一句话结论：隔离放大器的价值 = 在额定共模与瞬变下仍把小差分信号准确搬到安全侧；隔离耐压、CMTI 与两侧独立供电三条缺一不可，隔离栅下方还必须保持净空。

这份文档解决什么

本文面向所有需要在高压侧安全采集小信号的产品：电机驱动、光伏逆变器、工业变频器、充电桩、电池包监测、医疗设备与工业 PLC 模拟量输入模块。

内容按「系统边界 → 应用与方案 → 工作原理 → 外围电路 → 元件取值 → 误差预算 → Layout/EMC → 可靠性 → 调试 → 故障速查 → 量产 → 核查清单」组织。

与系列文档的关系：后端采集参见《ADC 模数转换器电路设计指南》；高压侧供电参见《隔离电源芯片电路设计指南》。

1. 先看清系统边界：它解决的是「高共模下的小信号」

普通运放处理不了的是叠加在几百伏共模上的毫伏级差分信号；隔离放大器把这类信号安全地搬到低压侧，同时切断两侧地的直流通路。

1.1 器件本质：调制 — 隔离栅 — 解调

隔离放大器在高压侧把输入信号调制成可以穿过隔离栅的形式（载波或数字比特流），通过容耦或磁耦隔离栅传到低压侧，再解调还原成模拟电压。由于隔离栅只传信号不传直流，两侧的电源与地必须各自独立——这是它与普通运放、普通差分放大器最本质的区别。

1.2 三类实现方式的边界

1.3 动手前定死的四个输入

2. 目标应用产品与方案优势

凡是要「在高压侧安全地测小信号」的地方都要隔离放大器：电驱、光储、充电桩、医疗。

2.1 主要应用产品

2.2 方案优势

2.3 场景适配与选型边界

3. 工作原理与关键指标

除了常规运放指标，隔离放大器还多了一组隔离专用指标。

3.1 常规指标：增益、失调、非线性与温漂

3.2 隔离专用指标：耐压、CMTI、爬电

3.3 调制解调带来的固有代价

调制解调架构会引入固定的传播延迟与输出端的调制纹波。延迟直接影响电流环带宽，纹波则要求输出端做适当滤波。这两项是隔离放大器特有的「代价」，设计时必须计入预算，不能按普通运放的习惯处理。

4. 关键外围电路的设计要点

外围三件套：高压侧隔离电源、输入端的差分滤波、输出端的滤波与 ADC 接口。

4.1 高压侧供电

4.2 输入端设计

• 开尔文引线：分流器必须四线接法，检测走线与功率走线分开，否则引线电阻直接进误差。
• 差分 RC：两只电阻公差要一致（0.1%~1%），公差失配会直接削弱共模抑制。
• 限幅保护：输入端加钳位或串阻，避免过流与过压损坏高压侧输入级。
• 共模范围：确认高压侧输入允许的共模范围，超出会在开关瞬变时误动作。

4.3 输出端与 ADC 接口

• 输出滤波：按调制纹波频率设计 RC 截止频率，兼顾信号带宽与纹波抑制。
• 差分输出：优先直接接全差分 ADC，避免额外的差分转单端引入误差。
• 延迟补偿：电流环等实时控制要按固定延迟做相位补偿或滤波对齐。
• 未用通道：输入端禁止悬空，按 datasheet 接到固定电平。