מבדדים

מבודדים הם רכיבים המשמשים להעברת אותות בין שני חלקים של מעגל שחייבים להישאר מופרדים חשמלית מסיבות בטיחות, חסינות לרעש או פונקציונליות. הפרדה חשמלית זו, הנקראת בידוד גלווני, מונעת זרימת זרם ועדיין מאפשרת לנתונים או לאותות בקרה לעבור דרכה. מבודדים הם חשובים במיוחד בסביבות רועשות או מתח גבוה, כגון אוטומציה תעשייתית, מערכות בקרת מנוע או אלקטרוניקה רפואית. מבודדים הם התקנים ברמת אות המאפשרים תקשורת בטוחה בין תת-מערכות ללא מגע חשמלי ישיר.

ישנם שני סוגים עיקריים של מבודדים: מבודדים אופטיים (הידועים גם כמצמדים אופטיים) ומבודדים דיגיטליים. מבודדים אופטיים משתמשים באור כדי להעביר מידע מעבר למחסום בידוד. מצמד אופטי טיפוסי מורכב מ-LED בצד הכניסה ופוטו-טרנזיסטור, פוטודיודה, SCR או Triac בצד היציאה. כשזורם זרם דרך ה-LED, נפלט אור המפעיל את רכיב היציאה, דבר המאפשר את שחזור האות בצד המבודד. מצמדים אופטיים נמצאים בשימוש נרחב ביישומים הדורשים מהירות בינונית ובידוד מתח-גבוה, כגון ממשקי מיקרו-בקר, חוגי משוב SMPS (ספק-כוח ממותג) או מודולי כניסה PLC. הם מועדפים בזכות פשטותם וחסינותם המעולה לרעש חשמלי.

מבודדים דיגיטליים, מצד שני, אינם מסתמכים על אור. במקום זה, בדרך כלל הם משתמשים בצימוד קיבולי או מגנטי כדי להעביר אותות דיגיטליים מעבר למחסום הבידוד. מבודדים אלה מציעים מספר יתרונות על מצמדים אופטיים, כולל קצבי נתונים גבוהים יותר, צריכת הספק נמוכה יותר, יציבות טמפרטורה טובה יותר, ואורך חיים ארוך יותר כי הם נמנעים מהתיישנות LED. מבודדים דיגיטליים מתאימים במיוחד לממשקי תקשורת מהירות-גבוהה כמו SPI,‏ I²C או UART, בהם תזמון ושלמות אות הם קריטיים. עם זאת, הם עלולים להיות רגישים יותר לסוגים מסוימים של הפרעות טרנזיינטיות, תלוי בתכנון וביישום.

הבחירה בין מבודד אופטי לדיגיטלי תלויה במספר גורמים: סוג האות (אנלוגי או דיגיטלי), מהירות, דרישות בידוד מתח, תנאי סביבה וציפיות אמינות. לדוגמה, מצמדים אופטיים עדיין עשויים להיות עדיפים במסלולי משוב אנלוגיים מתח-גבוה הודות לחסינותם הגבוהה לרעש, בעוד שמבודדים דיגיטליים עשויים להתאים יותר למערכות דיגיטליות מהירות, קומפקטיות ובעלות הספק נמוך.