带共模瞬变保护的信号隔离系统技术方案

公开了一种带共模瞬变保护的信号隔离系统。隔离器系统有一个隔离器，其生成差分信号，隔离器和一个接收器，其产生的信号的数字数据代表从隔离器接收。该系统还可以包括耦合在所述隔离器和接收器之间的RC过滤器。在操作过程中，过滤器可以分配在不同的电路路径的瞬变信号中的隔离器，其中仅有一些被耦合到接收器的输入。随着时间的推移，过滤器可以衰减在接收器输入端的瞬变贡献。以这种方式，过滤器可能会限制这些共同模瞬变的影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及隔离器，尤其设及防范共模瞬变的隔离器的保护电路。
技术介绍
隔离器是在两个电气隔离电路系统之间交换数据信号的设备。每个电路系统在不 同的电压域工作，其可包括不同的源电位和不同的地面。隔离设备可W提供在隔离阻碍的 数据交换，所述隔离阻碍保持了电气隔离。常规的隔离设备包括微型变压器、电容器和磁电 阻。 许多隔离设备进行差分驱动。旨P，信号内容（"Vsie")表示围绕共模电压（"Vcm") 差异偏离的一对信号。第一信号可W从共模电压V?偏离量VsK；(例如，Vl = VeM+VsK)，但第 二信号可W互补的方式偏离共模电压VCM相同量（例如，V2 = VcM-Vsie)。在运个例子中， Vsk值代表信号内容。隔离器电路经常使用共模电压V?作为设计因素而进行设计，W发送 和/或接收表示信号内容的运些差分驱动信号。 隔离器设备通常用于增杂的环境。它们可能受到电磁瞬变，运引起在由运些系统 发送和接收信号中的信号腐败。一些瞬变引起由系统传输的信号的共模偏差。因此，在差 分信号对理想地W差动方式偏离共模时，共模瞬变可引起差分信号W干设隔离器的操作的 方式一起改变（例如，Vl = V?+VeMi+Vsie，V2 = VtM+VeMi-Vsie)。一些瞬变可引起运些信号W 超过接收并解码信号的电路的电源电压（Vdd或地），运可导致不正确解码信号。 本专利技术人察觉到本领域需要隔离系统，该系统可W防止操作中的共模瞬变。【附图说明】 图1示出根据本专利技术实施例的隔离器系统。 图2示出根据本专利技术实施例的过滤器。[000引图3示出根据本专利技术的实施例表示图2的过滤器对共模瞬变的图响应的示例性波 形。 图4示出可替代过滤器。 图5示出表示图4的过滤器对共模瞬变的响应的示例性波形。【具体实施方式】 本专利技术的实施例提供具有隔离器和接收器的隔离器系统，所述隔离器生成差分隔 离器信号，所述接收器产生表示从隔离器接收的信号的数字数据。该系统还可W包括禪合 在所述隔离器和接收器之间的RC过滤器。在操作过程中，过滤器可W在隔离器的不同的电 路路径中分配瞬变信号，其中仅有一些被禪合到接收器的输入。随着时间的推移，过滤器可 W衰减在接收器输入端的瞬变贡献。W运种方式，过滤器可限制运些共同模瞬变的影响。 图1示出了根据本专利技术实施例的隔离器系统100。系统100可W包括发射器110、 隔离器120、过滤器130和接收器140。隔离器120可W横跨隔离阻障150,其彼此电隔离两 个电压域。发射器110可W属于第一电压域，其具有其自己的电压和地（被示为Vddi，GNDi)， 和过滤器130和接收器140可属于第二电压域，其具有独立于第一电压域的供应的电压和 地（Vdd2, GN02)。隔离屏障150可W防止电压从一个域到另一个的通信。 可W提供系统100用于数字数据从第一电压域到第二电压域的通信。在运样的实 施例中，发射器110可W接收输入信号，它利用两个二进制电压电平之一。发射器110可W 生成具有从输入信号的状态确定的状态的输出信号。输出信号可通过隔离器120从第一电 压域通过隔离屏障150携带到第二电压域。接收器140可接收来自隔离器120 (其可W被 过滤如本文所讨论）的信号并由此信号生成数字输出。 数据可W横跨隔离器120通过任何各种技术传送，例如包括，开关键控、脉冲计数 调制、脉冲极性调制和类似物。在开关键控中，如果输入信号对应于二进制值"1"，发射器 110可在其输出端产生周期信号；但是，如果输入信号对应于二进制值"0"，发射器110可 输出惰性信号（无活性）。脉冲计数调制可W设及发送单一脉冲信号W表示第一二进制值 (例如，数字"0")和多脉冲信号W表示第二二进制值（数字"1")。脉冲极性调制可设及 发送具有第一极性的脉冲来表示第一二进制值（例如，一个正脉冲来表示的数字"1")和具 有第二极性的脉冲W表示第二二进制值（例如，负脉冲W表示数字"0")。本专利技术的原理可 应用于任何差分驱动的隔离器结构。 各种隔离器设备可W用作隔离器120,包括基于微型变压器的隔离器、容性隔离器 和/或磁阻隔离器。 图2示出根据本专利技术实施例的过滤器200。网络200可应用于图1的过滤器130。 网络可W包括一对第一级电阻Rl. 1、R1. 2,输入电容器Cl. 1、C1. 2,第二级电阻R2. 1、R2. 2， 第S级电阻R3. 1、R3. 2和另一个电容C2。 第一级电阻Rl. UR1.2的第一端子可W禪合到隔离器的各端子，示为节点NI. 1和 NI. 2。第一级电阻RL 1、R2. 1的第二端子可W连接到地。 输入电容器Cl. 1、C1. 2的第一端子也可W在节点NI. 1和NI. 2禪合到隔离器的各 终端。输入电容器Cl. 1、Cl. 2的第二端子可W在节点N2. 1和N2. 2连接到相应的第二阶段 电阻R2. 1、R2. 2的第一端子。第二阶段电阻第二端子可连接到彼此和电容器C2和第=级 电阻 R3. 1、R3. 2。 第S级电阻R3. 1、R3. 2可W串联连接在电源电压VDD和地GND之间。电容器C2 的第一端子可连接到第S级电阻R3. 1和R3. 2之间的中间节点醒，并且电容器C2的第二端 可被连接到地GND。电阻R3. 1和R3. 2可W具有相等的电阻，其可W保持在电容器C2的电 压在1/2VDD的共模电平，而没有瞬变。 在图2的例子中，每个第一级电阻RL 1、Rl. 2的第二终端示出禪合至地。该连接 定义地面作为第一级电阻Rl. 1，Rl. 2的共模电压。然而，第二级电阻R2. 1、R2. 2的第二端 子连接到节点醒，它连接到电阻器和R3. 1R3. 2之间的中间节点。该连接可限定1/2VDD作 为第二和第=级电阻R2. 1、R2. 2、R3. 1和R3. 2的共模电压。通过在一侧的节点NI. 1，N1. 2 的和另一侧的节点N2. 1，N2. 2之间插入电容器Cl. 1和Cl. 2,运两个共模域可W保持彼此 离散。在其他电路应用中，可便于定义不同于图2所示的地面和1/2VDD电压不同的共模电 压。 电容器C2的电容可W大于电容器Cl. 1和Cl. 2的电容。例如，C2的电容可W大 于电容器Cl. I和Cl. 2的6至10倍。 在操作期间，隔离器可在节点NI. 1，N1. 2向过滤器呈现差分输入电压。旨P，在理想 的操作条件下，在节点NI. 1呈现的电压将W共模电压中屯、，并随着在NI. 2呈现的电压成反 比变化，运也W共模电压为中屯、。在理想的操作条件下，共模电压不会发生变化。 但是，操作条件可W引起在隔离器的瞬变，运引起共模电压与其理想值偏离。运样 的瞬变可导致共模电压超过高电源电压VDD或低于地面。在超出VDD或低于地面下，如果 输入到接收器140 (图1)，瞬变可导致接收器140的操作不当。 图2的实施例可W减少在隔离系统中瞬变的影响。瞬变通常是短期、高频的事件， 其中电容器Cl. 1和Cl. 2可显示为短路。因此，当瞬变呈现在节点NI. 1和NI. 2,第一和第 二级电阻Rl. 1、R1.2、R2. 1和R2.2可显示为简单、并行电阻网络，运有助于衰减呈现给接收 器140 (图1)的瞬变的幅度。图3示出了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种隔离系统，包括：隔离器，产生差分隔离信号；接收器，以产生表示通过隔离器接收的信号的数字数据；和耦合在所述隔离器和所述接收器之间的RC过滤器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：贠睿达，陈宝兴，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US