数据通信接收机和功率转换器制造技术

本发明专利技术提供了数据通信接收机和功率转换器，该数据通信接收机包括：接收线圈；第一放大电路，所述第一放大电路耦连到所述接收线圈，所述第一放大电路用于将所述接收线圈接收的信号的至少一部分相对于阈值差分地放大；第二放大电路，所述第二放大电路被耦连以从所述第一放大电路接收经差分放大的信号，所述第二放大电路包括电流镜；以及迟滞电平移位电路，所述迟滞电平移位电路用于使由所述接收线圈接收的信号的至少一部分或所述阈值或由所述接收线圈接收的信号的至少一部分和所述阈值二者的电平移动，使得响应于由所述接收线圈接收的信号的至少一部分已经越过所述阈值，在另一个方向上的阈值越过被延迟。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及使用电流隔离的电路之间的通信，并且更具体地涉及跨过开关模式功率转换器中的隔离栅进行通信。
技术介绍
在许多情况下，电气设备包括在发射机与接收机之间发送信息的通信系统，所述发射机与接收机是电流隔离的并且参考不同的接地电位。示例包括功率转换器、医疗设备、船用设备等。一个这样的通信系统使用磁性耦合的电线在发射机与接收机之间发送信息。另外电感耦合也是已知的，流过发射导体的变化电流在接收导体的两端感应出电压。导体之间的耦合能够以各种方式强化。例如，可以将导线形成为具有或没有磁芯的线圈。电感耦合的示例包括变压器和耦合电感。尽管有这种导体的磁性耦合，但导体仍可以彼此保持电隔离，以便可以在它们之间施加电压差，而没有显著的电导。然而，只要导体之间的磁性耦合足够强，就可以跨过该电隔离传送信息。
技术实现思路
在一方面，一种数据通信接收机包括：接收线圈；第一放大电路，所述第一放大电路耦合到所述接收线圈，第一放大电路用于放大a)由所述接收线圈接收的信号的至少一部分与b)阈值之间的差值；第二放大电路，所述第二放大电路被耦连以从所述第一放大电路接收放大的差值，所述第二放大电路包括电流镜；以及迟滞电平移位电路，所述迟滞电平移位电路用于使a)由所述接收线圈接收的信号的一部分，或b)所述阈值，或c)由所述接收线圈接收的信号的一部分和所述阈值两者的电平移动。响应于由所述接收线圈接收的信号的所述至少一部分已经越过所述阈值，在另一个方向上的阈值越过(thresholdcrossing)被延迟。在另一方面，一种数据通信接收机包括：接收线圈；滤波器电路，所述滤波器电路被耦连以从所述接收线圈接收的信号中滤除低频成分并输出已滤波信号；放大电路，所述放大电路被耦连以接收已滤波信号并放大所述已滤波信号相对于阈值的差值；以及迟滞电平移位电路，所述迟滞电平移位电路用于使a)由所述接收线圈接收的已滤波信号的一部分，或b)所述阈值，或c)所述已滤波信号的一部分和所述阈值二者的电平移动。响应于所述已滤波信号已经越过所述阈值，在另一个方向上的阈值越过被延迟。在又一方面，一种数据通信接收机包括：接收线圈；第一放大电路，所述第一放大电路耦连到所述接收线圈，所述第一放大电路用于放大a)由所述接收线圈接收的信号的至少一部分与b)阈值之间的差值；电流放大电路，所述电路放大电路的输入被耦连以从所述第一放大电路接收放大的差值；迟滞电平移位电路，所述迟滞电平移位电路用于使a)由所述接收线圈接收的已滤波信号的一部分，或b)所述阈值，或c)所述已滤波信号的一部分和所述阈值二者的电平移动，使得响应于由所述接收线圈接收的信号的至少一部分已经越过所述阈值，在另一个方向上的阈值越过被延迟。所述电流放大电路包括第一MOSFET和第二MOSFET。所述第一MOSFET包括控制端子、耦连到所述电流放大电路的输入的源极/漏极中的第一个、以及耦连到第一参考电位的源极/漏极中的第二个。所述第二MOSFET包括耦连到所述电流放大电路的输入的控制端子、耦连到所述电流放大电路的输出的源极/漏极中的第一个、以及耦连到第二参考电位的源极/漏极中的第二个。在操作中，所述第一MOSFET的控制端子被偏置使得所述第一MOSFET保持在导通状态。这些方面和其他方面可以包括以下特征中的一个或多个特征。电流镜的输入可以被耦连以从所述第一放大电路接收所述放大的差值。电流镜可以包括第一MOSFET，所述第一MOSFET包括控制端子、耦连到所述电流放大电路的输入的源极/漏极中的第一个、以及耦连到第一参考电位的源极/漏极中的第二个。电流镜可以包括第二MOSFET，所述第二MOSFET包括耦连到所述电流放大电路的输入的控制端子、耦连到所述电流放大电路的输出的源极/漏极中的第一个、以及耦连到第二参考电位的源极/漏极中的第二个。在操作中，所述第一MOSFET的控制端子被偏置使得所述第一MOSFET保持在导通状态。所述放大电路可以包括：第一放大电路，所述第一放大电路被耦连以放大所述已滤波信号与所述阈值之间的差值；以及第二放大电路，所述第二放大电路被耦连以从所述第一放大电路接收放大的差值。第二放大电路可以包括电流镜。电流镜的输入可以被耦连以从所述第一放大电路接收所述放大的差值。在不同的方面，第一参考电位可以与第二参考电位、数据通信接收机的负电源电位、或由所述接收线圈接收的信号的至少一部分相同。所述第一MOSFET的控制端子可以耦连到所述电流放大电路的输入。第一MOSFET和第二MOSFET能够形成线性电流镜。数据通信接收机可以包括滤波器电路，所述滤波器电路被耦连以从所述接收线圈接收的信号中滤除低频成分并将已滤波信号输出至所述第一放大电路。滤波器电路可以包括将所述接收线圈耦连到所述第一放大电路的电容。所述滤波器电路的电容可以包括MOSFET的栅极电容。滤波器电路可以包括耦连到参考电位的电阻器。迟滞电平移位电路可以使所述电阻器两端的电位的电平移动。迟滞电平移位电路可以包括可变电流源，所述可变电流源被耦连以输出可变电流，从而使所述电阻器两端的电位的电平移动。第一放大电路可以包括共栅极放大器。共栅极放大器可以包括源极耦连到所述阈值的第一晶体管。第一放大电路可以包括NMOS晶体管。数据通信接收机可以包括耦连在所述共栅极放大器的输入与参考电位之间的可变电阻器。迟滞电平移位电路可以被耦合以改变所述可变电阻器的电阻，从而使所述阈值的电平移动。所述阈值和所述电平的移动可以被配置成使得，对于占空比为50％的传输信号，放大的差值的占空比在35％到65％之间，例如40％到60％之间。数据通信接收机可以包括输出电路，所述输出电路被耦连以接收所述接收线圈接收的信号的至少一部分与所述阈值之间的差值的放大版。所述输出电路可以被耦连以输出表示该差值的二进制状态信号。迟滞电平移位电路可以响应于二进制状态信号中的状态改变而使所述电平移动。迟滞电平移位电路可以使所述接收线圈接收的信号的至少一部分的电平移动。所述迟滞电平移位电路可以响应于已降至低于所述阈值的信号而使所述电平移动。所述接收线圈可以包括引线框的一部分、接合线和/或表面金属层。接收线圈的电感可以为50nH或更小，例如20nH或更小。功率转换器可以包括根据任一前述方面所述的数据通信接收机。这种功率转换器可以包括：磁性耦合到所述接收线圈的发射线圈；以及脉冲发生器，所述脉冲发生器被耦连以输出穿过所述发射线圈的脉冲。脉冲发生器可以被配置成生成持续时间为10nS或更少(例如5nS或更少)的脉冲。发射线圈的电感可以为50nH或更小(例如20nH或更小)。功率转换器可以包括绝缘栅双极型晶体管电源开关。附图说明参考以下附图描述本专利技术的非限制性且非穷举性的实施方案，在附图中，除非另有说明，在各视图中，相似的附图标记指代相似的部件。图1例示了根据本专利技术教导的模拟接收机前端的示例框图，该模拟接收机前端包括放大器和输入迟滞模块。图2是例示了根据本专利技术教导的图1的已滤波信号、第一信号、第二信号和恢复信号的示例波形的时序图。图3A是例示了根据本专利技术教导的图1的示例模拟接收机前端的示意图。图3B是例示了根据本专利技术教导的图1的示例模拟接收机前端的示意图。图4A是例示了根据本专利技术教导的图3A的模拟接收机前端的已滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据通信接收机，包括：接收线圈；第一放大电路，所述第一放大电路耦连到所述接收线圈，所述第一放大电路用于放大a)由所述接收线圈接收的信号的至少一部分与b)阈值之间的差值；电流放大电路，所述电流放大电路的输入被耦连以从所述第一放大电路接收放大的差值；以及迟滞电平移位电路，所述迟滞电平移位电路用于使a)由所述接收线圈接收的已滤波信号的一部分，或b)所述阈值，或c)所述已滤波信号的一部分和所述阈值二者的电平移动，从而响应于由所述接收线圈接收的信号的所述至少一部分已经越过所述阈值，在另一个方向上的阈值越过被延迟，其中，所述电流放大电路包括：第一MOSFET，其具有：控制端子；耦连到所述电流放大电路的输入的源极/漏极中的第一个；以及耦连到第一参考电位的源极/漏极中的第二个，以及第二MOSFET，其具有：耦连到所述电流放大电路的输入的控制端子；耦连到所述电流放大电路的输出的源极/漏极中的第一个；以及耦连到第二参考电位的源极/漏极中的第二个，其中，在操作中，所述第一MOSFET的控制端子被偏置使得所述第一MOSFET保持在导通状态。

【技术特征摘要】
2015.07.08 EP 15175944.61.一种数据通信接收机，包括：接收线圈；第一放大电路，所述第一放大电路耦连到所述接收线圈，所述第一放大电路用于放大a)由所述接收线圈接收的信号的至少一部分与b)阈值之间的差值；电流放大电路，所述电流放大电路的输入被耦连以从所述第一放大电路接收放大的差值；以及迟滞电平移位电路，所述迟滞电平移位电路用于使a)由所述接收线圈接收的已滤波信号的一部分，或b)所述阈值，或c)所述已滤波信号的一部分和所述阈值二者的电平移动，从而响应于由所述接收线圈接收的信号的所述至少一部分已经越过所述阈值，在另一个方向上的阈值越过被延迟，其中，所述电流放大电路包括：第一MOSFET，其具有：控制端子；耦连到所述电流放大电路的输入的源极/漏极中的第一个；以及耦连到第一参考电位的源极/漏极中的第二个，以及第二MOSFET，其具有：耦连到所述电流放大电路的输入的控制端子；耦连到所述电流放大电路的输出的源极/漏极中的第一个；以及耦连到第二参考电位的源极/漏极中的第二个，其中，在操作中，所述第一MOSFET的控制端子被偏置使得所述第一MOSFET保持在导通状态。2.根据权利要求1所述的数据通信接收机，其中，所述第一参考电位与所述第二参考电位相同。3.根据权利要求1至2中任一项所述的数据通信接收机，其中，所述第一参考电位是所述数据通信接收机的负电源电位。4.根据权利要求1所述的数据通信接收机，其中，所述第一参考电位是由所述接收线圈接收的信号的所述至少一部分。5.根据权利要求1至4中任一项所述的数据通信接收机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马提亚·彼得，简·塔尔海姆，
申请(专利权)人：电力集成瑞士有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH