数字隔离器及其信号传输方法技术

本发明专利技术公开了一种电隔离的通信设备和方法。在一些实施例中，所述接收机电路配置为接收与所述接收机电路电隔离的所述发射机电路的已调信号；所述接收机电路包括共模高通滤波器、差分放大器、隔直高通滤波器、共模反馈放大器、解调器、低通滤波器和驱动电路；所述解调器配置为通过使用开关电路、电流镜电路和反相器实现对所述已调信号进行解调；所述解调器配置为检测已调信号的第一信号状态或第二信号状态，并通过反相器确定所述已调信号存在已解调信号的第一值或存在已解调信号的第二值；所述共模高通滤波器，配置为对所述接收机电路接收的已调信号中的低频噪声进行滤波，并且为所述差分放大器提供共模偏置电压。

【技术实现步骤摘要】
数字隔离器及其信号传输方法
本专利技术涉及集成电路设计领域，具体涉及一种可高速传输的数字隔离器。
技术介绍
电路隔离的功能分为信号隔离和功率隔离传输，在工业控制、医疗和通讯等系统中均有信号隔离接口的存在。数字隔离器可以在不同电压域的两个电路系统间交换数据信号，常见的隔离技术有光耦隔离、电容隔离和电感隔离。开关键控(“OOK”)是一种传输协议，可以根据通过隔离器件的信号类型来识别输入信号的高或者低；比如当输入信号是高电平时，通过隔离器件传输周期信号；当输入信号是低电平时，不传输信号。传统的基于开关键控调制的双线制的数字隔离器的结构框图如图1所示，一种数字隔离器，包括发射机电路、隔离电路和接收机电路，隔离电路包括电容C1和电容C2，其中，发射机电路通过高频振荡器产生载波信号，并将已调信号以电容隔离的方式传输到接收机电路；接收机使用两个高速比较器将接收到的幅度较小的已调信号，转换为幅度大的OOKCMOS电平级信号，然后判断差分OOK信号线之间是否存在正/负阈值电压差已调信号。如图1a所示，为传统数字隔离器的电隔离通信时产生的波形图，其中，接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字隔离器，包括发射机电路、隔离电路和接收机电路，发射机电路通过高频振荡器产生载波信号，并将已调信号以电隔离的方式传输到接收机电路，其特征在于：/n所述接收机电路，包括依序连接的共模高通滤波器、差分放大器、隔直高通滤波器、共模反馈放大器和解调器；/n所述共模高通滤波器，接收发射机电路产生的已调信号，对已调信号中的低频噪声进行滤波，并形成非零电平的共模偏置电压输出；/n所述差分放大器，接收共模高通滤波器的带共模偏置电压的已调信号，进行放大后输出；/n所述隔直高通滤波器，连接在差分放大器与共模反馈放大器的两级放大器之间，用于隔直，其接收差分放大器电路输出的经过放大处理的带共模偏置电压的已调...

【技术特征摘要】
1.一种数字隔离器，包括发射机电路、隔离电路和接收机电路，发射机电路通过高频振荡器产生载波信号，并将已调信号以电隔离的方式传输到接收机电路，其特征在于：
所述接收机电路，包括依序连接的共模高通滤波器、差分放大器、隔直高通滤波器、共模反馈放大器和解调器；
所述共模高通滤波器，接收发射机电路产生的已调信号，对已调信号中的低频噪声进行滤波，并形成非零电平的共模偏置电压输出；
所述差分放大器，接收共模高通滤波器的带共模偏置电压的已调信号，进行放大后输出；
所述隔直高通滤波器，连接在差分放大器与共模反馈放大器的两级放大器之间，用于隔直，其接收差分放大器电路输出的经过放大处理的带共模偏置电压的已调信号，并对低频噪声进行滤波后输出；
所述共模反馈放大器，接收差分放大器的放大处理的已调信号，进行第二次放大后输出；
所述解调器，接收共模反馈放大器电路的放大处理的已调信号，通过开关键控调制方式解调出已解调信号的第一值或已解调信号的第二值后，并将已解调信号输出。


2.根据权利要求1所述的数字隔离器，其特征在于：所述共模高通滤波器，包括电阻R1、电阻R2、电容C3和电容C4，其中，电阻R1和电容C3构成第一支路，电阻R2和电容C4构成第二支路；所述隔离电路包括电容C1和电容C2，其中，电容C3的上极板引出作为共模高通滤波器的第一输入端；电容C3的下极板与电阻R1的负极电联接，电容C3的下极板还引出作为共模高通滤波器的第一输出端，电阻R1的正极和电压源Vref电联接；电容C4的上极板引出作为共模高通滤波器的第二输入端，电容C4的下极板与电阻R2的负极电联接，电容C4的下极板还引出作为共模高通滤波器的第二输出端，电阻R2的正极和电压源Vref电联接。


3.根据权利要求1所述的数字隔离器，其特征在于：所述解调器，通过使用开关电路、电流镜电路和反相器实现对所述已调信号进行解调，通过开关电路检测所述已调信号存在第一信号状态或存在第二信号状态，以及通过反相器确定已解调信号的第一值或已解调信号的第二值。


4.根据权利要求1所述的数字隔离器，其特征在于：所述解调器，包括开关电路、电流镜电路、电阻R3和反相器，开关电路包括电流源IR1、电流源IR2和开关K1、开关K2，电流镜电路包括电流源IS1和电流源IS2；所述共模反馈放大器包括第一输出端和第二输出端，电流源IR1的输入端、电流源IR2的输入端和电阻R3的正极电联接到电源端VDD，电流源IR1的输出端和开关K1的输入端电联接，开关K1的控制端DMP电联接到共模反馈放大器的第一输出端；电流源IR2的输出端和开关K2的输入端电联接；开关K2的控制端DMN电联接到共模反馈放大器的第二输出端；开关K1、K2的输出端和电流源IS1的输入端电联接；电阻R3的负极、电流源IS2的输入端和反相器的输入端电联接；电流源IS1和电流源IS2的输出端电联接到地端GND；反相器的输出端引出作为解调器的输出端，用于电联接到低通滤波器的输入端。


5.根据权利要求1所述的数字隔离器，其特征在于：还包括低通滤波器和驱动电路，低通滤波器接收已解调信号，并对已解调信号中的高频噪声进行滤波；驱动电路增强系统的带负载能力并输出。


6.一种数字隔离器，包括发射机电路、隔离电路和接收机电路，发射机电路通过高频振荡器产生载波信号，并将已调信号以电隔离的方式传输到接收机电路，其特征在于：
所述接收机电路，包括依序连接的共模高通滤波器、差分放大器、共模反馈放大器和解调器；
所述共模高通滤波器，接收发射机电路产生的已调信号，对已调信号中的低频噪声进行滤波，并形成非零电平的共模偏置电压输出；
所述差分放大器，接收共模高通滤波器的带共模偏置电压的已调信号，进行放大后输出；
所述共模反馈放大器，接收差分放大器的放大处理的已调信号，进行第二次放大后输出；
所述解调器，接收共模反馈放大器的放大处理的已调信号，通过开关键控方式解调出已解调信号的第一值或已解调信号的第二值后输出。

【专利技术属性】
技术研发人员：朱智勇，孔令宝，马勋，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44