一种脉冲频率检测及解调电路及数字隔离器制造技术

本发明专利技术提供了一种脉冲频率检测及解调电路及数字隔离器，包括信号接收模块，信号接收模块包括比较器和电荷泵式积分器，比较器用于产生两个反向脉冲信号Vb和Vbn；电荷泵式积分器包括充电侧偏置电路、放电侧偏置电路与积分电容，充电侧偏置电路包括偏置电流Ia，偏置电流Ia与电源、开关S1和积分电容连接，对积分电容充电；放电侧偏置电路包括放电侧偏置电流Ib，放电侧偏置电流Ib的一端接地，另一端连接开关S2和积分电容，对积分电容放电；其中，反向脉冲信号Vb和Vbn分别控制开关S1与开关S2的闭合和断开。本发明专利技术用于检测数字隔离器的原边发送频率，能够使频率检测点更加精准，并且具有精度高，抗干扰性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲频率检测及解调电路及数字隔离器
本公开涉及数字隔离器
，尤其涉及一种脉冲频率检测及解调电路及数字隔离器。
技术介绍
根据隔离介质的不同，数字隔离器可分为光耦隔离器，磁耦隔离器和电容隔离器。光耦是最传统的隔离器，由于具有传输速率低，体积大，以及光衰导致使用寿命短等缺点，逐渐被磁隔和容隔等数字隔离器替代。磁耦隔离器无法通过标准CMOS工艺实现，并且很难避免磁场带来EMI干扰，而采用SiO2做隔离介质的电容型隔离器，具有标准CMOS工艺可实现，传输速率高，隔离耐压高，寿命长，EMI低等优点。基于电容型隔离器，目前的现有技术主要包括以下两种：一种是基于普通OOK调制解调技术的数字隔离器电路。OOK调制解调技术是目前在数字隔离器电路中应用最广的一种调制解调技术，相比其他架构，具有较高的可靠性和稳定性，抗扰动能力强等优点；同时，也具有功耗偏大的缺点。整个隔离器电路主要由调制电路、隔离栅和解调电路三部分组成，调制器对输入信号电平进行OOK调制，输入为高电平时传递高频载波，低电平时不传信号；隔离栅主要实现隔离的功能，通常由片上SiO2的电容实现；解调器将高频载波恢复为高电平，低电平保持不变。另一种是基于模拟的解调方式，通过将高频输入信号放大后与参考电平比较，得到一个高频脉冲信号，再将该输出脉冲信号进行积分，将积分后的整形信号输出到解调器管脚。积分器通常用模拟方式实现，当脉冲为高电平时候，通过前一级电流对电容充电，当脉冲为低电平时候，通过电阻对电容放电，所以积分器的输出跟脉冲频率，电容，电阻，前一级充电电流都相关，具有较大的离散性。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本公开实施例提供一种脉冲频率检测及解调电路及数字隔离器，该电路用于检测数字隔离器的原边发送频率，能够使频率检测点更加精准，并且具有精度高，抗干扰性强等优点。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种脉冲频率检测及解调电路，包括信号发射模块、信号接收模块及连接所述信号发射模块和信号接收模块的隔离通道；所述信号接收模块包括比较器和电荷泵式积分器，所述比较器用于产生两个反向脉冲信号Vb和Vbn并输出至所述电荷泵式积分器；所述电荷泵式积分器包括充电侧偏置电路、放电侧偏置电路与积分电容，所述充电侧偏置电路包括偏置电流Ia，所述偏置电流Ia一端连接电源，另一端通过开关S1与所述积分电容连接，用于对所述积分电容充电；所述放电侧偏置电路包括放电侧偏置电流Ib，所述放电侧偏置电流Ib的一端接地，另一端通过开关S2与所述积分电容连接，用于对所述积分电容放电；其中，所述反向脉冲信号Vb和Vbn分别控制所述开关S1与开关S2的闭合和断开。进一步地，所述电荷泵式积分器还包括施密特触发器，所述施密特触发器与所述积分电容连接，用于对积分电容上的电压进行检测和过滤。进一步地，所述信号接收模块还包括前置放大电路，所述前置放大电路与所述比较器的输入端连接，用于对经过所述隔离电容的信号进行放大，并输出至所述比较器。进一步地，所述信号接收模块还包括驱动电路，所述驱动电路与所述施密特触发器的输出端连接，用于对经过施密特触发器检测和过滤后的信号进行驱动放大后输出。进一步地，所述隔离通道为电容隔离器。进一步地，所述信号接收模块的输入信号检测频率为：F＝Ib/(Ia+Ib)/Ton。本专利技术该提供一种数字隔离器，所述数字隔离器包括上述的脉冲频率检测及解调电路。本专利技术的一种脉冲频率检测及解调电路及数字隔离器，其有益效果在于：该脉冲频率检测及解调电路用于数字隔离器，本专利技术为了精准的检测传输频率，提出一种全新的电荷泵式调制解调的技术，改变原有的模拟积分器架构，采用数字电荷泵式积分器，可以提供精准的频率检测点及可靠的抗干扰性。对于多通道不同输入频率，可以设置不同的偏置电流来检测，并且通过设置动态的偏置电流，可以动态的检测不同输入频率，可复用性强。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为传统数字隔离器的基本结构；图2为传统OOK技术实现的主要波形；图3为传统接收端主要模块的架构图；图4为传统接收端各个主要节点的电压波形图；图5为本专利技术实施例中脉冲频率检测及解调电路接收端基本结构图；图6为本专利技术实施例中电荷泵式积分器的主要架构图；图7为本专利技术实施例中电荷泵式积分器各个主要节点的电压波形图。具体实施方式下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。参考图1，附图1中示出了常规数字隔离器的基本结构。主要由调制器10、隔离栅11和解调器12这三个主要模块构成。其中调制器10实现将输入的低频信号调制为可以通过隔离栅的特殊调制信号；隔离栅11主要实现将输入和输出信号隔离的作用，并且同时将输入信号由发射器传递到接收器；解调器12将从隔离栅11接收到的调制信号进行解调，并将输入信号准确恢复出来。参考图2，附图2中示出了传统OOK技术实现的主要波形，通过该图形可以说明传统OOK技术的基本工作原理。输入信号20为方波信号，经过调制器10后，高电平被调制为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲频率检测及解调电路，其特征在于，包括信号发射模块、信号接收模块及连接所述信号发射模块和信号接收模块的隔离通道；/n所述信号接收模块包括比较器和电荷泵式积分器，所述比较器用于产生两个反向脉冲信号Vb和Vbn并输出至所述电荷泵式积分器；/n所述电荷泵式积分器包括充电侧偏置电路、放电侧偏置电路与积分电容，所述充电侧偏置电路包括偏置电流Ia，所述偏置电流Ia一端连接电源，另一端通过开关S1与所述积分电容连接，用于对所述积分电容充电；所述放电侧偏置电路包括放电侧偏置电流Ib，所述放电侧偏置电流Ib的一端接地，另一端通过开关S2与所述积分电容连接，用于对所述积分电容放电；/n其中，所述反向脉冲信号Vb和Vbn分别控制所述开关S1与开关S2的闭合和断开。/n

【技术特征摘要】
1.一种脉冲频率检测及解调电路，其特征在于，包括信号发射模块、信号接收模块及连接所述信号发射模块和信号接收模块的隔离通道；
所述信号接收模块包括比较器和电荷泵式积分器，所述比较器用于产生两个反向脉冲信号Vb和Vbn并输出至所述电荷泵式积分器；
所述电荷泵式积分器包括充电侧偏置电路、放电侧偏置电路与积分电容，所述充电侧偏置电路包括偏置电流Ia，所述偏置电流Ia一端连接电源，另一端通过开关S1与所述积分电容连接，用于对所述积分电容充电；所述放电侧偏置电路包括放电侧偏置电流Ib，所述放电侧偏置电流Ib的一端接地，另一端通过开关S2与所述积分电容连接，用于对所述积分电容放电；
其中，所述反向脉冲信号Vb和Vbn分别控制所述开关S1与开关S2的闭合和断开。


2.根据权利要求1所述的脉冲频率检测及解调电路，其特征在于，所述电荷泵式积分器还包括施密特触发器，所述施密特触发器与所述积分电容连接，用于对积分电容上的电压进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：万明亮，
申请(专利权)人：上海川土微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31