一种LVDS信号隔离电路结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种LVDS信号隔离电路结构，包括依次连接的协议转换电路、前端缓冲电路、变压器电路和后端缓冲电路；协议转换电路用于接收原始LVDS电流信号；对信号进行数据传输协议转换，得到LVDS输入电流信号；前端缓冲电路用于将LVDS输入电流信号传输至变压器电路；变压器电路为网络变压器；将LVDS输入电信号转换为时变磁信号，再将时变磁信号转换为LVDS输出电流信号；后端缓冲电路用于接收LVDS输出电流信号，对LVDS输出电流信号进行输出。本实用新型专利技术具有元器件易得、生产成本低、货期短的优点，还能够提高硬件电路的适用性，无论LVDS链路执行何种协议，均可以实现透明传输。均可以实现透明传输。均可以实现透明传输。

【技术实现步骤摘要】
一种LVDS信号隔离电路结构


[0001]本技术涉及电子电路
，尤其涉及一种LVDS信号隔离电路结构。

技术介绍

[0002]随着科技的飞速发展，人们对智能化电子的需求越来越高，而智能化电子产品离不开传感器对外界模拟信号的实时采集。模拟信号可以承载代表电压、电流、温度、压力、位置和流量等信息，这些模拟信号通常在具有较大电平差，或者模块接地面间具有感应电气噪声的场合，由一个电路模块传送到另一个，多个电路模块进行连接时，会产生共地干扰的问题，如不采取有效防范措施，可能会引入干扰信号从而影响系统的输出。因此在模拟信号采集系统中，不同信号通道经常需要进行隔离。
[0003]现有技术中，由于直接对模拟信号的隔离成本高且精度与带宽难以保证，一般会选择对ADC转换后的数字信号进行隔离。低速ADC通常使用SPI口，而高速ADC往往使用LVDS接口。对高速LVDS信号的隔离通常是利用LVDS隔离芯片实现，但目前只有少数厂家能够提供LVDS隔离芯片，可供选择的型号较少、芯片价格昂贵且货期很长。
[0004]因此，需要提供一种LVDS信号隔离电路结构，解决现有技术中只能选用LVDS隔离芯片对LVDS信号进行隔离，可选择的芯片型号少、价格贵且货期长的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种LVDS信号隔离电路结构，用以解决现有技术中只能选用LVDS信号隔离芯片对信号进行隔离，可选择的芯片型号少、价格贵且货期长的问题。
[0006]为达到上述技术目的，本专利技术采取了以下技术方案：<br/>[0007]本技术提供了一种LVDS信号隔离电路结构，包括依次连接的协议转换电路、前端缓冲电路、变压器电路和后端缓冲电路；
[0008]所述协议转换电路，用于接收原始LVDS电流信号；对所述原始LVDS电流信号进行数据传输协议转换，得到LVDS输入电流信号；将所述LVDS输入电流信号传输给所述前端缓冲电路；
[0009]所述前端缓冲电路，用于接收所述LVDS输入电流信号，并将所述LVDS输入电流信号传输至所述变压器电路的输入侧；
[0010]所述变压器电路为网络变压器；所述变压器电路的输入侧用于接收所述前端缓冲电路传输的LVDS输入电流信号，将所述LVDS输入电流信号转换为时变磁信号，所述变压器电路的输出侧用于将所述时变磁信号转换为LVDS输出电流信号，并将所述LVDS输出电流信号传输给所述后端缓冲电路；
[0011]所述后端缓冲电路，用于接收所述LVDS输出电流信号，并对所述LVDS输出电流信号进行输出。
[0012]优选的，所述前端缓冲电路包括前端匹配电阻和前端缓冲器；所述后端缓冲电路包括后端匹配电阻和后端缓冲器；
[0013]所述LVDS输入电流信号在所述前端匹配电阻上产生输入电压，所述前端缓冲器根据所述输入电压对所述LVDS输入电流信号进行驱动，并将所述LVDS输入电流信号传输至所述变压器电路的输入侧；
[0014]所述LVDS输出电流信号在所述后端匹配电阻上产生输出电压，所述后端缓冲器根据所述输出电压对所述LVDS输出电流信号进行驱动，并对所述LVDS输出电流信号进行输出。
[0015]优选的，所述前端缓冲器和所述后端缓冲器的型号相同。
[0016]优选的，所述前端缓冲器和后端缓冲器均为数字式LVDS缓冲器或通过分立器件组成的驱动电路构成。
[0017]优选的，所述数字式LVDS缓冲器的型号为DS90LV001。
[0018]优选的，所述变压器电路的传输速率为250Mbps。
[0019]优选的，所述变压器电路包括型号为SG24719PTG的以太网变压器。
[0020]优选的，所述协议转换电路包括现场可编程门阵列或复杂可编程逻辑器件。
[0021]优选的，所述现场可编程门阵列的型号为GW1N
‑
UV9。
[0022]优选的，所述电路结构支持多路原始LVDS电流信号同步传输。
[0023]采用上述实施例的有益效果是：本技术提供的一种LVDS信号隔离电路结构，采用广泛使用的千兆以太网变压器或万兆以太网变压器作为隔离的核心原件，配合前端缓冲电路和后端缓冲电路实现LVDS信号的隔离，具有元器件容易得到、生产成本低、货期短的优点；通过前端缓冲电路和后端缓冲电路提高信号的稳定性，以及电流信号的驱动能力；通过协议转换电路对接收到的原始LVDS信号进行数据传输协议的转换，提高硬件电路的适用性，无论LVDS链路执行何种协议，均可以实现透明传输。
附图说明
[0024]图1为现有技术中通过隔离芯片进行LVDS信号隔离一实施例的结构示意图；
[0025]图2为本技术提供的一种LVDS信号隔离电路结构一实施例的结构示意图；
[0026]图3为本技术提供的前端缓冲电路、变压器电路和后端缓冲电路一实施例的连接关系示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图来具体描述本技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本技术的实施例一起用于阐释本技术的原理，并非用于限定本技术的范围。
[0028]在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0029]在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本专利技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0030]LVDS信号：Low Voltage DifferentialSignaling，是一种低振幅差分信号技术。它使用幅度非常低的信号（约350mV）通过一对差分PCB走线或平衡电缆传输数据，能以高达
数千Mbps的速度传送串行数据。由于电压信号幅度较低，而且采用恒流源模式驱动，故只产生极低的噪声，消耗非常小的功率，甚至不论频率高低功耗都几乎不变。此外，由于LVDS以差分方式传送数据，所以不易受共模噪音影响。
[0031]隔离芯片：隔离是指在电路中避免电流直接从某一区域流到另外一区域的方式，相比传统光耦，数字隔离芯片是更新一代、尺寸更小、速度更快、功耗更低、温度范围更广，并且拥有更高的可靠性和更长的寿命。高速或精密转换器的典型LVDS信号的数据速率为数百Mbps，但最快速的标准数字隔离器最多支持150 Mbps，因此目前支持LVDS信号的隔离芯片存在可选型号少、使用成本高、货期长等问题。
[0032]下面对本技术的设计构思进行说明。
[0033]现有技术中，一般是对模拟信号进行数模转换之后，对数字信号进行隔离，低速ADC通常使用SPI口，而高速ADC往往使用LVDS接口。对高速LVDS信号的隔离通常是利用LVDS隔离芯片实现，如图1所示，高速ADC的LVDS接口输出LVDS信号，经过LV本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LVDS信号隔离电路结构，其特征在于，包括依次连接的协议转换电路、前端缓冲电路、变压器电路和后端缓冲电路；所述协议转换电路，用于接收原始LVDS电流信号；对所述原始LVDS电流信号进行数据传输协议转换，得到LVDS输入电流信号；将所述LVDS输入电流信号传输给所述前端缓冲电路；所述前端缓冲电路，用于接收所述LVDS输入电流信号，并将所述LVDS输入电流信号传输至所述变压器电路的输入侧；所述变压器电路为网络变压器；所述变压器电路的输入侧用于接收所述前端缓冲电路传输的LVDS输入电流信号，将所述LVDS输入电流信号转换为时变磁信号，所述变压器电路的输出侧用于将所述时变磁信号转换为LVDS输出电流信号，并将所述LVDS输出电流信号传输给所述后端缓冲电路；所述后端缓冲电路，用于接收所述LVDS输出电流信号，并对所述LVDS输出电流信号进行输出。2.根据权利要求1所述的LVDS信号隔离电路结构，其特征在于，所述前端缓冲电路包括前端匹配电阻和前端缓冲器；所述后端缓冲电路包括后端匹配电阻和后端缓冲器；所述LVDS输入电流信号在所述前端匹配电阻上产生输入电压，所述前端缓冲器根据所述输入电压对所述LVDS输入电流信号进行驱动，并将所述LVDS输入电流信号传输至所述变压器电路的输入侧；所述LVDS输出电流信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王承，胡国锋，雷科，黄秋元，周鹏，
申请(专利权)人：武汉普赛斯电子技术有限公司，
类型：新型
国别省市：