用于高压隔离的集成芯片、高压隔离器及高压隔离方法技术

本发明专利技术实施例涉及隔离电路技术领域，特别涉及一种用于高压隔离的集成芯片、高压隔离器及高压隔离方法。其中，集成芯片包括：两个隔离电容、信号调制单元和信号解调单元；信号调制单元和信号解调单元并联连接形成并联电路，并联电路串联在两个隔离电容之间；当并联电路的输入端接入外部电流源接收到输入信号时，信号调制单元基于输入信号在并联电路的两端生成差分射频信号；信号解调单元用于对并联电路两端的差分射频信号解调，得到还原后的输入信号。因此，本方案的集成芯片同时包括信号调制单元和信号解调单元，既可以作为差分射频信号的发射端，又可以作为差分射频信号的接收端，以解决传统高压隔离器中射频信号的传输效率较低的问题。较低的问题。较低的问题。

【技术实现步骤摘要】
用于高压隔离的集成芯片、高压隔离器及高压隔离方法


[0001]本专利技术实施例涉及隔离电路
，特别涉及一种用于高压隔离的集成芯片、高压隔离器及高压隔离方法。

技术介绍

[0002]高压隔离器是一种在不同电压域间传输数字数据，同时避免过高的直流电压或非受控瞬变电压在两者间通过的一种芯片。目前，高压隔离器大多采用电容隔离方法。
[0003]如图1所示，为传统的基于开关键控的电容隔离器的实施方式，图中，集成于芯片1上的调制模块用于产生射频信号，集成于芯片2的解调模块通过对接收的射频信号进行解调，来完成两个芯片间具有高压隔离功能的数据传输。然而，由于调制模块和解调模块的电路结构不同，即射频信号的发射端和接收端的谐振频率不相同，这就会导致射频信号的传输效率较低。
[0004]因此，亟需一种新的用于高压隔离的集成芯片。

技术实现思路

[0005]为了解决传统高压隔离器中射频信号的传输效率较低的问题，本专利技术实施例提供了一种用于高压隔离的集成芯片、高压隔离器及高压隔离方法。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种用于高压隔离的集成芯片，包括：两个隔离电容、信号调制单元和信号解调单元；信号调制单元和信号解调单元并联连接形成并联电路，所述并联电路串联在两个隔离电容之间；
[0007]当所述并联电路的输入端接入外部电流源接收到输入信号时，所述信号调制单元基于所述输入信号在所述并联电路的两端生成差分射频信号；
[0008]所述信号解调单元用于对所述并联电路两端的差分射频信号解调，得到还原后的输入信号。
[0009]在一种可能的设计中，所述信号调制单元包括：负阻模块和与所述负阻模块并联的LC谐振回路；其中，所述LC谐振回路包括电容C1、电感L1和电感L2；
[0010]所述电感L1和所述电感L2串联连接，所述电容C1并联在串联连接的所述电感L1和所述电感L2的两端。
[0011]在一种可能的设计中，所述负阻模块包括：PMOS管M1和PMOS管M2；
[0012]所述PMOS管M1和PMOS管M2的栅极分别连接至所述LC谐振回路的两端；
[0013]所述PMOS管M1，源极连接至所述PMOS管M2的源极，漏极连接至所述PMOS管M2的栅极与所述LC谐振回路的连接线上；
[0014]所述PMOS管M2的漏极连接至所述PMOS管M1的栅极与所述LC谐振回路的连接线上。
[0015]在一种可能的设计中，所述电感L1和所述电感L2的中心抽头接地。
[0016]在一种可能的设计中，所述信号解调单元包括：接收模块、耦合电容C4和耦合电容C5；所述耦合电容C4和所述耦合电容C5用于将所述并联电路两端的差分射频信号耦合至所
述接收模块；
[0017]所述耦合电容C4，一端连接至所述信号调制单元的一个输出端，另一端连接至所述接收模块；
[0018]所述耦合电容C5，一端连接至所述信号调制单元的另一个输出端，另一端连接至所述接收模块。
[0019]在一种可能的设计中，所述接收模块包括：NMOS管M3和NMOS管M4；
[0020]所述NMOS管M3，栅极连接至所述耦合电容C4与偏置电位的连接线上，源极连接至所述耦合电容C5与所述信号调制单元的连接线上，漏极与所述NMOS管M4的漏极连接；
[0021]所述NMOS管M4，栅极连接至所述耦合电容C5与偏置电位的连接线上，源极连接至所述耦合电容C4与所述信号调制单元的连接线上。
[0022]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种高压隔离器，包括：第一集成芯片和与所述第一集成芯片相同的第二集成芯片；其中，所述第一集成芯片和第二集成芯片为本说明书任一实施例所述的集成芯片；
[0023]所述第一集成芯片中的信号调制单元和信号解调单元并联连接形成的并联电路串联在两个隔离电容之间，形成第一串联电路；所述第二集成芯片中的信号调制单元和信号解调单元并联连接形成的并联电路串联在两个隔离电容之间，形成第二串联电路；所述第一串联电路的第一端与所述第二串联电路的第二端连接，所述第一串联电路的第二端与所述第二串联电路的第一端连接。
[0024]在一种可能的设计中，当所述第一集成芯片接入外部电流源接收输入信号时，所述第二集成芯片的信号解调单元连接输出端，以输出还原后的输入信号；
[0025]当所述第二集成芯片接入外部电流源接收输入信号时，所述第一集成芯片的信号解调单元连接输出端，以输出还原后的输入信号。
[0026]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种基于本说明书任一实施例所述的高压隔离器的高压隔离方法，包括：
[0027]确定第一集成芯片和第二集成芯片中作为发射端的集成芯片和作为接收端的集成芯片；
[0028]利用外部电流源将输入信号传输至作为发射端的集成芯片中，利用作为发射端的集成芯片中的信号调制单元，根据所述输入信号在作为发射端的集成芯片中的所述并联电路的两端生成差分射频信号；
[0029]利用串联在所述并联电路两端的两个隔离电容，将所述差分射频信号传输至作为接收端的集成芯片中；
[0030]利用作为接收端的集成芯片中的信号解调单元，对所述差分射频信号进行解调，得到还原后的输入信号。
[0031]在一种可能的设计中，所述利用作为接收端的集成芯片中的信号解调单元，对所述差分射频信号进行解调，包括：
[0032]当作为接收端的集成芯片中的信号解调单元未接收到所述差分射频信号时，所述信号解调单元输出高电平；
[0033]当作为接收端的集成芯片中的信号解调单元接收到所述差分射频信号时，所述信号解调单元输出低电平。
[0034]本专利技术实施例提供了一种用于高压隔离的集成芯片，该集成芯片包括两个隔离电容、信号调制单元和信号解调单元，其中信号调制单元和信号解调单元并联连接形成并联电路，且并联电路串联在两个隔离电容之间。在当并联电路的输入端接入外部电流源接收到输入信号时，信号调制单元基于输入信号在并联电路的两端生成差分射频信号；而信号解调单元用于对并联电路两端的差分射频信号解调，得到还原后的输入信号。因此，本方案提供的用于高压隔离的集成芯片同时包括信号调制单元和信号解调单元，既可以作为差分射频信号的发射端，又可以作为差分射频信号的接收端，以解决传统高压隔离器中射频信号的传输效率较低的问题。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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他的附图。
[0036]图1是本专利技术一实施例提供的一种传统的电容隔离器的示意图；
[0037]图2是本专利技术一实施例提供的一种用于高压隔离的集成芯片的电路图；
[0038]图3是本专利技术一实施例提供的另一种用于高压隔离的集成芯片的电路图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于高压隔离的集成芯片，其特征在于，包括：两个隔离电容、信号调制单元和信号解调单元；信号调制单元和信号解调单元并联连接形成并联电路，所述并联电路串联在两个隔离电容之间；当所述并联电路的输入端接入外部电流源接收到输入信号时，所述信号调制单元基于所述输入信号在所述并联电路的两端生成差分射频信号；所述信号解调单元用于对所述并联电路两端的差分射频信号解调，得到还原后的输入信号。2.根据权利要求1所述的集成芯片，其特征在于，所述信号调制单元包括：负阻模块和与所述负阻模块并联的LC谐振回路；其中，所述LC谐振回路包括电容C1、电感L1和电感L2；所述电感L1和所述电感L2串联连接，所述电容C1并联在串联连接的所述电感L1和所述电感L2的两端。3.根据权利要求2所述的集成芯片，其特征在于，所述负阻模块包括：PMOS管M1和PMOS管M2；所述PMOS管M1和PMOS管M2的栅极分别连接至所述LC谐振回路的两端；所述PMOS管M1，源极连接至所述PMOS管M2的源极，漏极连接至所述PMOS管M2的栅极与所述LC谐振回路的连接线上；所述PMOS管M2的漏极连接至所述PMOS管M1的栅极与所述LC谐振回路的连接线上。4.根据权利要求2或3所述的集成芯片，其特征在于，所述电感L1和所述电感L2的中心抽头接地。5.根据权利要求1所述的集成芯片，其特征在于，所述信号解调单元包括：接收模块、耦合电容C4和耦合电容C5；所述耦合电容C4和所述耦合电容C5用于将所述并联电路两端的差分射频信号耦合至所述接收模块；所述耦合电容C4，一端连接至所述信号调制单元的一个输出端，另一端连接至所述接收模块；所述耦合电容C5，一端连接至所述信号调制单元的另一个输出端，另一端连接至所述接收模块。6.根据权利要求5所述的集成芯片，其特征在于，所述接收模块包括：NMOS管M3和NMOS管M4；所述NMOS管M3，栅极连接至所述耦合电容C4与偏置电位的连接线上，源极连接至所述耦合电容C5与所述信号调制单元的连接线上，漏极与所述NMOS管M4的漏极连接；所述NMOS管M4，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨沛峰，郑巍，王树甫，
申请(专利权)人：斯凯瑞利北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：