一种数字信号隔离器以及数字隔离传输方法技术

本申请公开一种数字信号隔离器以及数字隔离传输方法，该数字信号隔离器可以包括：发射电路、接收电路以及设置在所述发射电路与所述接收电路之间的隔离电路，其中，所述发射电路包括整形电路和单端转差分电路，所述接收电路包括比较电路以及输出驱动电路，所述单端转差分电路的输入端与所述整形电路的输出端相连，所述隔离电路的输入端与所述单端转差分电路的输出端相连，所述比较电路的输入端与所述隔离电路的输出端相连，输出驱动电路的输入端与比较电路的输出端相连。通过上述数字信号隔离器，可以显著提高信号传输速率，满足超高速的应用需求。的应用需求。的应用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种数字信号隔离器以及数字隔离传输方法


[0001]本申请涉及隔离
，具体地涉及一种数字信号隔离器以及数字隔离传输方法。

技术介绍

[0002]数字信号隔离器可以设置于两个系统之间，可以用于保证两个系统间信号正常交互的同时，又能防止系统间产生的直流共模电流的串扰以及异常交流电流的干扰。
[0003]随着数字信号隔离器的广泛应用，对数字信号隔离器的性能要求越来越高，其中，信号传输速率已成为评估数字信号隔离器的重要指标。然而，现有数字信号隔离器的信号传输速率最高不过几百兆比特每秒，无法满足系统超高速的应用需求。
[0004]本
技术介绍
描述的内容仅为了便于了解本领域的相关技术，不视作对现有技术的承认。

技术实现思路

[0005]因此，本申请实施例意图提供一种数字信号隔离器以及数字隔离传输方法，可以显著提高信号传输速率，满足超高速的应用需求。
[0006]在第一方面，本申请实施例提供了一种数字信号隔离器，包括：发射电路、接收电路以及设置在发射电路与接收电路之间的隔离电路，其中，发射电路包括整形电路和单端转差分电路，接收电路包括比较电路以及输出驱动电路；
[0007]整形电路，用于对输入信号进行整形，输出原始数字信号；
[0008]单端转差分电路的输入端与所述整形电路的输出端相连，用于对原始数字信号进行差分转换，得到第一差分数字信号以及与所述第一差分数字信号相反的第二差分数字信号；
[0009]隔离电路的输入端与单端转差分电路的输出端相连，用于隔离第一差分数字信号中的直流信号以及第二差分数字信号中的直流信号，输出与第一差分数字信号对应的第一高频短脉冲信号以及与第二差分数字信号对应的第二高频短脉冲信号；
[0010]比较电路的输入端与隔离电路的输出端相连，用于对第一高频短脉冲信号与第二高频短脉冲信号进行比较判决，得到恢复后的原始数字信号；
[0011]输出驱动电路的输入端与比较电路的输出端相连，用于将恢复后的原始数字信号转换为驱动输出信号。
[0012]第二方面，本申请实施例提供了一种数字隔离传输方法，包括：
[0013]对输入信号进行整形，输出原始数字信号；
[0014]对原始数字信号进行差分转换，得到第一差分数字信号以及与所述第一差分数字信号相反的第二差分数字信号；
[0015]隔离第一差分数字信号中的直流信号以及第二差分数字信号中的直流信号，输出与第一差分数字信号对应的第一高频短脉冲信号以及与所述第二差分数字信号对应的所
述第二高频短脉冲信号；
[0016]对第一高频短脉冲信号与第二高频短脉冲信号进行比较判决，得到恢复后的原始数字信号；
[0017]将恢复后的原始数字信号转换为驱动输出信号。
[0018]本申请实施例中使用的数字信号隔离器，可以包括发射电路、接收电路以及设置在发射电路与所述接收电路之间的隔离电路，其中，发射电路包括整形电路和单端转差分电路，接收电路包括比较电路以及输出驱动电路。整形电路，用于对输入信号进行整形，输出原始数字信号，单端转差分电路的输入端与所述整形电路的输出端相连，用于对所述原始数字信号进行差分转换，得到第一差分数字信号以及与所述第一差分数字信号相反的第二差分数字信号。如此，可以得到输入信号可以从单端信号转换成差分信号。
[0019]隔离电路的输入端与所述单端转差分电路的输出端相连，用于隔离第一差分数字信号中的直流信号以及第二差分数字信号中的直流信号，输出与第一差分数字信号对应的第一高频短脉冲信号以及与第二差分数字信号对应的第二高频短脉冲信号。如此，通过隔离电路可以将差分信号从矩形脉冲信号转变为高频短脉冲信号进行传输，并且该高频短脉冲信号可以包括差分信号的边沿信息，从而可以提高信号传输速率。
[0020]比较电路的输入端与隔离电路的输出端相连，用于对第一高频短脉冲信号与第二高频短脉冲信号进行比较判决，得到恢复后的原始数字信号。并且输出驱动电路的输入端与比较电路的输出端相连，用于将恢复后的原始数字信号转换为驱动输出信号。如此，通过比较电路可以基于高频短脉冲信号准确恢复出原始矩形脉冲信号，并且通过输出驱动电路可以使得输出信号驱动负载，从而采用全差分架构的数字信号隔离器，可以无需任何方式的调制，直接通过隔离电路进行传输，可以提高信号传输效率，进而实现数字信号的超高速传输，满足系统超高速传输的需求。
[0021]本申请实施例的其他可选特征和技术效果一部分在下文描述，一部分可通过阅读本文而明白。
附图说明
[0022]以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施例，所示出的元件不受附图所显示的比例限制，附图中相同或相似的附图标记表示相同或类似的元件，其中：
[0023]图1示出现有一种数字信号隔离器的结构示意图；
[0024]图2示出现有另一种数字信号隔离器的结构示意图；
[0025]图3示出本申请实施例提供的一种数字信号隔离器的结构示意图；
[0026]图4示出本申请实施例提供的另一种数字信号隔离器的结构示意图；
[0027]图5示出本申请实施例提供的一种数字信号隔离器的硬件结构示意图；
[0028]图6示出本申请实施例提供的一种基于图5所示的数字信号隔离器的信号波形图；
[0029]图7示出本申请实施例提供的一种数字隔离传输方法的流程示意图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实施方式和附图，对本专利技术做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本发
明，但并不作为对本专利技术的限定。
[0031]在本文中使用的术语“包括”及其变形表示开放性包括，即“包括但不限于”。除非特别申明，术语“或”表示“和/或”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个示例实施例”和“一个实施例”表示“至少一个示例实施例”。术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。术语“第一”、“第二”等等可以指代不同的或相同的对象。下文还可能包括其他明确的和隐含的定义。
[0032]图1示出现有一种数字信号隔离器的结构示意图，如图1所示，现有数字信号隔离器采用开关键控(On
‑
Off Keying，OOK)调制架构，可以包含输入施密特整形、振荡器、OOK调制器、隔离电容、信号放大器、OOK解调器以及输出驱动。输入信号通过调制器被调制到振荡器的开关频率上，经过隔离电容后被信号放大器放大，最后被解调器恢复成原信号。使用该架构的数字信号隔离器无法实现超高速的应用需求，目前能支持的最高数据传输速率不超过200兆比特每秒(Million bits per second，Mbps)。
[0033]图2示出现有另一种数字信号隔离器的结构示意图，如图2所示，现有数字信号隔离器采用边沿脉冲调制架构，可以包括输入施密特整形、信号边沿编码器、隔离电感、信号放大器以及边沿恢复器。输入信号的边沿被编码器检测，其上升沿被编码成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字信号隔离器，其特征在于，包括：发射电路、接收电路以及设置在所述发射电路与所述接收电路之间的隔离电路，其中，所述发射电路包括整形电路和单端转差分电路，所述接收电路包括比较电路以及输出驱动电路；所述整形电路，用于对输入信号进行整形，输出原始数字信号；所述单端转差分电路的输入端与所述整形电路的输出端相连，用于对所述原始数字信号进行差分转换，得到第一差分数字信号以及与所述第一差分数字信号相反的第二差分数字信号；所述隔离电路的输入端与所述单端转差分电路的输出端相连，用于隔离所述第一差分数字信号中的直流信号以及所述第二差分数字信号中的直流信号，输出与所述第一差分数字信号对应的第一高频短脉冲信号以及与所述第二差分数字信号对应的所述第二高频短脉冲信号；所述比较电路的输入端与所述隔离电路的输出端相连，用于对所述第一高频短脉冲信号与所述第二高频短脉冲信号进行比较判决，得到恢复后的原始数字信号；输出驱动电路的输入端与比较电路的输出端相连，用于将所述恢复后的原始数字信号转换为驱动输出信号。2.根据权利要求1所述的数字信号隔离器，其特征在于，还包括信号放大电路，所述信号放大电路的输入端与所述隔离电路的输出端相连，输出端与所述比较电路的输入端相连，用于分别放大第一高频短脉冲信号和第二高频短脉冲信号，得到放大后的第一高频短脉冲信号和放大后的第二高频短脉冲信号。3.根据权利要求1或2所述的数字信号隔离器，其特征在于，所述单端转差分电路包括正差分子电路与所述负差分子电路，所述正差分子电路的输入端与所述整形电路的输出端相连，输出端与所述隔离电路的输入端相连，用于将所述原始数字信号转换成所述第一差分数字信号；所述负差分子电路的输入端与所述整形电路的输出端相连，输出端与所述隔离电路的输入端相连，用于将所述原始数字信号转换成所述第二差分数字信号。4.根据权利要求3所述的数字信号隔离器，其特征在于，所述隔离电路包括第一隔离子电路和第二隔离子电路，所述第一隔离子电路的输入端与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：史广达，丁万新，
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：