[發(fā)明專利]一種數(shù)字信號隔離器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610878162.4
• 申請日: 2016-10-08
• 公開（公告）號: CN107919861B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中科格勵微科技有限公司
• 主分類號: H03H7/52
• 分類號: H03H7/52
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 陳攀;王琦

1.一種數(shù)字信號隔離器，其特征在于，該數(shù)字信號隔離器包括：發(fā)送端和接收端；

所述發(fā)送端包括：第一濾波電路、刷新電路、延遲電路、刷新脈沖結(jié)合電路、差分信號轉(zhuǎn)換電路、第一隔離柵電容和第二隔離柵電容；

其中，所述第一濾波電路的輸出端分別與刷新電路和延遲電路的輸入端連接；刷新電路和延遲電路的輸出端均與刷新脈沖結(jié)合電路的輸入端連接；所述刷新脈沖結(jié)合電路的輸出端與差分信號轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接；所述差分信號轉(zhuǎn)換電路的輸出端分別與第一隔離柵電容和第二隔離柵電容的一端連接；

所述接收端包括：第三隔離柵電容、第四隔離柵電容、遲滯比較器、看門狗電路、第二濾波電路以及或門；

其中，所述第三隔離柵電容的一端與第一隔離柵電容的一端通過鍵合絲連接；所述第四隔離柵電容的一端與第二隔離柵電容的一端通過鍵合絲連接；所述第三隔離柵電容和第四隔離柵電容的另一端均與遲滯比較器的輸入端連接；所述遲滯比較器的輸出端分別與看門狗電路和第二濾波電路的輸入端連接；所述看門狗電路和第二濾波電路的輸出端均與或門的輸入端連接；

其中，所述第一濾波電路，用于將輸入信號濾去高頻的噪聲毛刺從而得到信號A；

所述刷新電路，用于對信號A進(jìn)行檢測，并當(dāng)檢測到信號A的電平維持不變的時長超過預(yù)設(shè)的第一閾值時，產(chǎn)生周期長度為預(yù)設(shè)第一周期的刷新脈沖信號B；其中，所述刷新脈沖信號B的周期長度大于輸入信號的最大傳輸速率，刷新脈沖信號B的寬度小于輸入信號的最大傳輸速率的脈沖寬度；

所述延遲電路，用于將信號A做延遲處理得到信號C，并使得信號C到信號A的延遲時間與刷新脈沖信號B到信號A的延遲時間相同；

所述刷新脈沖結(jié)合電路，用于對刷新脈沖信號B和C作進(jìn)行邏輯計算，得到攜帶有刷新脈沖信息的單端信號D；

所述差分信號轉(zhuǎn)換電路，用于將單端信號D轉(zhuǎn)換成差分信號E和F；其中信號E和信號F之間的相位相差180度；

所述第一、二、三、四隔離柵電容分別對信號E和F進(jìn)行耦合得到信號G和H；其中，耦合得到的信號G和信號F之間的相位相差180度；

所述遲滯比較器，用于濾除信號G和H上的噪聲并將其恢復(fù)為數(shù)據(jù)信號I；

所述看門狗電路，用于對數(shù)據(jù)信號I進(jìn)行檢測，并當(dāng)檢測到數(shù)據(jù)信號I的電平維持不變的時長超過預(yù)設(shè)的第二閾值時，將輸出信號J拉到安全電平；

所述第二濾波電路，用于對恢復(fù)出來的數(shù)據(jù)信號I進(jìn)行濾波，濾除高頻的刷新脈沖信號，得到完整的數(shù)據(jù)信號K；

所述或門，用于對信號J和信號K進(jìn)行或邏輯處理，得到最終的輸出信號。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字信號隔離器，其特征在于：

所述隔離柵電容包括至少三層金屬層；

所述隔離柵電容的負(fù)極板采用最底層的金屬層制成；所述隔離柵電容的正極板采用最高層的金屬層制成；

在所述最底層的金屬層和所述最高層的金屬層之間設(shè)置有隔離層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字信號隔離器，其特征在于：

所述隔離柵電容包括五層金屬層；

所述隔離柵電容的負(fù)極板采用最底層的第一金屬層制成；

所述隔離柵電容的正極板采用最高層的第五金屬層制成；

所述隔離層為設(shè)置在位于所述第一金屬層和第五金屬層之間的第二金屬層、第三金屬層和第四金屬層之間的絕緣層；

所述第二金屬層、第三金屬層和第四金屬層的各層之間全部填充絕緣材料形成所述絕緣層，從而作為隔離柵電容的負(fù)極板和正極板之間的隔離層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字信號隔離器，其特征在于：

所述發(fā)送端封裝在同一個芯片中；

所述接收端封裝在另一個芯片中。