[發明專利]一種數字信號隔離器

有效

• 申請號: 201610878177.0
• 申請日: 2016-10-08
• 公開（公告）號: CN107919866B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 北京中科格勵微科技有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 陳攀;王琦

1.一種數字信號隔離器，其特征在于，該數字信號隔離器包括：振蕩器、片上微變壓器、解調模塊和漏極開路門；

所述振蕩器，包括輸入端和第一接地端，所述振蕩器用于在其輸入端的輸入信號為高電平時，產生振蕩頻率高于輸入信號的振蕩信號，并將所述振蕩信號傳輸到所述片上微變壓器的初級端；

所述片上微變壓器的初級端與所述振蕩器的輸出端連接，用于根據從初級端接收到的振蕩信號，在次級端感應出調制信號，并將所述調制信號傳輸給所述解調模塊，其中，所述片上微變壓器包括第一變壓器，所述第一變壓器包括具有中心抽頭的第一初級線圈，所述第一初級線圈的中心抽頭接收到所述輸入信號，第一初級線圈的正極和負極分別連接到振蕩器，當輸入信號為高時，第一初級線圈與振蕩器形成振蕩回路，產生高頻信號；

所述解調模塊為包絡檢波電路，所述解調模塊的輸入端與所述片上微變壓器的次級端連接，用于對接收到的調制信號進行解調，產生與輸入信號頻率相同的信號；

所述漏極開路門包括：輸出端和第二接地端，所述漏極開路門與所述解調模塊的輸出端相連，并被所述解調模塊產生的信號驅動，使得從所述漏極開路門的輸出端輸出與輸入信號相位相反的輸出信號。

2.根據權利要求1所述的數字信號隔離器，其特征在于，

所述第一變壓器進一步包括：第一次級線圈；

其中，第一次級線圈的正極和負極分別連接到解調模塊；當輸入信號為高，第一初級線圈產生高頻信號時，隨后在第一次級線圈中感應出相應的調制信號，并將所述調制信號傳輸給所述解調模塊。

3.根據權利要求1所述的數字信號隔離器，其特征在于，所述片上微變壓器進一步包括第二變壓器；

其中，第一變壓器進一步包括：第一次級線圈，第一次級線圈的正極和負極分別與第二變壓器連接；

第二變壓器包括：第二初級線圈和第二次級線圈；第二變壓器的第二初級線圈的與第一變壓器的第一次級線圈連接，第二變壓器的第二次級線圈與解調模塊連接。

4.根據權利要求1所述的數字信號隔離器，其特征在于，所述振蕩器為NMOS交叉耦合振蕩器；所述NMOS交叉耦合振蕩器包括：第一NMOS管、第二NMOS管和第一電容；

所述第一NMOS管的柵極與所述第二NMOS管的漏極連接；所述第二NMOS管的柵極與所述第一NMOS管的漏極連接；

所述第一NMOS管和第二NMOS管的襯底與源極均一起連接到第一接地端；

所述第一電容的兩端分別與所述第一NMOS管和第二NMOS管的漏極連接。

5.根據權利要求1所述的數字信號隔離器，其特征在于，

所述包絡檢波電路包括：二極管、第二電容和第一電阻；

所述二極管的陽極與所述片上微變壓器的次級端的正極連接，所述二極管的陰極分別與所述第二電容的正極和所述第一電阻的正極連接；

所述第二電容的負極、所述第一電阻的負極和所述片上微變壓器的次級端的負極一起連接到第二接電端。

6.根據權利要求5所述的數字信號隔離器，其特征在于：

所述第一電阻的阻值大于二極管的導通電阻。

7.根據權利要求5所述的數字信號隔離器，其特征在于，所述漏極開路門包括：第三NMOS管；

所述第三NMOS管的柵極與所述第一電阻的正極連接，所述第三NMOS管的襯底和源極分別與第二接電端連接，所述第三NMOS管的漏極作為輸出端。

8.根據權利要求2或3所述的數字信號隔離器，其特征在于：

所述片上微變壓器包括至少三層金屬層；

所述片上微變壓器的初級線圈采用最底層的金屬層制成；所述片上微變壓器的第一次級線圈采用最高層的金屬層制成；

所述片上微變壓器的隔離層設置在所述最底層的金屬層和所述最高層的金屬層之間。