[發明專利]被配置用于流電隔離信令的集成電路及配備集成電路的方法

有效

• 申請號: 201710972919.0
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107959497B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: R·S·伯頓;K·普塔切克
• 申請（專利權）人: 半導體組件工業公司
• 主分類號: H03K19/0185
• 分類號: H03K19/0185
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 章蕾

本申請涉及一種被配置用于流電隔離信令的集成電路及一種配備集成電路的方法。被配置用于流電隔離信令的示例性集成電路包括接收器，所述接收器具有：檢測器模塊，所述檢測器模塊被耦合成從變壓器次級繞組的端子接收差分信號，所述檢測器模塊響應性地呈現基于所述差分信號的量值而變化的阻抗；偏壓模塊，所述偏壓模塊將所述檢測器模塊阻抗轉換為響應信號；以及比較器模塊，所述比較器模塊將所述響應信號與參考信號進行比較以獲得指示所述差分信號中的振蕩的檢測信號。從諧振耦合信令路徑接收脈沖調制交流AC信號的方法包括：從共柵放大器配置中的交叉耦合FET對來提供平衡靜態電流，從而獲得基于AC信號量值而變化的阻抗；將所述阻抗轉換為響應信號；以及將所述響應信號與參考信號進行比較以獲得表示所述差分AC信號中的脈沖的檢測信號。

技術領域

本公開整體涉及集成電路，并且更具體地講，涉及用于集成電路的不同模塊之間的流電隔離的信令的接收器設計。

背景技術

集成電路設計人員經常將器件部件隔離到不同的模塊中。此類模塊化可以降低制造成本并提高系統性能。例如，電源轉換器可以包括功率MOSFET和設計用于較高電壓和電流負載的其他部件，以及設計用于利用最小靜態電流進行快速控制操作的小特征尺寸CMOS邏輯門。集成電路設計人員可以選擇將邏輯部件與功率部件隔離以防止功率部件損壞或干擾邏輯部件的操作。如果將此類模塊放置在單獨的襯底上，則可以針對每個模塊中的部件類型來定制應用于每個襯底的制造工藝，從而最小化與每個模塊相關聯的面積和成本要求，同時優化性能。

在封裝過程中，根據需要將模塊互連以形成所需的集成電路器件。在許多情況下，這些模塊間連接需要提供流電隔離。現有的各種技術，諸如電容器、變壓器、磁阻耦合器和光隔離器都被認為可靠性不足、傳播延遲過長、體積過大和/或衰減過多。

發明內容

因此，本文公開了用于集成電路模塊之間的流電隔離信令的各種配置和方法以及與特別適合于所述流電隔離信令的接收器。

根據本申請的一個方面，集成電路被配置用于流電隔離的信令，所述集成電路的特征在于具有接收器，所述接收器具有：檢測器模塊，所述檢測器模塊被耦合成從變壓器次級繞組的端子接收差分信號，所述檢測器模塊采用呈差分共柵放大器配置的場效應晶體管(FET)匹配對以響應性地呈現基于差分信號的量值而變化的阻抗，其中所述匹配對中的每個FET的源極導電耦合到端子中相應的一個端子，并且每個FET的柵極電容性交叉耦合到端子中相反的一個端子；偏壓模塊，所述偏壓模塊將檢測器模塊阻抗轉換為響應信號；以及比較器模塊，所述比較器模塊將所述響應信號與參考信號進行比較以獲得指示差分信號中的振蕩的檢測信號。

在一個實施方案中，所述集成電路的特征在于，變壓器次級繞組具有中心抽頭，并且檢測器模塊經由端子向所述中心抽頭供應平衡靜態電流。

在一個實施方案中，所述集成電路的特征在于，變壓器次級繞組以電磁方式耦合到以所述振蕩的載波信號頻率諧振的集成諧振器。

在一個實施方案中，所述集成電路的特征還在于：從響應信號導出參考信號的濾波器模塊，所述參考信號相對于響應信號具有減少的高頻成分；以及反饋元件，所述反饋元件基于參考信號來調整平衡靜態電流。

在一個實施方案中，所述集成電路的特征還在于：放大器模塊，所述放大器模塊將檢測信號轉換為數字檢測信號；以及解碼器，所述解碼器從數字檢測信號導出被傳輸的數據信號，其中所述數字檢測信號的斷言表示所述被傳輸的數據信號中的轉變。

根據本申請的另一方面，一種給集成電路裝配用于流電隔離的信號的接收器的方法，其特征在于：將一對輸入端子耦合到檢測器模塊中的場效應晶體管(FET)匹配對的源極，所述匹配對按交叉耦合共柵放大器配置布置以基于輸入端子處的電流之間的差值的量值來改變輸出阻抗；對所述檢測器模塊加偏壓以將輸出阻抗轉換為響應信號；以及提供比較器模塊，所述比較器模塊被配置為將響應信號與參考信號進行比較以產生指示電流之間的差分振蕩的檢測信號。