[發(fā)明專利]一種用于隔離采樣系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010794469.2
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111934667A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 嚴仁輝
• 申請（專利權）人: 上海川土微電子有限公司
• 主分類號: H03K19/003
• 分類號: H03K19/003;H03K19/0175
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產(chǎn)權代理有限公司 11718
• 代理人: 馮振華

本發(fā)明提供了一種用于隔離采樣系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復電路，包括控制時序產(chǎn)生電路、第一級鎖存電路和第二級鎖存電路；控制時序產(chǎn)生電路為時鐘樹結構，被配置為將輸入時鐘信號通過傳輸門和反相器產(chǎn)生交替互補的控制時序，并將產(chǎn)生的控制信號和控制信號的互補信號作用于第一級鎖存電路和第二級鎖存電路；輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過傳輸門和反相器后產(chǎn)生兩路互補信號，該兩路互補信號依次經(jīng)過第一級鎖存電路和第二級鎖存電路后，由第二級鎖存電路的輸出端輸出兩路互補信號，從而將輸入數(shù)據(jù)的一個脈寬恢復到一個時鐘周期。本發(fā)明對隔離采樣系統(tǒng)中經(jīng)過隔離通道調(diào)制解調(diào)傳送到低邊側的數(shù)據(jù)進行重定時，減小數(shù)據(jù)在傳輸過程中帶來的脈寬失真和抖動，提高系統(tǒng)的采樣精度。

技術領域

本發(fā)明涉及集成電路技術領域，尤其是涉及一種用于隔離采樣系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復電路。

背景技術

在工業(yè)電機控制與驅動、不間斷電源、光伏逆變器等應用場合存在高低壓并存的情況，通常需要對高壓側的電壓或者電流等模擬量進行采樣并轉換成數(shù)字量，然后傳送到低壓側給低壓供電的微控制器提供參考信號，繼而產(chǎn)生對高壓側的控制信號，形成完成的控制閉環(huán)。為了確保安全和阻斷高低壓域之間的相互干擾，連接高低壓側的采樣裝置的高壓隔離是必不可少。

圖1是目前一種典型的隔離采樣系統(tǒng)，高邊側的輸入信號先經(jīng)過前置運放進行適當?shù)姆糯螅偻ㄟ^模數(shù)轉換器將模擬信號轉換為易于隔離通道傳輸?shù)臄?shù)字信號；高邊調(diào)制器將數(shù)字信號進一步調(diào)制通過起高壓隔離作用的片上電容隔離層；低邊解調(diào)器將接收到的信號解調(diào)恢復成數(shù)字信號，同時通過數(shù)據(jù)恢復電路、接口電路的整形和編碼輸出；為了確保高邊側和低邊側的時鐘同源，通常將低邊側的時鐘發(fā)生器產(chǎn)生的時鐘通過低邊調(diào)制器和高邊解調(diào)器的調(diào)制解調(diào)傳回到高邊側，給高邊提供參考時鐘。

數(shù)據(jù)在隔離通道的調(diào)制解調(diào)中會產(chǎn)生脈寬失真和抖動增加的情況，如果不加處理會造成采樣精度的下降，因此相關的數(shù)據(jù)恢復電路是必不可少的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于隔離采樣系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復電路，對隔離采樣系統(tǒng)中經(jīng)過隔離通道調(diào)制解調(diào)傳送到低邊側的數(shù)據(jù)進行重定時，減小數(shù)據(jù)在傳輸過程中帶來的脈寬失真和抖動，提高系統(tǒng)的采樣精度。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種用于隔離采樣系統(tǒng)的數(shù)據(jù)恢復電路，包括控制時序產(chǎn)生電路、第一級鎖存電路和第二級鎖存電路；

所述控制時序產(chǎn)生電路為時鐘樹結構，被配置為將輸入時鐘信號通過傳輸門和反相器產(chǎn)生交替互補的控制時序，并將產(chǎn)生的控制信號和控制信號的互補信號作用于所述第一級鎖存電路和第二級鎖存電路；

輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過傳輸門和反相器后產(chǎn)生兩路互補信號，該兩路互補信號依次經(jīng)過所述第一級鎖存電路和第二級鎖存電路后，由第二級鎖存電路的輸出端輸出兩路互補信號，從而將輸入數(shù)據(jù)的一個脈寬恢復到一個時鐘周期；

其中，輸入時鐘信號的頻率為輸入數(shù)據(jù)信號頻率的兩倍。

在一種優(yōu)選的實施方式中，所述控制時序產(chǎn)生電路包括第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第六反相器、第一傳輸門和第二傳輸門，輸入時鐘信號通過所述第一反相器和第二反相器產(chǎn)生第一路控制信號；輸入時鐘信號通過第一傳輸門和第三反相器產(chǎn)生第一路控制信號的互補信號；輸入時鐘信號通過第四反相器和第五反相器產(chǎn)生第二路控制信號；輸入時鐘信號通過第二傳輸門和第六反相器產(chǎn)生第二路控制信號的互補信號。

在一種優(yōu)選的實施方式中，所述第一級鎖存電路為對稱的電路結構，包括第一鐘控反相器、第二鐘控反相器、第八反相器、第九反相器、第十反相器、第十一反相器、第四傳輸門和第五傳輸門；所述輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過傳輸門后輸至所述第一鐘控反相器的輸入端，第一鐘控反相器的輸出端分別連接第八反相器的輸入端和第四傳輸門的一端；第四傳輸門的另一端和第十反相器的輸出端以及第十一反相器的輸入端相連；