[發明專利]隔離電路系統及其方法

有效

• 申請號: 202110738681.1
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113395064B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 董志偉;張小龍
• 申請（專利權）人: 榮湃半導體（上海）有限公司
• 主分類號: H03K19/0175
• 分類號: H03K19/0175
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 楊用玲

一種數字隔離器裝置，該數字隔離器裝置包括第一輸入緩沖器，該第一輸入緩沖器被配置為接收來自發送器的第一差分信號并且提供第二差分信號，該第一差分輸入信號由第一量級表征，該第二差分信號由第二量級表征，該第一量級大于該第二量級。該裝置還包括第二輸入緩沖器，該第二輸入緩沖器被配置為接收來自發送器的第三差分信號并且提供第四差分信號，該第二輸入緩沖器耦合到第二接地端子。該裝置還包括耦合到第二差分信號和第四差分信號的共模電路，該共模電路被配置為減小共模瞬變電壓，該共模瞬變電壓與第一接地端子與第二接地端子之間的電壓差相關聯。

相關申請的交叉引用

本發明是于2020年9月18日提交的名稱為“隔離電路”的美國專利申請第17/025,565號的部分繼續申請，該美國專利申請第17/025,565號是要求于2017年5月26日提交的中國專利申請第201710386724.8號和2017年7月10日提交的中國專利申請第201710558211.0號的優先權的美國專利申請第15/990,571號的繼續申請，這三個申請被共同擁有并出于所有目的通過引用并入本文。

技術領域

本發明總體上涉及電子電路技術領域，并且更具體地涉及隔離電路及其方法。

背景技術

光耦合器是經由光介質發送信號的裝置。通常，光發射器和接收器(光敏半導體管)封裝在同一芯片中。當光耦合器的輸入端子接收電流信號時，光從光發送器發射。在光被接收器接收之后，生成光電流并且光電流從光耦合器的輸出端子輸出。因此，實現了“電-光-電”轉換。在光耦合器中，信號通過光介質從輸入端子耦合到輸出端子。光耦合器是已經使用了50多年的技術。光耦合器首次通過單一裝置實現信號隔離，并且它廣泛應用于功率控制電路。

然而，光耦合器有一些缺點。因為發光二極管的電性能隨溫度變化，并且光耦合器的電性能隨溫度變化并且不穩定。此外，由于發光二極管和隔離塑料的老化，光耦合器還具有性能退化的問題。此外，由于發光二極管與接收電路之間的寄生電容，光耦合器還具有低共模抑制比。當在兩側存在大的共模電壓變化(例如30kV/us)時，發光二極管由于寄生電容電流而錯誤地發光。最后，光耦合器還具有一些缺點，例如低速、高功率成本以及不容易集成。

由于下面解釋的各種原因，現有的隔離電路是不夠的。需要新的改進的隔離裝置和方法。

發明內容

本發明涉及電路和方法。在具體實施例中，本發明提供一種數字隔離裝置，該數字隔離裝置包括以第一電壓電平存儲傳入信號的一對緩沖器。其中，共模電路被配置為減小與傳入信號相關聯的共模瞬變電壓。鎖存器電路耦合到共模電路并且存儲與共模電路相關聯的中間信號和傳入信號。還有其它實施例。

具體實施例提供了一種數字隔離器裝置，該數字隔離器裝置包括第一輸入緩沖器，第一輸入緩沖器被配置為接收來自發送器的第一差分信號并且提供第二差分信號，第一差分輸入信號由第一量級表征，第二差分信號由第二量級表征，第一量級大于第二量級，發送器耦合到第一接地端子，第一輸入緩沖器耦合到第二接地端子。該裝置還包括第二輸入緩沖器，該第二輸入緩沖器被配置為接收來自發送器的第三差分信號并且提供第四差分信號，第二輸入緩沖器耦合到第二接地端子。該裝置還包括共模電路，該共模電路耦合到第二差分信號和第四差分信號，共模電路耦合到偏置電壓并且可以包括電阻器對，共模電路被配置為減小共模瞬變電壓，共模瞬變電壓與第一接地端子和第二接地端子之間的電壓差相關聯。該裝置還包括鎖存器電路，該鎖存器電路被配置為將第二差分信號和第四差分信號存儲一定時間間隔。