新型數(shù)字電容隔離器提升了高性能標(biāo)準(zhǔn)

　　功能原理

　　圖1顯示了一款數(shù)字電容隔離器 (DCI) 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。該隔離器輸入分為兩個(gè)差分信號(hào)路徑：一條為高數(shù)據(jù)速率通道(稱作 AC-通道)，另一條為低數(shù)據(jù)速率通道(稱作 DC-通道)。AC-通道傳輸介于 100 kbps 和 100 Mbps 之間的信號(hào)，而DC-通道則涵蓋了從 100 kbps 到 DC 的范圍。

　　高速信號(hào)由 AC 通道來處理，信號(hào)在通道中首先從單端模式轉(zhuǎn)換為差分模式，然后被隔離層的電容-電阻網(wǎng)絡(luò)差分為許多瞬態(tài)。后面的比較器再將這些瞬態(tài)轉(zhuǎn)換為差分脈沖，從而設(shè)置和重置一個(gè)“或非”門觸發(fā)器。相當(dāng)于原始輸入信號(hào)的觸發(fā)器輸出饋至判定邏輯 (DCL) 和輸出多路復(fù)用器。DCL 包括一個(gè)看門狗定時(shí)器，該定時(shí)器用于測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換之間的持續(xù)時(shí)間。如果兩個(gè)連續(xù)轉(zhuǎn)換之間的持續(xù)時(shí)間超出定時(shí)窗口(如低頻信號(hào)的情況下)，則 DCL 則指示輸出多路復(fù)用器從 AC-通道切換到 DC-通道。

　　由于低頻信號(hào)要求大容量電容器，而這種電容器使片上集成變得很困難，因此DC-通道的輸入要有脈寬調(diào)制器 (PWM)。該調(diào)制器利用一個(gè)內(nèi)部振蕩器 (OSC) 的高頻載波對(duì)低頻輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。在 AC-通道中對(duì)調(diào)制后信號(hào)的處理過程與高頻信號(hào)相同。然而，在向輸出多路復(fù)用器提交該信號(hào)以前，需通過一個(gè)最終低通濾波器 (LPF) 濾除高頻 PWM 載波，以恢復(fù)原始、低頻輸入信號(hào)。

　　相比其他隔離器技術(shù)，電容隔離器的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是其 DC-通道在上電和信號(hào)丟失 (LOS) 事件期間隔離器輸出端擁有正確的輸入極性。缺少這些特性的其他隔離器技術(shù)通常會(huì)在上電期間出現(xiàn)輸出突波，或者在信號(hào)丟失以前一直保持在最后一個(gè)輸入極性。