數(shù)字隔離器的作用及工作原理

數(shù)字隔離器是什么
數(shù)字隔離器是電子系統(tǒng)中,數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)進(jìn)行傳遞時(shí),使其且具有很高的電阻隔離特性,以實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)與用戶之間的隔離的一種芯片。設(shè)計(jì)人員之所以引入隔離,是為了滿足安全法規(guī)或者降低接地環(huán)路的噪聲等。

數(shù)字隔離器的作用
數(shù)字隔離器是為了降低接地環(huán)路的噪聲，電流隔離確保數(shù)據(jù)傳輸不是通過電氣連接或泄漏路徑，從而避免安全風(fēng)險(xiǎn)。
數(shù)字隔離器是電子系統(tǒng)中，數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)進(jìn)行傳遞時(shí)，使其且具有很高的電阻隔離特性，以實(shí)現(xiàn)電子系統(tǒng)與用戶之間的隔離的一種芯片。設(shè)計(jì)人員之所以引入隔離，是為了滿足安全法規(guī)或者降低接地環(huán)路的噪聲等。電流隔離確保數(shù)據(jù)傳輸不是通過電氣連接或泄漏路徑，從而避免安全風(fēng)險(xiǎn)。然而，隔離會(huì)帶來延遲、功耗、成本和尺寸等方面的限制。數(shù)字隔離器的目標(biāo)是在盡可能減小不利影響的同時(shí)滿足安全要求。

數(shù)字隔離器簡(jiǎn)化通道圖

數(shù)字隔離器工作原理

數(shù)字隔離器系列產(chǎn)品采用全差分隔離電容技術(shù)。由SiO2構(gòu)成的高壓隔離電容為不同的電壓域之間提供可靠的絕緣屏障，并提供可靠的高頻信號(hào)傳輸路徑；為了保證穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，引入開關(guān)鍵控(OOK)調(diào)制解調(diào)技術(shù)。

發(fā)射機(jī)(TX)將輸入信號(hào)調(diào)制到載波頻率上，即TX在一個(gè)輸入狀態(tài)下通過隔離電容傳遞高頻信號(hào)，而在另一個(gè)輸入狀態(tài)下無信號(hào)通過隔離電容，然后接收機(jī)根據(jù)檢測(cè)到的帶內(nèi)數(shù)據(jù)重建輸入信號(hào)。這個(gè)架構(gòu)為隔離的不同電壓域之間提供了可靠的數(shù)據(jù)傳輸路徑，在啟動(dòng)時(shí)不需要考慮初始化。全差分的隔離電容架構(gòu)可以最大限度地提高信號(hào)共模瞬態(tài)抗干擾能力。

數(shù)字隔離器系列產(chǎn)品采用先進(jìn)的電路技術(shù)可以有效的抑制載波信號(hào)和IO開關(guān)引入的EMI。相比于電感耦合隔離架構(gòu)，電容耦合架構(gòu)具有更高的電磁抗干擾能力。OOK調(diào)制方案消除了脈沖調(diào)制方案中可能出現(xiàn)的脈沖丟失引起的誤碼現(xiàn)象。圖3和圖4分別為單通道功能框圖和OOK開關(guān)鍵控調(diào)制方案波形示意圖。

圖2單通道功能框圖

圖3OOK開關(guān)鍵控調(diào)制方案波形示意圖

審核編輯黃宇