数字信号隔离器、封装管壳及电子设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种数字信号隔离器、封装管壳及电子设备，涉及信号处理领域。包括：依次连接的编码电路、耦合传输电路和解码电路，其中，耦合传输电路包括串联的电容和变压器；编码电路用于对输入的数字信号进行编码，得到差分编码脉冲信号，耦合传输电路用于将差分编码脉冲信号耦合传输至解码电路，解码电路用于对接收到的差分编码脉冲信号进行解码，得到输出信号。本实用新型专利技术提供的数字信号隔离器，适用于数字信号的耦合隔离传输，提高了CMTI性能，并且能够实现信号和能量的同时传输，能够提高隔离器的耐压能力，传输效果显著优于现有的电容隔离器、磁隔离器等。磁隔离器等。磁隔离器等。

【技术实现步骤摘要】
数字信号隔离器、封装管壳及电子设备


[0001]本技术涉及信号处理领域，尤其涉及一种数字信号隔离器、封装管壳及电子设备。

技术介绍

[0002]数字信号隔离器是一种电气隔离状态下完成数字信号传输的器件，大量应用于工业网络环境的现场总线、军用电子系统、航空航天电子设备以及医疗设备中，尤其是一些应用环境比较恶劣的场合。使用隔离器的一个首要原因是为了消除噪声；另一个重要原因是保护器件或人免受高电压的危害。
[0003]目前常见的数字信号隔离器有磁隔离器和电容隔离器，然而磁隔离器耐压能力受隔离层材料和间距的影响，难以满足实际需求，即磁隔离器常采用20um聚酰亚胺满足5kV隔离耐压能力，对于5.7kV及更高耐压环境，可增加聚酰亚胺厚度，但这会增加片上变压器初次级线圈之间的间距，使变压器耦合能力变弱，解码可能出现错误；电容隔离器的共模瞬态抗扰度(CMTI)性能较差，易受外部电场影响，难以满足信号和能量同时传输的需求。

技术实现思路

[0004]本技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种数字信号隔离器、封装管壳及电子设备。
[0005]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0006]一种数字信号隔离器、封装管壳及电子设备，包括：依次连接的编码电路、耦合传输电路和解码电路，其中，所述耦合传输电路包括串联的电容和变压器；
[0007]所述编码电路用于对输入的数字信号进行编码，得到差分编码脉冲信号，所述耦合传输电路用于将所述差分编码脉冲信号耦合传输至所述解码电路，所述解码电路用于对接收到的差分编码脉冲信号进行解码，得到输出信号。
[0008]本技术解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
[0009]一种封装管壳，包括第一芯片和第二芯片，所述第一芯片由上述技术方案所述的编码电路和耦合传输电路封装而成，所述第二芯片由上述技术方案所述的解码电路封装而成。
[0010]本技术解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
[0011]一种封装管壳，包括第一芯片和第二芯片，所述第一芯片由上述技术方案所述的编码电路封装而成，所述第二芯片由上述技术方案所述的耦合传输电路和解码电路封装而成。
[0012]本技术解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
[0013]一种电子设备，包括如上述技术方案所述的数字信号隔离器。
[0014]本技术的有益效果是：本技术提供的数字信号隔离器，适用于数字信号的耦合隔离传输，通过先对需要耦合隔离传输数字信号进行编码，然后通过串联的电容和
变压器进行耦合隔离传输，然后再通过解码电路对差分编码脉冲信号进行解码，实现了数字信号的隔离传输，而由于使用了变压器隔离传输数据，提高了CMTI性能，并且能够实现信号和能量的同时传输，并且通过与电容串联，能够提高隔离器的耐压能力，传输效果显著优于现有的电容隔离器、磁隔离器等。
[0015]本技术附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术实践了解到。
附图说明
[0016]图1为本技术数字信号隔离器的实施例提供的结构框架示意图；
[0017]图2为本技术数字信号隔离器的耦合传输电路实施例提供的立体结构示意图；
[0018]图3为本技术数字信号隔离器的其他实施例提供的结构框架示意图；
[0019]图4为本技术一种示例性的编码电路的结构示意图；
[0020]图5为本技术一种示例性的解码电路的结构示意图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。
[0022]如图1所示，为本技术数字信号隔离器的实施例提供的结构框架示意图，该数字信号隔离器包括：依次连接的编码电路1、耦合传输电路2和解码电路3，其中，耦合传输电路2包括串联的电容和变压器；
[0023]编码电路1用于对输入的数字信号进行编码，得到差分编码脉冲信号，耦合传输电路2用于将差分编码脉冲信号耦合传输至解码电路3，解码电路3用于对接收到的差分编码脉冲信号进行解码，得到输出信号。
[0024]如图2所示，为本技术数字信号隔离器的耦合传输电路2实施例提供的立体结构示意图，首先，制备衬底50，然后在衬底上制备隔离层40，隔离层40的厚度可以根据实际需求设置。
[0025]然后，可以在隔离层40上制备变压器2的初级线圈21和电容 10的极板12，然后制备隔离层30，初级线圈21和次级线圈22之间，以及极板12和极板11之间通过隔离层30进行隔离，电容10的极板 12和变压器2的初级线圈21通过连线连接，在制备时，可以在隔离层40上制备金属层，然后通过蚀刻等方式制备极板12和初级线圈 21，以形成立体结构。
[0026]应理解，隔离层30的厚度可以根据实际需求设置，优选地，可以为2t，能够实现较高的隔离耐压，其中，t为电容10的极板11与极板12之间的距离，也可根据实际应用需求，选择更多层金属制作耦合传输电路2，预先设置金属层的位置，从而调整隔离层30的厚度，实现耦合传输电路2更高的隔离强度。
[0027]本实施例提供的数字信号隔离器，适用于数字信号的耦合隔离传输，通过先对需要耦合隔离传输数字信号进行编码，然后通过串联的电容和变压器进行耦合隔离传输，然后再通过解码电路3对差分编码脉冲信号进行解码，实现了数字信号的隔离传输，而由于使用了变压器隔离传输数据，提高了CMTI性能，并且能够实现信号和能量的同时传输，并且通
过与电容串联，能够提高隔离器的耐压能力，传输效果显著优于现有的电容隔离器、磁隔离器等。
[0028]如图3所示，提供了一种更为具体的数字信号隔离器的结构框架示意图，下面结合图3进行进一步说明。
[0029]可选地，在一些可能的实施方式中，如图1所示，耦合传输电路 2包括两个电容和一个变压器，其中，第一电容的第一极板与编码电路1连接，第一电容的第二极板与变压器的初级线圈的一端连接；第二电容的第一极板与编码电路1连接，第二电容的第二极板与变压器的初级线圈的另一端连接，变压器的次级线圈与解码电路3连接。
[0030]可选地，在一些可能的实施方式中，编码电路1具体用于对输入的数字信号进行编码，生成两路编码脉冲，其中，第一编码脉冲通过第一电容和变压器耦合传输至解码电路3；第二编码脉冲通过第二电容和变压器耦合传输至解码电路3。
[0031]可选地，在一些可能的实施方式中，解码电路3具体用于对接收到的两路编码脉冲进行解码，得到输出信号。
[0032]可选地，在一些可能的实施方式中，编码电路1为振荡电路。
[0033]可选地，在一些可能的实施方式中，解码电路3包括解调电路和三极管4，解调电路的输入端与耦合传输电路2连接，解调电路的输出端与三极管4的基极连接，三极管4的发射极接地，集电极作为信号输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字信号隔离器，其特征在于，包括：依次连接的编码电路、耦合传输电路和解码电路，其中，所述耦合传输电路包括串联的电容和变压器；所述编码电路用于对输入的数字信号进行编码，得到差分编码脉冲信号，所述耦合传输电路用于将所述差分编码脉冲信号耦合传输至所述解码电路，所述解码电路用于对接收到的差分编码脉冲信号进行解码，得到输出信号。2.根据权利要求1所述的数字信号隔离器，其特征在于，所述耦合传输电路包括两个电容和一个变压器，其中，第一电容的第一极板与所述编码电路连接，所述第一电容的第二极板与所述变压器的初级线圈的一端连接；第二电容的第一极板与所述编码电路连接，所述第二电容的第二极板与所述变压器的初级线圈的另一端连接，所述变压器的次级线圈与所述解码电路连接。3.根据权利要求2所述的数字信号隔离器，其特征在于，所述编码电路具体用于对输入的数字信号进行编码，生成两路编码脉冲，其中，第一编码脉冲通过所述第一电容和所述变压器耦合传输至所述解码电路；第二编码脉冲通过所述第二电容和所述变压器耦合传输至所述解码电路。4.根据权利要求3所述的数字信号隔离器，其特征在于，所述解码...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，赵婷，马春宇，刘姗姗，李金良，
申请(专利权)人：天津智模科技有限公司，
类型：新型
国别省市：