數字電容隔離器的磁場(chǎng)抗擾度

電容隔離器的結構

電容隔離器由兩塊硅芯片—一個(gè)發(fā)送器和一個(gè)接收機組成（請參見(jiàn)圖 2）。數據傳輸在由兩個(gè)電容構成的差動(dòng)隔離層之間進(jìn)行，在每個(gè)電容的二氧化硅 (SiO2) 電介質(zhì)兩端都有一塊銅頂片和一個(gè)導電硅底片。發(fā)送器芯片的驅動(dòng)器輸出通過(guò)一些接合線(xiàn)連接到接收機芯片上隔離電容的頂片。通過(guò)將電容的底片連接接收機輸入構成了一個(gè)導電環(huán)路。圖 3 顯示了隔離層的等效電路結構圖，并標示出了金接合線(xiàn)之間的環(huán)路區域。很明顯，穿過(guò)該環(huán)路的磁場(chǎng)將會(huì )產(chǎn)生一個(gè) EMF，其表示下面 RC 網(wǎng)絡(luò )的輸入電壓噪聲 Vn1。我們常常碰到的第二種差動(dòng)噪聲部分 Vn2，其產(chǎn)生原因是共模噪聲到差動(dòng)噪聲的轉換。兩個(gè)噪聲分量共同組成了綜合噪聲 Vn。如果只考慮 EMF 的影響，則可以保守地將 Vn 一分為二：

圖 2 電容隔離器內部結構的簡(jiǎn)化結構圖

圖 3 隔離層的等效電路結構圖

若要觸發(fā)接收機，RC 網(wǎng)絡(luò )的輸出必須提供一個(gè)差動(dòng)輸入電壓 VID，其超出了接收機輸入閾值。是否出現偽觸發(fā)，具體取決于 RC 網(wǎng)絡(luò )的增益響應 G（f）。

將差動(dòng)網(wǎng)絡(luò )轉換為單端網(wǎng)絡(luò )（請參見(jiàn)圖 4），簡(jiǎn)化了 G (f) 的推導過(guò)程，但卻要求 C′1 = 2C1，R′1= R1/2，C′2 = 2C2，以及 R′2 = R2/2。

圖 4 單端 RC 網(wǎng)絡(luò )