高速數字電路中電子隔離應用
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圖8：電容耦合。
使用一個(gè)電容隔離層的好處是，在尺寸大小和能量傳輸方面的高效率，以及對磁場(chǎng)的抗擾度。前者使低功耗和低成本集成隔離電路成為可能;而后者使在飽和或高密度磁場(chǎng)環(huán)境下運行成為可能。
電容耦合技術(shù)的缺點(diǎn)是其沒(méi)有差分信號和噪聲，并且信號共用相同的傳輸通道，這一點(diǎn)與變壓器不同。這就要求信號頻率要大大高于噪聲預期頻率，這樣隔離層電容就呈現出信號的低阻抗，以及噪聲的高阻抗。使用了電感耦合以后，電容耦合就不能傳輸穩定狀態(tài)信號，并需要時(shí)鐘編碼數據。
3.3.1 TI推出的ISO721
TI推出的ISO72x系列隔離器采用電容耦合技術(shù)。電容耦合解決方案采用業(yè)經(jīng)驗證的、低成本生產(chǎn)制造工藝，并對磁場(chǎng)具有內在的抗擾度。
為了提供恒定信息的傳輸，ISO72x使用一個(gè)高信號速率和低信號速率通道來(lái)進(jìn)行通信，如圖9所示。高信號速率通道未被編碼，并且其在一個(gè)單端到差分轉換之后的隔離層上傳輸數據。該低信號速率通道以一種脈寬調制格式對數據進(jìn)行編碼，并在隔離層上差分傳輸數據，從而確保了恒定狀態(tài)的精確通信(1和0的長(cháng)字符)。
單端邏輯信號在隔離層上的差分傳輸允許使用低電平信號和小耦合電容。這就呈現出對共模噪聲的高阻抗，并且，通過(guò)接收機的共模噪聲抑制，帶來(lái)了優(yōu)異的瞬態(tài)抗擾度，也即信號電容耦合需要解決的主要問(wèn)題。
圖9：ISO72x與ISO72xM的結構圖。
3.4 隔離性能
三個(gè)主要標準驗證了對于隔離保護的必要性，其分別為UL 1577、IEC 60747-5-2和CSA。雖然每一種標準都稍有不同，但是均提供了一個(gè)對比隔離性能的標準。IEC、UL和CSA的測試證實(shí)了輸入和輸出之間電介質(zhì)擊穿以外的電壓。運用這些標準非常簡(jiǎn)單，因為測試標準和隔離方法無(wú)關(guān)。圖10顯示了隔離測試是如何將隔離器看作是兩端器件的。盡管每種器件的物理結構存在差異，但隔離測試卻是在電介質(zhì)擊穿電壓上測定的。
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