一种低功耗隔离驱动解调电路的制作方法

专利2025-06-03  98


本发明涉及隔离芯片领域,具体是一种低功耗隔离驱动解调电路。


背景技术:

1、隔离类芯片通过发送端(tx)发送信号,通过两个串联背靠背的高压电容作为隔离栅(ciso),同时提供高频载波通路。高速施密特触发器和开关键控(ook)调制器组成了隔离芯片的发射端,发送的高频差分信号经过高压电容至接收端(rx),并在接收端的输入电阻上形成差分电压信号。由于高压电容和接收端的输入电阻形成一个高通滤波器,滤除信号中的低频分量,因此仅传输调制后的高频载波信号。

2、接收端的高频载波信号会经过峰值增益放大器,放大载波频率波段的信号,利于后面的解调。传统的解调电路为包络比较器和积分器构成。放大后的差分信号接比较器的一端,另一端接参考电压,比较后的信号经过积分器逐渐解调为输入信号,最终输出。

3、这种解调的好处是结构简单,传输延时低;缺点是功耗比较大,同时差分信号作为比较器的一端需要提供合适的共模电平,一般使用共模负反馈实现,但在高频差分信号传输时,共模负反馈的环路带宽有限,导致最终的共模电压可能偏离设计值,对解调造成干扰,需要改进。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种低功耗隔离驱动解调电路,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种低功耗隔离驱动解调电路,包括:

4、发送端,用于发送差分调制信号;

5、隔离电容,用于将发送端和接收端隔离;

6、接收端,用于接收差分调制信号,进行解调;

7、发送端通过隔离电容连接接收端。

8、作为本发明再进一步的方案:接收端包括:

9、第一增益模块,用于放大输入的差分调制信号,形成一级差分信号;

10、第二增益模块,用于对一级差分信号进一步放大,形成二级差分信号;

11、比较器模块,用于接收二级差分信号,基于二级差分信号的电压状况,输出逻辑电平“0”或“1”,完成解调;

12、延时匹配模块,用于匹配解调波形的上升沿和下降沿,降低脉宽失真状况;

13、第一增益模块连接第二增益模块,第二增益模块连接比较器模块,比较器模块连接延时匹配模块。

14、作为本发明再进一步的方案:第一增益模块包括放大器amp1,放大器amp1的第一输入端、第二输入端通过隔离电容接收发送端发送的差分调制信号,放大器amp1的第一输出端、第二输出端连接第二增益模块。

15、作为本发明再进一步的方案:第二增益模块包括放大器amp2,放大器amp2的第一输入端、第二输入端连接第一增益模块,放大器amp2的第一输出端、第二输出端连接比较器模块。

16、作为本发明再进一步的方案:比较器模块包括mos管m1、mos管m2、mos管m3、mos管m4、mos管m5、mos管p1、mos管p2、mos管p3、mos管p4、mos管p5,mos管m1的g极连接mos管m3的g极、第二增益模块,mos管m2的g极连接mos管m4的g极、第二增益模块,mos管m1的s极接地,mos管m2的s极接地,mos管m3的s极接地,mos管m4的s极接地,mos管m1的d极连接mos管m3的d极、mos管p1的d极、mos管p1的g极、mos管p2的g极、电流源i1的一端,电流源i1的另一端连接供电源vdd、mos管p1的s极、mos管p2的s极、mos管p3的s极、mos管p4的s极、mos管m5的d极,mos管p2的d极连接mos管p3的d极、mos管p3的g极、mos管p4的g极、mos管m2的d极、mos管m4的d极,mos管p4的d极连接反相器inv1的输入端、mos管m5的s极、mos管p5的s极,mos管p5的d极接地,反相器inv1的输出端连接mos管m5的g极、mos管p5的g极、反相器inv2的输入端,反相器inv2的输出端连接延时匹配模块。

17、作为本发明再进一步的方案:mos管m1和m2是一对,mos管m3和m4一对,尺寸比都为x:1;mos管p1、mos管p2、mos管p3、mos管p4的尺寸比为n:m:p:q。

18、作为本发明再进一步的方案:延时匹配模块包括mos管m7、mos管p7、与门nand、反相器inv3、反相器inv4,mos管p7的g极连接mos管m7的g极、与门nand的输入端一端、比较器模块,mos管p7的s极连接供电源vdd,mos管p7的d极连接电阻r0的一端、电容c0的一端、反相器inv3的输入端,电容c0的另一端接地,电阻r0的另一端连接mos管m7的d极,mos管m7的s极接地,反相器inv3的输出端连接与门nand的输入端另一端,与门nand的输出端连接反相器inv4的输入端,反相器inv4的输出端输出解调信号vout。

19、与现有技术相比,本发明的有益效果是:本发明通过两个差分对管比较,得出电流的差值,转为电压输出,当输入的差分信号差值大于设计值时,比较器模块的最后一级输出翻转,实现解调;因为不再需要积分电路,所以大幅降低了解调电路的功耗;同时比较器模块结构自带总跨导移动机制,实际的芯片输入对管一定存在失配,导致失调电压的产生,这样会使解调时的跨导(gm)有较大偏移,影响解调准确度,总跨导移动机制可以最大程度优化电路的线性度,使解调过程中比较器的跨导相对恒定,提高解调精度。



技术特征:

1.一种低功耗隔离驱动解调电路,其特征在于,该低功耗隔离驱动解调电路包括:

2.根据权利要求1所述的低功耗隔离驱动解调电路,其特征在于,接收端包括:

3.根据权利要求2所述的低功耗隔离驱动解调电路,其特征在于,第一增益模块包括放大器amp1,放大器amp1的第一输入端、第二输入端通过隔离电容接收发送端发送的差分调制信号,放大器amp1的第一输出端、第二输出端连接第二增益模块。

4.根据权利要求2所述的低功耗隔离驱动解调电路,其特征在于,第二增益模块包括放大器amp2,放大器amp2的第一输入端、第二输入端连接第一增益模块,放大器amp2的第一输出端、第二输出端连接比较器模块。

5.根据权利要求2所述的低功耗隔离驱动解调电路,其特征在于,比较器模块包括mos管m1、mos管m2、mos管m3、mos管m4、mos管m5、mos管p1、mos管p2、mos管p3、mos管p4、mos管p5,mos管m1的g极连接mos管m3的g极、第二增益模块,mos管m2的g极连接mos管m4的g极、第二增益模块,mos管m1的s极接地,mos管m2的s极接地,mos管m3的s极接地,mos管m4的s极接地,mos管m1的d极连接mos管m3的d极、mos管p1的d极、mos管p1的g极、mos管p2的g极、电流源i1的一端,电流源i1的另一端连接供电源vdd、mos管p1的s极、mos管p2的s极、mos管p3的s极、mos管p4的s极、mos管m5的d极,mos管p2的d极连接mos管p3的d极、mos管p3的g极、mos管p4的g极、mos管m2的d极、mos管m4的d极,mos管p4的d极连接反相器inv1的输入端、mos管m5的s极、mos管p5的s极,mos管p5的d极接地,反相器inv1的输出端连接mos管m5的g极、mos管p5的g极、反相器inv2的输入端,反相器inv2的输出端连接延时匹配模块。

6.根据权利要求5所述的低功耗隔离驱动解调电路,其特征在于,mos管m1和m2是一对,mos管m3和m4一对,尺寸比都为x:1;mos管p1、mos管p2、mos管p3、mos管p4的尺寸比为n:m:p:q。

7.根据权利要求2到6任意一项所述的低功耗隔离驱动解调电路,其特征在于,延时匹配模块包括mos管m7、mos管p7、与门nand、反相器inv3、反相器inv4,mos管p7的g极连接mos管m7的g极、与门nand的输入端一端、比较器模块,mos管p7的s极连接供电源vdd,mos管p7的d极连接电阻r0的一端、电容c0的一端、反相器inv3的输入端,电容c0的另一端接地,电阻r0的另一端连接mos管m7的d极,mos管m7的s极接地,反相器inv3的输出端连接与门nand的输入端另一端,与门nand的输出端连接反相器inv4的输入端,反相器inv4的输出端输出解调信号vout。


技术总结
本发明公开了一种低功耗隔离驱动解调电路,涉及隔离芯片领域,该低功耗隔离驱动解调电路包括:发送端,用于发送差分调制信号;隔离电容,用于将发送端和接收端隔离;本发明的有益效果是:本发明通过两个差分对管比较,得出电流的差值,转为电压输出,当输入的差分信号差值大于设计值时,比较器模块的最后一级输出翻转,实现解调;因为不再需要积分电路,所以大幅降低了解调电路的功耗;同时比较器模块结构自带总跨导移动机制,实际的芯片输入对管一定存在失配,导致失调电压的产生,这样会使解调时的跨导有较大偏移,影响解调准确度,总跨导移动机制可以最大程度优化电路的线性度,使解调过程中比较器的跨导相对恒定,提高解调精度。

技术研发人员:赵寿全,颜元凯,励晔,黄昊丹
受保护的技术使用者:无锡硅动力微电子股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
转载请注明原文地址: https://tieba.8miu.com/read-14622.html

最新回复(0)