隔離式數(shù)字信號耦合器可傳輸30ns至DC

一對MOSFET驅動器IC和一個鐵氧體磁珠變壓器的非正統(tǒng)應用產(chǎn)生了一個單通道、隔離的數(shù)字信號耦合器。

光耦合器是在不同接地電平隔離電路之間耦合數(shù)字信號的常用選擇。然而，光耦合器也有缺點。它們最重要的參數(shù)，電流傳輸和傳播時間，隨著年齡的增長而變化。它們的靜態(tài)功耗相對較高，對于大多數(shù)類型，速度有限。

圖1是光耦合器設計的替代方案。這種非正統(tǒng)的方法提供非常低的I/O電容（小于0.5pF），靜態(tài)功耗為零，傳播時間約為10ns，脈寬傳輸能力范圍為30ns至DC。該磁耦合電路利用了兩個MOSFET驅動器IC（MAX5048A）輸入端的邏輯結構，以及這些IC的快速匹配傳播時間。

圖1.這種用于數(shù)字信號的磁耦合電路是光耦合器設計的替代方案。

除了MAX5048驅動器的10ns傳播時間外，由于高邊觸發(fā)器柵極，還有10ns的傳播時間。通過使用更快的邏輯可以減少10ns。I/O絕緣柵的擊穿電壓僅取決于用作磁耦合器和電路板結構的鐵氧體磁珠變壓器的絕緣。此外，通過改變單圈磁耦合器中使用的導線絕緣，可以將該電壓提高到幾kV。

磁耦合器是一個鐵氧體磁珠（外徑3.5mm、內(nèi)徑1.3mm和高度3.25mm）變壓器，有兩個繞組，每個繞組一個匝。I/O電容非常?。s0.3 pF），同樣，僅取決于變壓器、電路板設計和結構。

示波器照片顯示了50ns負輸入脈沖（圖2）和50ns正輸入脈沖（圖3）的傳播延遲，以及相關的輸入和輸出信號。

圖2.這些波形顯示了圖1中電路的負脈沖輸入的傳播延遲（約25ns）。

通道 1 = 輸入信號

通道 2 = A 側線圈驅動器

通道 3 = B 側線圈驅動器

通道 4 = 柵極觸發(fā)器的輸出

圖3.這些波形顯示了圖1中電路的正脈沖輸入的傳播延遲（也約為25ns）。

通道 1 = 輸入信號

通道 2 = A 側線圈驅動器

通道 3 = B 側線圈驅動器

通道 4 = 柵極觸發(fā)器的輸出

與光耦合器電路不同，磁耦合器設計的初始輸出狀態(tài)在任一極性的第一個輸入信號躍遷發(fā)生之前才能確定。此后，隔離輸出遵循輸入狀態(tài)。輸入信號上升和下降時間必須很快（<10ns）。

審核編輯：郭婷