數(shù)字電容隔離器的磁場抗擾度

電容隔離器的結構

電容隔離器由兩塊硅芯片—一個發(fā)送器和一個接收機組成（請參見圖 2）。數(shù)據(jù)傳輸在由兩個電容構成的差動隔離層之間進行，在每個電容的二氧化硅 (SiO2) 電介質(zhì)兩端都有一塊銅頂片和一個導電硅底片。發(fā)送器芯片的驅動器輸出通過一些接合線連接到接收機芯片上隔離電容的頂片。通過將電容的底片連接接收機輸入構成了一個導電環(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之間的環(huán)路區(qū)域。很明顯，穿過該環(huán)路的磁場將會產(chǎn)生一個 EMF，其表示下面 RC 網(wǎng)絡的輸入電壓噪聲 Vn1。我們常常碰到的第二種差動噪聲部分 Vn2，其產(chǎn)生原因是共模噪聲到差動噪聲的轉換。兩個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(nèi)部結構的簡化結構圖

圖 3 隔離層的等效電路結構圖

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

將差動網(wǎng)絡轉換為單端網(wǎng)絡（請參見圖 4），簡化了 G (f) 的推導過程，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