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电容隔离器的结构

电容隔离器由两块硅芯片—一个发送器和一个接收机组成（请参见图 2）。数据传输在由两个电容构成的差动隔离层之间进行，在每个电容的二氧化硅 (SiO2) 电介质两端都有一块铜顶片和一个导电硅底片。发送器芯片的驱动器输出通过一些接合线连接到接收机芯片上隔离电容的顶片。通过将电容的底片连接接收机输入构成了一个导电环路。图 3 显示了隔离层的等效电路结构图，并标示出了金接合线之间的环路区域。很明显，穿过该环路的磁场将会产生一个 EMF，其表示下面 RC 网络的输入电压噪声 Vn1。我们常常碰到的第二种差动噪声部分 Vn2，其产生原因是共模噪声到差动噪声的转换。两个噪声分量共同组成了综合噪声 Vn。如果只考虑 EMF 的影响，则可以保守地将 Vn 一分为二：

图 2 电容隔离器内部结构的简化结构图

图 3 隔离层的等效电路结构图

若要触发接收机，RC 网络的输出必须提供一个差动输入电压 VID，其超出了接收机输入阈值。是否出现伪触发，具体取决于 RC 网络的增益响应 G（f）。

将差动网络转换为单端网络（请参见图 4），简化了 G (f) 的推导过程，但却要求 C′1 = 2C1，R′1= R1/2，C′2 = 2C2，以及 R′2 = R2/2。

图 4 单端 RC 网络

关键词： 磁场 隔离 电容 数字