CN110729994A - 抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器 - Google Patents

抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器 Download PDF

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Abstract

一种抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，包括一发送端电路、一接收端电路、以及连接于其中的一隔离屏障。其中，发送端电路电性连接于一第一接地电压，接收端电路电性连接于一第二接地电压。所述的接收端电路更包括一对电阻、一快速侦测电路、以及一解调变电路。通过应用本发明所公开的电路架构，其可成功抑制现有的共模电压及其噪声。除此之外，接收端的输出电压亦可与输入电压达到同步，并且不具有信号传播延迟的问题。

Description

抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器
技术领域
本发明有关于一种隔离电路，特别是有关于一种不具备传播延迟且可确保数据传输可靠度的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器。
背景技术
已知现有的隔离电路是可在两个通讯区块，例如：发送端电路(transmittercircuit，TX)与接收端电路(receiver circuit，RX)之间提供电流隔离的一种中介电路。此类的隔离电路一般可用来消除可避免的接地回路，并且达到保护高压敏感电路的功效。利用隔离电路，不仅可确保电路之间的电性绝缘与信号隔离，在相异两个通讯电路之间建立可靠的数据传输，以使得信号可不受快速瞬时共模噪声(fast transient common modenoise)所干扰。在实际应用上，由于共模噪声通常是可预期的，并且使用者操作所引起的干扰亦为无可避免的，因此，可确保信号在传输间具备安全性与可靠度的隔离电路自然成为其中不可或缺的中介电路。目前已知在一些易受电压涌浪、快速瞬时与高噪影响的工业应用中，隔离电路遂已被广泛地用于确保传输信号的安全性和可靠度上。
请参阅图1所示，其公开现有技术中一种传统隔离电路架构的示意图，其中，两个通讯区块：发送端电路10与接收端电路20各自连接于一接地电压Vss1和Vss2，其中所设置的隔离电路旨在将这两个接地电压Vss1和Vss2隔绝开来。众所周知，DI是此类隔离电路的输入，RO是其输出。在信号的传输过程中，首先，输入DI以控制发送端电路10产生一组差动信号。一组隔离电容22配置于该发送端电路10与接收端电路20之间，以将来自发送端的信号耦合至接收端，并使得接收端电路20输出输出信号RO。一般来说，输出信号RO的电压位准通常会跟随输入信号DI的电压位准。然而，由于在该两个接地电压Vss1和Vss2之间通常会存在有一定程度的瞬时共模噪声VGND，将使得信号在传输过程中产生错误；举例来说，两个接地电压之间的尖峰(spike)、电力回路、抑或是任何系统上的缺失都是常见的瞬时噪声因素之一。同时，由于传统的发射端(RX)设计电路无法设计成能够承受过高的VGND电压，因此在此种具有瞬时共模噪声干扰的情况下，信号的传输常会历经不可避免地出错，也使得隔离电路在传输信号的性能上遭受到极大的挑战。
有鉴于此，为了确保信号传输过程中的强健性(robustness)和可靠度，现有技术皆期待能够尽可能地提高电路中的共模瞬时抗扰防疫(common mode transientimmunity，CMTI)能力，除此之外，也致力于努力改善隔离电路的表现效能。举例来说，美国专利US 9,257,836公开了一种共模瞬时抑制电路，其耦合于一接收电路，以抑制由接收电路所接收信号中的瞬时干扰，其中，所述的信号通过光学、磁性、电感或其他机制由其隔离屏障的发送端传输而来。然而，值得注意的是，由于在此类设计电路中必须使用到特定的延迟器或延迟元件，因此使得其数据传输过程无可避免地会遭遇到传播延迟(propagationdelay)的问题。另一篇美国专利2017/0201399亦公开了一种具有共模瞬时抗扰防疫的仿光电耦合器电路，该电路设计中包含有一电压箝位电路，用于耦合并接收一输入信号以提供箝位信号；一振荡器，用于耦合以接收该箝位信号并提供差动输出信号；以及一共模瞬时抗扰防疫(CMTI)电路，用于响应该箝位信号，并将其电路中第一和第二电容的相应第一端信号耦合至该箝位信号以下。然而，此专利所公开的电路设计仅能选择性地配置于信号的发送端(TX)，并且只能应用于特定的情况下：也就是当共模噪声或接地端噪声下降，导致一感应电流被拉回发送端的期间，此期间亦被称作瞬时干扰的负缘(或称为下降缘)。承上观之，我们相信目前这些现有技术的设计皆仍然缺乏广泛的实用性，而无法被有效地应用于实际电路中。
缘此，鉴于以上，为了克服上述所言的种种缺失，显见熟习本领域的专业技术人士的确迫切地需要开发出一种创新，且能够有效地解决上述问题，并兼具有新颖性与创造性的隔离电路架构，以确保能提供精确不出错的信号传输过程，并同时具备极高的共模噪声抗扰防疫能力。
发明内容
为解决现有技术的缺点，本发明的一目的在于提供一种新颖的隔离电路，应用本发明所公开的隔离电路，其可用以改善先前技术的种种缺失，并达到精确的信号传输结果以及高位准的共模瞬时抗扰防疫能力。
本发明的另一目的在于提供一种创新的数字隔离电路，其结合一快速侦测机制，通过在传统的接收端电路中整合有一快速侦测电路，其可稳定在其接收端输入信号的共模电压位准，如此一来，将使得其输出信号RO即可与输入信号DI达成同步，并同时消弭现有技术中传输延迟的问题。
本发明的再一目的在于提供一种抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其中所整合的快速侦测电路不仅具有源电流型瞬时控制能力，亦具备灌电流型瞬时控制能力。根据两相异接地电压间所产生的瞬时共模噪声的波形及其电压位准(例如：上升缘或下降缘)，本发明可据此提供一源电流或一灌电流，以藉由该电流补偿被瞬时噪声干扰的电流位准，藉此维持系统的强健性与其电路中的共模电压位准。
为了实现上述本发明的发明目的，本专利提出一种抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，包括：一发送端电路，其接收一输入信号，并根据该输入信号产生一组差动信号；一隔离屏障，具有两个输入端，其用以接收并耦合该组差动信号，以在该隔离屏障的两个输出端产生对应的一组耦合信号；以及一接收端电路，其连接该隔离屏障并接收该组耦合信号，以产生一输出信号。
根据本发明的一实施例，其中，所述的隔离屏障包括一第一电容以及与该第一电容并联的一第二电容。此第一电容与第二电容各自连接于发送端电路的一输出端与接收端电路的一输入端之间。
在本发明的一较佳实施例中，接收端电路更包括有一对电阻、一快速侦测电路以及一解调变电路，其中，该对电阻的两个第一端各自连接于该隔离屏障的一输出端，该对电阻的两个第二端共同连接于该快速侦测电路的一输入端，该快速侦测电路的一输出端与该快速侦测电路的该输入端为共同接点。并且，该解调变电路连接该对电阻的该些第一端以产生该输出信号。
根据本发明的一实施例，其中，所述的该对电阻包含有一第一电阻以及与该第一电阻并联的一第二电阻。此第一电阻与第二电阻各自连接于该解调变电路的一输入端与该快速侦测电路之间。
根据本发明的一实施例，其中，所述的发送端电路电性连接于一第一接地电压Vss1，接收端电路电性连接于一第二接地电压Vss2。基于该第一接地电压Vss1与该第二接地电压Vss2之间存在有一瞬时共模噪声VGND，所述的快速侦测电路侦测在其输入端(亦为其输出端)的电压信号VCM，并据以决定是否提供一补偿电流，并通过此补偿电流的作用消弭在快速侦测电路的输入/输出接点的噪声干扰。同时，本发明通过此技术方案更可以实现输出信号同步于输入信号，且传输过程中不具有传播延迟的问题。
缘此，在本发明的一较佳实施态样中，此快速侦测电路设计包括有一侦测电路与一电流源电路，其中，该侦测电路包含有一源电流型瞬时控制单元与一灌电流型瞬时控制单元，该电流源电路包含有一源电流型电流源与一灌电流型电流源。
详细而言，源电流型瞬时控制单元的输出端连接该源电流型电流源，灌电流型瞬时控制单元的输出端连接该灌电流型电流源。藉由此设计配置，源电流型瞬时控制单元可控制该源电流型电流源以产生一源电流(source current)；根据本发明一较佳实施例，其中所使用的源电流型电流源例如可为一P型金氧半场效晶体管。另一方面而言，灌电流型瞬时控制单元可控制该灌电流型电流源以产生一灌电流(sink current)；根据本发明一较佳实施例，其中所使用的灌电流型电流源例如可为一N型金氧半场效晶体管。
换言之，根据本发明所公开的技术方案，当瞬时共模噪声位于其上升缘时，所述的灌电流型瞬时控制单元控制该灌电流型电流源的运作，在此情况下，所述的补偿电流即为该灌电流。
相同地，当瞬时共模噪声位于其下降缘时，所述的源电流型瞬时控制单元控制该源电流型电流源的运作，在此情况下，所述的补偿电流即为该源电流。
有鉴于此，可以显见当采用本发明的技术方案，并且善加设计所产生的源电流和/或灌电流时，我们可以据此补偿在VCM处的干扰电流，以达成稳定电路的共模电压位准的目的。是以，通过本发明所公开的技术特征，不仅可以实现系统较佳的强健性与电路的共模电压位准，更可达到高位准的共模瞬时抗扰防疫能力。
综上可见，我们已证实本发明提供一种设计良好的电路架构，并且确实公开了一种抗高位准共模瞬时干扰的创新的数字隔离器。此种崭新的电路架构可整合运用于一接收端(RX)电路中，并经验证可得到较佳的共模瞬时抗扰防疫(CMTI)能力、更优秀的系统强健性、以及更精确的信号传输结果。缘此，我们相信与现有技术相比，本发明所公开的技术方案确实可具有优秀的系统层级控制稳定性，并可同时保持对隔离电路的精确控制能力。
在参阅以下本发明所提供的较佳实施例的详细描述之后，本领域具通常知识的技术人员当可了解并实现本发明的发明目的。
应理解的是，以上提供的一般性描述与以下的详细描述都是示例性的，并且旨在提供对要求保护的本发明的进一步说明。底下藉由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1为现有技术中一种传统隔离电路架构的示意图。
图2为根据本发明一实施例的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器的方块示意图。
图3为一种包括上升缘和下降缘的瞬时共模噪声VGND的波形图。
图4为根据本发明实施例的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其绘示有与该瞬时共模噪声VGND相应的感应电流ICM的示意图。
图5为根据本发明一实施例的快速侦测电路的方块示意图。
图6为根据本发明图5所示的快速侦测电路中的详细电路示意图。
图7为传统不使用快速侦测电路时，其瞬时共模噪声VGND与VCM受到干扰时的波形示意图。
图8为当应用本发明所提供的快速侦测电路时，其瞬时共模噪声VGND与VCM受到干扰时的波形示意图。
图9为传统不使用快速侦测电路时，其输入信号DI、输出信号RO、瞬时共模噪声VGND与VCM受到干扰时的波形示意图。
图10为当应用本发明所提供的快速侦测电路时，其输入信号DI、输出信号RO、瞬时共模噪声VGND与VCM受到干扰时的波形示意图。
图11为传统不使用快速侦测电路时，其输入信号DI与输出信号RO的波形示意图。
图12为当应用本发明所提供的快速侦测电路时，其输入信号DI与输出信号RO的波形示意图。
附图标记说明：10、200-发送端电路；202-隔离屏障；20、204-接收端电路；241-快速侦测电路；243-解调变电路；22-隔离电容；52-侦测电路；522-源电流型瞬时控制单元；524-灌电流型瞬时控制单元；54-电流源电路；542-源电流型电流源；544-灌电流型电流源；VGND-瞬时共模噪声；Vss1-第一接地电压；Vss2-第二接地电压；VREF-参考电压信号；Vcc-高电压位准；ICM-感应电流；C1-第一电容；C2-第二电容；RCM1-第一电阻；RCM2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；R5-第五电阻；M1-第一晶体管；OTA-运算转导放大器；DI-输入信号；RO-输出信号。
具体实施方式
以下将详细说明本发明的较佳实施例，其示例于附图中示出。其中，我们将于附图和说明书中使用相同的附图标记表示相同或相似的部分。
以下所描述本发明的实施例，其目的在于说明本发明的技术特点和特征，旨在俾使本领域的技术人员能够理解、制造和使用本发明。惟，应该注意的是，该些实施例并非用以限制本发明的发明范围。换言之，任何基于本发明的发明精神的等同修改范例或变化态样，亦当包括在本发明的范围内，此合先叙明。
请参阅图2所示，其为根据本发明一实施例的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器的方块示意图，如图所示，本发明所公开的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器包括有一发送端电路(TX)200、一隔离屏障(isolation barrier)202、以及一接收端电路(RX)204。
其中，发送端电路200接收一输入信号DI并产生一组差动信号，发送端电路200电性连接于一第一接地电压Vss1。
隔离屏障202设置于该发送端电路200与接收端电路204之间，隔离屏障202具有两个输入端，其用于接收并耦合从该发送端电路200传送过来的该组差动信号。根据本发明的一较佳实施例，其中，所述的隔离屏障202包含一第一电容C1、以及与该第一电容C1并联的一第二电容C2。第一电容C1与第二电容C2各自连接于发送端电路200的一输出端与接收端电路204的一输入端之间。通过隔离屏障202的两个输出端，可以产生一组耦合信号，并作为传送至接收端的输入信号。
接收端电路204连接前述的隔离屏障202，以接收从该隔离屏障202传送过来的该组耦合信号，之后，接收端电路204产生一输出信号RO。根据本发明的实施例，其中，接收端电路204电性连接于一第二接地电压Vss2且接收端电路204包含一快速侦测电路241、一解调变电路243、以及一对电阻。
根据本发明的实施例，其中该对电阻包含一第一电阻RCM1、以及与该第一电阻RCM1并联的一第二电阻RCM2。第一电阻RCM1与第二电阻RCM2各自连接于解调变电路243的一输入端与快速侦测电路241之间。
该对电阻RCM1、RCM2的两个第一端各自连接于隔离屏障202的输出端，如图2中所示的节点INP与INN。相对地，该对电阻RCM1、RCM2的两个第二端共同连接于快速侦测电路241的一输入端，其中，该快速侦测电路241的一输出端与该快速侦测电路241的输入端为共同接点，换言之，快速侦测电路241的输入端亦为其输出端，如图2中的VCM所示。解调变电路243连接于节点INP与INN，以接收耦合信号并输出输出信号RO。
由于在第一接地电压Vss1和第二接地电压Vss2之间存在有无可避免的瞬时共模噪声VGND，因此电路中将生成有从发送端(TX)流入接收端(RX)、抑或是从接收端(RX)流回发送端(TX)的感应电流ICM。请同时参考本发明图3和图4所示，其中，图3绘示出了包括上升缘(rising edge)和下降缘(falling edge)的瞬时共模噪声VGND的波形图，而图4绘示出了与该瞬时共模噪声VGND相应的感应电流ICM，图中箭头所示为该感应电流ICM的流动方向。从本发明所公开的这两张图式中，可以明显看出，当瞬时共模噪声VGND增加并且位于其上升缘时，电路中所产生的感应电流ICM将注入接收端电路204，如图中实线所示。
同样地，当瞬时共模噪声VGND减少并且位于其下降缘时，电路中所产生的感应电流ICM则将回流至发送端电路200，如图中虚线所示。有鉴于此等情况将使得节点INP与INN的电压位准受到干扰并产生浮动，进而影响到输出信号RO的准确度，本发明所公开的隔离电路旨在稳定这些节点INP与INN所具有的共模电压位准，以致使解调变电路243可以正常且准确地输出正确的输出信号RO。
在本发明的一个实施例中，其中所述的解调变电路243例如可以是一开关键控解调器(On-Off Keying，OOK demodulator)或其他类似的解调器元件。对于本领域具备通常知识并基于对本发明理解的技术人员而言，其根据实际不同的电路规格与规范而进行的修改或改变为可允许的，也就是说，惟不脱离本发明的发明范围，本发明当然不以所公开的实施例为限。
在以下的段落中，我们将详加说明本发明通过何种技术手段来稳定节点INP和INN的共模电压位准。其中，本发明所公开电路架构的主要技术特点在于，由快速侦测电路241首先侦测其输入端：即节点VCM的电压信号，进而决定是否提供一补偿电流。而根据本发明的优选实施例，其中所述的补偿电流可以是一灌电流(sink current)或源电流(sourcecurrent)，这必须取决于电路中所产生的感应电流ICM是由TX侧注入到RX侧、抑或是从RX侧回流至TX侧而决定。
详细而言，请参阅图5所示，其为根据本发明一实施例的快速侦测电路的方块示意图，如图所示，本发明所公开的快速侦测电路包括有一侦测电路(detecting circuit)52与一电流源电路(current source circuit)54。
其中，侦测电路52包含有一源电流型瞬时控制单元(source type transientcontrol unit)522与一灌电流型瞬时控制单元(sink type transient control unit)524。电流源电路54包含有一源电流型电流源(source type current source)542与一灌电流型电流源(sink type current source)544。
源电流型瞬时控制单元522的一输出端连接源电流型电流源542，灌电流型瞬时控制单元524的一输出端连接灌电流型电流源544，如此一来，源电流型电流源542可由与其连接的源电流型瞬时控制单元522所控制，而提供一源电流。
同样地，灌电流型电流源544可由与其连接的灌电流型瞬时控制单元524所控制，而提供一灌电流。值得说明的是，我们在此所产生所述的源电流与灌电流，即为前述所公开的补偿电流。
接着，请参阅图6所示，其为本发明根据图5所示的快速侦测电路的详细电路示意图，其中所示的源电流型瞬时控制单元522更包括一运算转导放大器(operationaltransconductance amplifier)OTA、一第三电阻R3、以及一第四电阻R4。第三电阻R3连接于接地端与第四电阻R4之间；第四电阻R4的另一端更连接到快速侦测电路的输入端，也是其输出端。快速侦测电路的输入端和输出端(IN/OUT)为一共同接点，即前述的节点VCM。运算转导放大器OTA的两个输入端分别连接到一参考电压信号VREF与一第三电阻R3和第四电阻R4的共同连接端点。同时，运算转导放大器OTA的输出端连接到源电流型电流源542，以用于控制该源电流型电流源542提供所述的源电流。根据本发明的实施例，其中，该源电流型电流源542例如可以为一P型金氧半场效晶体管(P MOSFET)。
另一方面而言，灌电流型瞬时控制单元524更包括一第五电阻R5以及一第一晶体管M1，其中所述的第一晶体管M1例如可以为一N型金氧半场效晶体管(N MOSFET)。
第五电阻R5连接于接地端、第三电阻R3和第一晶体管M1的源极之间。第一晶体管M1的闸极和汲极共同连接到快速侦测电路的输入/输出端，并且，第一晶体管M1的源极连接于所述的灌电流型电流源544，以控制该灌电流型电流源544产生灌电流。根据本发明的实施例，其中所使用的灌电流型电流源544例如可以应用一N型金氧半场效晶体管(N MOSFET)来实现之。
更进一步而言，源电流型电流源542与灌电流型电流源544相互串接于一高电压位准Vcc与接地端之间。其中，源电流型电流源542的源极连接该高电压位准Vcc，源电流型电流源542的闸极连接运算转导放大器OTA的输出端。
灌电流型电流源544的源极连接接地端，灌电流型电流源544的闸极连接第一晶体管M1的源极，以接收来自灌电流型瞬时控制单元524的控制信号。此外，灌电流型电流源544的汲极和源电流型电流源542的汲极共同连接作为电流源电路54的输出端，该输出端亦为快速侦测电路241的输入/输出端(IN/OUT)。
是以，请同时配合参阅图3及图4所示，当电路中存在有瞬时共模噪声VGND且该瞬时共模噪声VGND位于其上升缘时，此时电路中所产生的感应电流ICM将注入接收端电路204。在此情况之下，VCM的电压位准将开始快速地攀升。此时，快速侦测电路241侦测到VCM的上升电压位准，使得灌电流型瞬时控制单元524被导通，进而造成灌电流型电流源544的导通路径。有鉴于此，原先被注入接收端电路204的感应电流ICM将便可经由灌电流型电流源544而被导至接地端，形成所述的灌电流。如此一来，在快速侦测电路的输入/输出端(VCM)的干扰噪声便可经由此设计而被成功消弭，同时也稳定了节点INP与INN的共模电压位准。
同样地，当电路中存在有瞬时共模噪声VGND且该瞬时共模噪声VGND位于其下降缘时，此时电路中所产生的感应电流ICM将回流至发送端电路200。在此情况之下，VCM的电压位准将开始快速地减少。此时，快速侦测电路241侦测到VCM的下降电压位准，使得源电流型瞬时控制单元522被导通，进而造成源电流型电流源542的导通路径，并产生所述的源电流。有鉴于此，原先将回流至发送端电路的感应电流ICM便可经由该产生的源电流而获得补偿，藉由此电路设计，成功达到稳定节点INP与INN的共模电压位准的目的。
在以下的段落中，我们将通过下面提供的实验模拟结果来验证本发明所能达成的发明功效，证实经由本发明所公开的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，不仅可成功抑制在VCM所产生的噪声干扰，更可以同时维持电路中输出信号RO的准确度并与输入信号DI同步，而不具有任何传播延迟的问题。
图7为传统不使用快速侦测电路时，其瞬时共模噪声VGND与VCM受到干扰时的波形示意图，相对地，图8则为当应用本发明所提供的快速侦测电路时，其瞬时共模噪声VGND与VCM受到干扰时的波形示意图。在这些数据图标中，瞬时共模噪声VGND即等于(Vss1-Vss2)的电压差值，其可在时间1.1ms至1.10001ms间由0V快速升高到5KV，并从时间1.101ms至1.10101ms间再由5KV快速降低到0V。我们可以从图7中明显看出，基于此瞬时共模噪声VGND的干扰，将使得VCM会在时间1.1ms到1.10001ms内，就快速上升到6.405V，再由时间1.101ms到1.10101ms间，再降低到-364mV。然而，相较之下，请参考本发明图8所示，当采用本发明所公开的快速侦测电路时，其VCM的干扰成功地被抑制住了，并使得VCM的电压位准可以相当稳定地维持在2.4V。
更进一步而言，图9为传统不使用快速侦测电路时，其输入信号DI、输出信号RO、瞬时共模噪声VGND与VCM受到干扰时的波形示意图，相对地，图10则为当应用本发明所提供的快速侦测电路时，其输入信号DI、输出信号RO、瞬时共模噪声VGND与VCM受到干扰时的波形示意图。在这些数据图标中，瞬时共模噪声VGND即为(Vss1-Vss2)的电压差值。
在图9中，我们可以看出输出信号RO与输入信号DI为不一致的两个信号波形。并且，VCM所受到的噪声干扰也并无法被消除。然而，与采用本发明架构的图10所呈现的波形相较之下，我们再次成功地证明了本发明不仅可以成功改善输出信号RO，使其跟随输入信号DI并且与输入信号DI同步。同时，通过采用本发明所公开的创新快速侦测电路架构，VCM所受到的噪声干扰也被有效地抑制住了，使得VCM的电压位准可以相当稳定地维持在2.4V。
再者，图11为传统不使用快速侦测电路时，其输入信号DI与输出信号RO的波形示意图，相对地，图12则为当应用本发明所提供的快速侦测电路时，其输入信号DI与输出信号RO的波形示意图。当我们比较此两个仿真数据结果时，可以看出这两种情况的传播延迟(从DI到RO的反应时间)为近似的。详细来说，在图11中，从低位准到高位准的瞬时响应(transient response)为32.25ns，而从高位准到低位准的瞬时响应则为32.64ns。而在图12中，从低位准到高位准的瞬时响应为32.53ns，而从高位准到低位准的瞬时响应则为32.25ns。从这些模拟结果可以明显看出，无论是否采用本发明所公开的快速侦测电路，此两种情况的传播延迟(从DI到RO的反应时间)为相当接近的，也就是说，当应用本发明所公开的快速侦测电路时，实际上并不会造成信号传输间传播延迟的增加。此举主要是因为本发明所公开的快速侦测电路，并不是设计与配置在沿着信号发送端TX到接收端RX的主要数据传输路径上。缘此，本发明可保有优异的数据传输精度，同时无须产生额外的信号传播延迟。
有鉴于此，基于上述我们所提供的至少一者数据显示，可以确立本发明所公开的数字隔离电路，其技术特征在于提出一种新颖的快速侦测电路架构，利用此种快速侦测电路，其能够根据两个相异接地电压间所产生的瞬时共模噪声的上升或下降，据以精确地控制一源电流型电流源与一灌电流型电流源的运作。在此等情况下，本发明可通过提供一补偿电流，即所述的源电流或灌电流，以成功抑制住电路中的噪声干扰，并且稳定共模电压。如此一来，通过采用本发明所公开的电路架构，本发明兼具有俾利于控制电压位准的稳定性与输出电压的强健性的优势，同时更可确保数据传输过程间的信号精度。
是以，与现有设计相比，本发明证实了所公开的电路架构，相较于传统技术，其具有更优异的性能表现。缘此，可以确信的是，依据本发明所公开的技术特征，其对于未来各类芯片设计与工业开发的应用领域提供更为直觉、有效、且具有高度竞争力的技术方案。
综上所述，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以对本发明进行各种修改和变化。鉴于前述内容，本发明旨在涵盖其修饰与变化，惟该些修饰与变化仍应落入本发明的发明及其均等范围内。

Claims (12)

1.一种抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其特征在于，包括：
一发送端电路，具有连接一输入信号的一输入端，以根据该输入信号产生一组差动信号，其中，该发送端电路电性连接于一第一接地电压；
一隔离屏障，具有两个输入端与两个输出端，其中，该两个输入端连接该发送端电路的该组差动信号；以及
一接收端电路，具有连接该隔离屏障的该两个输出端的一组输入端，以产生一输出信号，其中，该接收端电路电性连接于一第二接地电压，且该接收端电路包括一对电阻、一快速侦测电路以及一解调变电路，该对电阻的两个第一端各自连接于该隔离屏障的一该输出端，该对电阻的两个第二端共同连接于该快速侦测电路的一输入端，该快速侦测电路的一输出端与该快速侦测电路的该输入端为共同接点，该解调变电路连接该对电阻的该两个第一端以产生该输出信号。
2.如权利要求1所述的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其特征在于，该隔离屏障包括一第一电容以及一第二电容，该第一电容与该第二电容各自连接于该发送端电路的一输出端与该接收端电路的一该输入端之间。
3.如权利要求1所述的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其特征在于，该对电阻包含一第一电阻以及一第二电阻，该第一电阻与该第二电阻各自连接于该解调变电路的一输入端与该快速侦测电路之间。
4.如权利要求1所述的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其特征在于，该快速侦测电路包括一侦测电路与一电流源电路，该侦测电路包含有一源电流型瞬时控制单元与一灌电流型瞬时控制单元，该电流源电路包含有一源电流型电流源与一灌电流型电流源，该源电流型瞬时控制单元与该灌电流型瞬时控制单元的输出端各自连接该源电流型电流源与该灌电流型电流源，以控制该源电流型电流源与该灌电流型电流源提供一补偿电流。
5.如权利要求4所述的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其特征在于，该源电流型瞬时控制单元包括一运算转导放大器、一第三电阻以及一第四电阻，该第三电阻连接于接地端与该第四电阻之间，该第四电阻的另一端更连接到该快速侦测电路的该输入端与该输出端，该运算转导放大器的两个输入端分别连接到一参考电压信号与该第三电阻和该第四电阻的一共同接点，该运算转导放大器的一输出端连接到该源电流型电流源。
6.如权利要求5所述的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其特征在于，该源电流型电流源为一P型金氧半场效晶体管。
7.如权利要求4所述的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其特征在于，该灌电流型瞬时控制单元包括一第五电阻以及一第一晶体管，该第五电阻连接于接地端与该第一晶体管的源极之间，该第一晶体管的闸极和汲极共同连接到该快速侦测电路的该输入端与该输出端，该第一晶体管的源极连接于该灌电流型电流源。
8.如权利要求7所述的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其特征在于，该灌电流型电流源为一N型金氧半场效晶体管。
9.如权利要求7所述的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其特征在于，该第一晶体管为一N型金氧半场效晶体管。
10.如权利要求4所述的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其特征在于，该源电流型电流源与该灌电流型电流源各自为一P型金氧半场效晶体管与一N型金氧半场效晶体管，其相互串接于一高电压位准与接地端之间，该灌电流型电流源的汲极和该源电流型电流源的汲极共同连接至该电流源电路的一输出端。
11.如权利要求10所述的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其特征在于，该源电流型电流源的源极连接该高电压位准，该源电流型电流源的闸极连接该源电流型瞬时控制单元的输出端。
12.如权利要求10所述的抗高位准共模瞬时干扰的数字隔离器，其特征在于，该灌电流型电流源的源极连接该接地端，该灌电流型电流源的闸极连接该灌电流型瞬时控制单元的输出端。
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