CN112787595A - 信号调理方法及信号调理电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种信号调理方法及信号调理电路，所述信号调理电路包括：调制器，沿编码器，平面腔体隔离器，沿解码器以及解调器；所述调制器接收一传输信号并将传输信号调制在1bit数字脉冲信号的上沿和/或下沿上；所述沿编码器将调制器输出的数字脉冲信号的上沿和/或下沿变换为冲击信号；所述平面腔体隔离器对冲击信号进行变换和隔离后生成隔离信号；所述沿解码器将平面腔体隔离器输出的隔离信号变换为数字脉冲信号；所述解调器将沿解码器输出的数字脉冲信号还原为传输信号并输出传输信号。本发明中传输信号只在上沿和/或所在的时间里传输，其它时间电路处于休眠状态，故与现有信号调理电路相比具有微功耗和抗干扰能力强的优势。

Description

信号调理方法及信号调理电路
技术领域
本发明涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种信号调理方法及信号调理电路。
背景技术
现有的数字信号处理技术是用ADC把模拟信号量化成数字信号，为了提高精度，需要对数字信号进行8～32bit编码，经DSP处理后再用DAC还原成模拟信号。整个过程比较复杂，存在的缺点是功耗大，造价高。
此外，在多参考点电子系统中，信号需要跨过一道隔离墙进行传输，传统的隔离器件是磁耦合变压器、高压电容、或光电转换器件。这些器件线性范围窄，体积大，不能用半导体集成工艺实现。
发明内容
为了解决上述的以及其他潜在的技术问题，本发明的实施例提供了一种信号调理电路，所述信号调理电路包括：调制器，沿编码器，平面腔体隔离器，沿解码器以及解调器；所述调制器接收一传输信号并将所述传输信号调制在1bit数字脉冲信号的上沿和/或下沿上；所述沿编码器与所述调制器相连，将所述调制器输出的数字脉冲信号的上沿和/或下沿变换为冲击信号；所述平面腔体隔离器从所述沿编码器接收所述冲击信号，对所述冲击信号进行变换和隔离后生成隔离信号，并将所述隔离信号传输至所述沿解码器；所述沿解码器将所述平面腔体隔离器输出的所述隔离信号变换为数字脉冲信号；所述解调器将所述沿解码器输出的数字脉冲信号还原为所述传输信号并输出所述传输信号。
于本发明的一实施例中，所述平面腔体隔离器包括上金属层、下金属层和位于所述上金属层和所述下金属层之间的荷电介质层。
于本发明的一实施例中，所述上金属层和所述荷电介质层之间的部分区域、所述下金属层和所述荷电介质层之间的部分区域分别设有顺磁材料层。
于本发明的一实施例中，所述上金属层包括上基底和布设于所述上基底的上层金属走线；所述上层金属走线形成有两个上层输出端；所述下金属层包括下基底和布设于所述下基底的下层金属走线；所述下层金属走线形成有两个下层输出端。
于本发明的一实施例中，所述顺磁材料层包括至少一个顺磁材料图层子块。
于本发明的一实施例中，所述数字脉冲信号的上沿和/或下沿的持续时间为所述数字脉冲信号的信号周期的0.001％～1％。
于本发明的一实施例中，所述沿编码器通过一驱动器将所述冲击信号输入到所述平面腔体隔离器；所述沿解码器通过一前置放大器从所述平面腔体隔离器接收隔离信号。
本发明的实施例还提供一种信号调理方法，所述信号调理方法包括：接收一传输信号并将所述传输信号调制在1bit数字脉冲信号的上沿和/或下沿上；将所述调制器输出的数字脉冲信号的上沿和/或下沿变换为冲击信号；通过一平面腔体隔离器对所述冲击信号进行变换和隔离后生成隔离信号；将所述隔离信号变换为数字脉冲信号；将所述数字脉冲信号还原为所述传输信号并输出所述传输信号。
于本发明的一实施例中，所述平面腔体隔离器包括上金属层、下金属层和位于所述上金属层和所述下金属层之间的荷电介质层；所述上金属层和所述荷电介质层之间的部分区域、所述下金属层和所述荷电介质层之间的部分区域分别设有顺磁材料层。
于本发明的一实施例中，所述数字脉冲信号的上沿和/或下沿的持续时间为所述数字脉冲信号的信号周期的0.001％～1％。
如上所述，本发明的信号调理方法及信号调理电路具有以下有益效果：
本发明中传输信号只在上沿和/或所在的时间里传输，其它时间电路处于休眠状态，故与现有信号调理电路相比具有微功耗和抗干扰能力强的优势，此外，本发明的信号调理电路还具有设计灵活，体积扁平，工艺简单，成本低和性能高的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1显示为本发明的信号调理电路的整体结构原理示意图。
图2显示为本发明的信号调理电路中平面腔体隔离器的一种结构示意图。
图3显示为本发明的信号调理电路中平面腔体隔离器的另一种结构示意图。
图4显示为本发明的信号调理电路中平面腔体隔离器的原理示意图。
图5显示为本发明的信号调理电路中平面腔体隔离器的等效电路示意图。
图6至9显示为本发明的信号调理电路中平面腔体隔离器的金属走线示意图。
图10和图11显示为本发明的信号调理电路的具体电路实现原理示意图。
图12显示为本发明的信号调理方法的整体流程示意图。
元件标号说明
100 信号调理电路
110 调制器
120 沿编码器
130 平面腔体隔离器
131 上金属层
132 下金属层
133 荷电介质层
134 第一顺磁材料层
135 第二顺磁材料层
140 沿解码器
150 解调器
S110～S150 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1至图12。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本实施例的目的在于提供一种信号调理方法及信号调理电路，是改进的离散时间域信号处理方案，信号调理电路只在很短的间隙时间工作，例如1％的时隙。而在很长时间里休眠，例如99％的时间。故与现有系统相比具有微功耗优点。以下将详细阐述本发明的信号调理方法及信号调理电路的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本发明的信号调理方法及信号调理电路。
实施例1
如图1所示，本实施例提供了一种信号调理电路100，所述信号调理电路100包括：调制器110，沿编码器120，平面腔体隔离器130，沿解码器140以及解调器150。
以下对本实施例中的信号调理电路100进行详细说明。
于本实施例中，所述调制器110接收一传输信号并将所述传输信号调制在1bit数字脉冲信号的上沿和/或下沿上。
其中，于本实施例中，所述传输信号为模拟信号或者为数字信号。本实施例中，以所述传输信号为模拟信号为例进行说明。
具体地，所述调制器110不用多比特ADC，直接把模拟信号变换成1bit的脉冲序列信号，例如将模拟信号的幅度、频率和相位这3个参数调制在1bit的脉冲序列的上沿和下沿上，而上沿和下沿的特征参数比模拟信号多，例如有阶跃时间、相互距离、出现的位置、单位时间里上沿的密度和下沿的密度等参数。由于上沿和下沿的特征参数数目多于模拟信号的参数，故沿编码能用多种方式实现，例如可以把模拟信号的幅度转换成沿的相位，或者转换成沿的密度，或者两个沿之间的宽度等形式表现，频率和相位则可以用剩余的其它参数表示。
其中，于本实施例中，所述数字脉冲信号的上沿和/或下沿的持续时间为所述数字脉冲信号的信号周期的0.001％～1％。
例如，连续的模拟信号经过调制器110后，模拟信号的幅度、频率和相位信息调制在1bit数字脉冲信号的上、下沿的参数上，沿的持续时间是信号周期是0.001％～1％，如果沿的持续时间固定，单位时间里沿的数目越多，载荷的信息量越大，具体沿的持续时间大小根据应用目标的要求设计。
于本实施例中，所述沿编码器120与所述调制器110相连，将所述调制器110输出的数字脉冲信号的上沿和/或下沿变换为冲击信号。
在物理中的线性时不变系统(LTI)的δ函数响应就表征了系统的特性，本实施例所述的沿编码技术就是基于这一原理而开发的，它是把模拟信号分散的特性参数转换到离散信号的很短的的间隙里，达到节能和提高抗干扰能力的作用。
沿编码器120用于将阶跃信号变换成冲击信号，并且要标识上、下沿的标志。由于1bit数字脉冲信号的电学模型是阶跃函数(阶跃信号)，而阶跃函数可用多个冲击函数组成，故1bit数字脉冲信号的上、下沿可以变换成更多的冲击信号，用δ函数去表示。因为δ函数等效于数字系统中的差分方程，它能代表一个LEI的特性，故沿编码技术配合所述平面腔体隔离器130能把模拟信号的特性集中在持续时间极短的δ函数中。也就是说，于本实施例中，传输信号只在沿所在的时间里传输，其它时间电路处于休眠状态。故本实施例的信号调理电路100与现有电路相比具有微功耗和抗干扰能力强的优势。
于本实施例中，所述平面腔体隔离器130从所述沿编码器120接收所述冲击信号，对所述冲击信号进行变换和隔离后生成隔离信号，并将所述隔离信号传输至所述沿解码器140。
在多参考点电子系统中，信号需要跨过一道隔离墙进行传输，传统的隔离器件是磁耦合变压器、高压电容、或光电转换器件。这些器件线性范围窄，体积大，不能用半导体集成工艺实现。本实施例中的所述平面腔体隔离器130最接近现有的数据隔离器，例如光电耦合器、线间变压器和隔离运算放大器等多参考点电子系统中的信号隔离器件。
沿编码器120用于将阶跃信号变换成冲击信号，冲击信号(冲击函数)在有值时为1，无值时为0，在数学上冲激函数的傅里叶变换是辛克函数(Sinc function)，故所述平面腔体隔离器130的功能是把冲激函数变换成辛克函数，同时提供隔离作用，完成信号的隔离传输。
具体地，于本实施例中，所述平面腔体隔离器130是一个多形态微型平面腔体(Polymorphic MicroPlanar Cavity，PMPC)，如图2所示，所述平面腔体隔离器130包括上金属层131、下金属层132和位于所述上金属层131和所述下金属层132之间的荷电介质层133。
于本实施例中，如图3所示，所述上金属层131和所述荷电介质层133之间的部分区域、所述下金属层132和所述荷电介质层133之间的部分区域分别设有顺磁材料层(第一顺磁材料层134、第二顺磁材料层135)。其中，所述顺磁材料层包括至少一个顺磁材料图层子块。
也就是说，于本实施例中，为了增加互感，在上金属层131、下金属层132之间的部分面积上可喷涂顺磁材料层，即在荷电介质层133和上金属层131、荷电介质层133和下金属层132之间的部分空间分别涂有一层顺磁材料，顺磁材料例如采用铁镍氧化体。其中，为了增大介质电容，喷涂的顺磁材料层不能覆盖全部荷电介质层133面积，必须留有空余面积；另外也要选择介电系数大的材料作荷电介质。
根据所述平面腔体隔离器130这种结构的物理特性，如图4所示，上金属层131、下金属层132自身具有自感和分布电容，上金属层131、下金属层132之间具有互感和介质电容(荷电介质层133)。故如图5所示，所述平面腔体隔离器130可等效成一个有互感和介质电容的双回路谐振体，因为形状是平面的，所述平面腔体隔离器130可称为平面腔体。
于本实施例中，上金属层131和下金属层132具有自感和荷电特性，荷电介质层133的荷电介质是不导电的绝缘体，荷电介质层133的材料具有电介质特性，例如聚酰亚胺、二氧化硅、环氧树脂等材料。
荷电介质层133的荷电介质的绝缘度决定了隔离墙(即所述平面腔体隔离器130)的隔离电压，大部分隔离数据传输系统中需要5kV～20kV的隔离电压，故设计中要根据目标要求仔细选择材料类型和厚度以满足绝缘强度。
于本实施例中，所述上金属层131包括上基底和布设于所述上基底的上层金属走线；所述上层金属走线形成有两个上层输出端；所述下金属层132包括下基底和布设于所述下基底的下层金属走线；所述下层金属走线形成有两个下层输出端。
为了使上、下金属层132具有较大的自感，金属层的形状是可变的，根据应用目标可设计成各种图案的金属走线，如图6至图9所示。
于图6中，所述顺磁材料层包括8个圆形的顺磁材料图层子块(自由设定并不限于上述数量和形状)，上金属层131中金属走线的两端形成两个输出端(图6中的A1和A2)，中间的线路形成有连通的方形区域和连接通道；下金属层132中金属走线的两端也形成两个输出端(图6中的B1和B2)，中间的线路形成有连通的方形区域和连接通道。
于图7中，所述顺磁材料层包括8个圆形的顺磁材料图层子块(自由设定并不限于上述数量和形状)，上金属层131中金属走线的两端形成两个输出端(图7中的B2和A2)，中间的线路形成有连通的多个方形区域；下金属层132中金属走线的两端也形成两个输出端(图7中的B1和A1)，中间的线路形成有连通的多个方形区域。
于图8中，所述顺磁材料层包括4个方形的顺磁材料图层子块(自由设定并不限于上述数量和形状)，上金属层131中金属走线的两端形成两个输出端(图8中的A1和A2)，其中，输出端A1独立设置于上基底上，一条金属走线的一端固定于所述上基底的中心，以该中心处的一端为中心点环绕走线，形成多个环形区域，该金属走线的另一端形成输出端A2；下金属层132中金属走线的两端形成两个输出端(图8中的B1和B2)，其中，输出端B1独立设置于上基底上，一条金属走线的一端固定于所述上基底的中心，以该中心处的一端为中心点环绕走线，形成多个环形区域，该金属走线的另一端形成输出端B2。
于图9中，所述顺磁材料层包括4个方形的顺磁材料图层子块(自由设定并不限于上述数量和形状)，上金属层131中金属走线的两端形成两个输出端(图9中的A1和A2)，其中，输出端A1独立设置于上基底上，一条金属走线的一端固定于所述上基底的中心，以该中心处的一端为中心点环绕走线，形成多个方形区域，该金属走线的另一端形成输出端A2；下金属层132中金属走线的两端形成两个输出端(图9中的B1和B2)，其中，输出端B1独立设置于上基底上，一条金属走线的一端固定于所述上基底的中心，以该中心处的一端为中心点环绕走线，形成多个方形区域，该金属走线的另一端形成输出端B2。
本实施例中的所述平面腔体隔离器130是一种可集成也可分立的平面隔离器件，不是用单一的电场或磁场传输信号，而是用混合场传输信号，混合场中电场和磁场的比例可根据要求灵活设计，集成时可所述平面腔体隔离器130的体积大约是10×10×5μm3，隔离电压大于10kV；分立时所述平面腔体隔离器130的体积大约是10×10×2mm3，隔离电压根据目标要求设计。
所述平面腔体隔离器130可以用半导体集成工艺实现，优点是体积小，典型的体积是10×10×5μm3，而隔离电压5kV，缺点是造价较高；所述平面腔体隔离器130也可以用分立形式实现，优点是造价低廉，如果用双面软电路板和双面硬电路板制造，典型的体积是10×10×2mm3，隔离电压可灵活设计，缺点是体积较大。但与传统变压器相比，体积缩小了几十倍。无论用何种工艺实现，本实施例的所述平面腔体隔离器130都具有设计灵活，体积扁平，工艺简单，成本低和性能高的优点。
于本实施例中，所述沿解码器140将所述平面腔体隔离器130输出的所述隔离信号变换为数字脉冲信号；所述解调器150将所述沿解码器140输出的数字脉冲信号还原为所述传输信号并输出所述传输信号。也就是说，沿解码器140把所述平面腔体隔离器130输出的辛克函数变换成阶跃函数，解码器把阶跃函数还原成原始输入的模拟信号。
其中，于本实施例中，所述沿编码器120通过一驱动器将所述冲击信号输入到所述平面腔体隔离器130；所述沿解码器140通过一前置放大器从所述平面腔体隔离器130接收隔离信号。
如图11所示，在具体应用中，所述调制器110可包括一抗混叠滤波器，将模拟信号变换成1bit的脉冲序列信号的1bit量化器以及将所述传输信号调制在1bit数字脉冲信号的上沿和/或下沿上的参数均衡器。所述沿编码器120包括上沿编码器120和下沿编码器120，上沿编码器120和下沿编码器120通过腔体驱动器将信号传输至所述平面腔体隔离器130(图11中的等效电路)。抗混叠滤波器滤除基带信号以外的谐波，防止高频谐波在量化后折叠到基带中。1bit量化器把模拟信号转换成脉冲信号。参数均衡器把代表模拟信号的幅度、频率和相位用脉冲信号的参数表示，把上、下沿代表的信息分别在上、下编码器中进行标识和整形后通过腔体驱动器驱动所述平面腔体隔离器130的上金属层131。
如图11所示，在具体应用中，所述平面腔体隔离器130(图12中的等效电路)通过一前置放大器放大信号后输入到解码器，解码器包括上解码器和下解码器，上解码器和下解码器将所述平面腔体隔离器130输出的所述隔离信号变换为数字脉冲信号。所述解调器150包括一参数还原器，1bitDAC(D/A转换器)以及一重建滤波器。所述平面腔体隔离器130的下金属层132感应来的信号经由前置放大器处理后，由上解码器和下解码器还原成触发脉冲，在参数还原器中恢复出1bit的脉冲信号，1bit DAC把数字信号转化成模拟信号，由重建滤波器滤除解码过程中产生的镜像谐波，输出与调制前相同的模拟信号。
实施例2
本发明的实施例还提供一种信号调理方法，如图12所示，所述信号调理方法包括：
步骤S110，接收一传输信号并将所述传输信号调制在1bit数字脉冲信号的上沿和/或下沿上；
步骤S120，将所述调制器输出的数字脉冲信号的上沿和/或下沿变换为冲击信号；
步骤S130，通过一平面腔体隔离器对所述冲击信号进行变换和隔离后生成隔离信号；
步骤S140，将所述隔离信号变换为数字脉冲信号；将所述数字脉冲信号还原为所述传输信号并输出所述传输信号。
其中，于本实施例中，所述传输信号为模拟信号或者为数字信号。本实施例中，以所述传输信号为模拟信号为例进行说明。
具体地，不用多比特ADC，直接把模拟信号变换成1bit的脉冲序列信号，例如将模拟信号的幅度、频率和相位这3个参数调制在1bit的脉冲序列的上沿和下沿上，而上沿和下沿的特征参数比模拟信号多，例如有阶跃时间、相互距离、出现的位置、单位时间里上沿的密度和下沿的密度等参数。由于上沿和下沿的特征参数数目多于模拟信号的参数，故沿编码能用多种方式实现，例如可以把模拟信号的幅度转换成沿的相位，或者转换成沿的密度，或者两个沿之间的宽度等形式表现，频率和相位则可以用剩余的其它参数表示。
其中，于本实施例中，所述数字脉冲信号的上沿和/或下沿的持续时间为所述数字脉冲信号的信号周期的0.001％～1％。
例如，连续的模拟信号经过调制后，模拟信号的幅度、频率和相位信息调制在1bit数字脉冲信号的上、下沿的参数上，沿的持续时间是信号周期是0.001％～1％，如果沿的持续时间固定，单位时间里沿的数目越多，载荷的信息量越大。具体沿的持续时间大小根据应用目标的要求设计。
在物理中的线性时不变系统(LTI)的δ函数响应就表征了系统的特性，本实施例所述的沿编码技术就是基于这一原理而开发的，它是把模拟信号分散的特性参数转换到离散信号的很短的的间隙里，达到节能和提高抗干扰能力的作用。
本实施例将阶跃信号变换成冲击信号，并且要标识上、下沿的标志。由于1bit数字脉冲信号的电学模型是阶跃函数(阶跃信号)，而阶跃函数可用多个冲击函数组成，故1bit数字脉冲信号的上、下沿可以变换成更多的冲击信号，用δ函数去表示。因为δ函数等效于数字系统中的差分方程，它能代表一个LEI的特性，故沿编码技术配合所述平面腔体隔离器能把模拟信号的特性集中在持续时间极短的δ函数中。也就是说，于本实施例中，传输信号只在沿所在的时间里传输，其它时间电路处于休眠状态。故本实施例的信号调理电路方法具有微功耗和抗干扰能力强的优势。
在多参考点电子系统中，信号需要跨过一道隔离墙进行传输，传统的隔离器件是磁耦合变压器、高压电容、或光电转换器件。这些器件线性范围窄，体积大，不能用半导体集成工艺实现。本实施例中的所述平面腔体隔离器最接近现有的数据隔离器，例如光电耦合器、线间变压器和隔离运算放大器等多参考点电子系统中的信号隔离器件。
将阶跃信号变换成冲击信号，冲击信号(冲击函数)在有值时为1，无值时为0，在数学上冲激函数的傅里叶变换是辛克函数(Sinc function)，故所述平面腔体隔离器的功能是把冲激函数变换成辛克函数，同时提供隔离作用，完成信号的隔离传输。
于本实施例中，所述平面腔体隔离器是一个多形态微型平面腔体(PolymorphicMicroPlanar Cavity，PMPC)，如图1至图3所示，所述平面腔体隔离器130包括上金属层131、下金属层132和位于所述上金属层131和所述下金属层132之间的荷电介质层133；所述上金属层131和所述荷电介质层133之间的部分区域、所述下金属层132和所述荷电介质层133之间的部分区域分别设有顺磁材料层。
其中，如图3至图9所示，所述平面腔体隔离器130的功能和结构在实施例1中已经进行了详细说明，本实施例不再赘述。
综上所述，本发明中传输信号只在上沿和/或所在的时间里传输，其它时间电路处于休眠状态，故与现有信号调理电路相比具有微功耗和抗干扰能力强的优势，此外，本发明的信号调理电路还具有设计灵活，体积扁平，工艺简单，成本低和性能高的优点。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中包括通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种信号调理电路，其特征在于：所述信号调理电路包括：调制器，沿编码器，平面腔体隔离器，沿解码器以及解调器；
所述调制器接收一传输信号并将所述传输信号调制在1bit数字脉冲信号的上沿和/或下沿上；
所述沿编码器与所述调制器相连，将所述调制器输出的数字脉冲信号的上沿和/或下沿变换为冲击信号；
所述平面腔体隔离器从所述沿编码器接收所述冲击信号，对所述冲击信号进行变换和隔离后生成隔离信号，并将所述隔离信号传输至所述沿解码器；
所述沿解码器将所述平面腔体隔离器输出的所述隔离信号变换为数字脉冲信号；
所述解调器将所述沿解码器输出的数字脉冲信号还原为所述传输信号并输出所述传输信号。
2.根据权利要求1所述的信号调理电路，其特征在于：所述平面腔体隔离器包括上金属层、下金属层和位于所述上金属层和所述下金属层之间的荷电介质层。
3.根据权利要求2所述的信号调理电路，其特征在于：所述上金属层和所述荷电介质层之间的部分区域、所述下金属层和所述荷电介质层之间的部分区域分别设有顺磁材料层。
4.根据权利要求2或3所述的信号调理电路，其特征在于：所述上金属层包括上基底和布设于所述上基底的上层金属走线；所述上层金属走线形成有两个上层输出端；所述下金属层包括下基底和布设于所述下基底的下层金属走线；所述下层金属走线形成有两个下层输出端。
5.根据权利要求3所述的信号调理电路，其特征在于：所述顺磁材料层包括至少一个顺磁材料图层子块。
6.根据权利要求1所述的信号调理电路，其特征在于：所述数字脉冲信号的上沿和/或下沿的持续时间为所述数字脉冲信号的信号周期的0.001％～1％。
7.根据权利要求1所述的信号调理电路，其特征在于：所述沿编码器通过一驱动器将所述冲击信号输入到所述平面腔体隔离器；所述沿解码器通过一前置放大器从所述平面腔体隔离器接收隔离信号。
8.一种信号调理方法，其特征在于：所述信号调理方法包括：
接收一传输信号并将所述传输信号调制在1bit数字脉冲信号的上沿和/或下沿上；
将所述调制器输出的数字脉冲信号的上沿和/或下沿变换为冲击信号；
通过一平面腔体隔离器对所述冲击信号进行变换和隔离后生成隔离信号；
将所述隔离信号变换为数字脉冲信号；
将所述数字脉冲信号还原为所述传输信号并输出所述传输信号。
9.根据权利要求8所述的信号调理方法，其特征在于：所述平面腔体隔离器包括上金属层、下金属层和位于所述上金属层和所述下金属层之间的荷电介质层；所述上金属层和所述荷电介质层之间的部分区域、所述下金属层和所述荷电介质层之间的部分区域分别设有顺磁材料层。
10.根据权利要求8所述的信号调理方法，其特征在于：所述数字脉冲信号的上沿和/或下沿的持续时间为所述数字脉冲信号的信号周期的0.001％～1％。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114374446A (zh) * 2021-12-23 2022-04-19 成都玖锦科技有限公司 一种基于脉冲信号的幅相特性测量方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1169220A (zh) * 1994-09-20 1997-12-31 时间范畴公司 一种超宽带通信系统与方法
CN102084439A (zh) * 2008-05-29 2011-06-01 意法爱立信有限公司 8字形射频平衡变换器
US20130264961A1 (en) * 2010-09-21 2013-10-10 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Transmitting And Receiving Digital And Analog Signals Across An Isolator
CN110061707A (zh) * 2019-04-25 2019-07-26 电子科技大学 一种基于Sigma-Delta调制方式的隔离放大器电路
CN110224715A (zh) * 2019-06-11 2019-09-10 长沙韶光半导体有限公司 基于微型变压器的数字隔离器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1169220A (zh) * 1994-09-20 1997-12-31 时间范畴公司 一种超宽带通信系统与方法
CN102084439A (zh) * 2008-05-29 2011-06-01 意法爱立信有限公司 8字形射频平衡变换器
US20130264961A1 (en) * 2010-09-21 2013-10-10 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Transmitting And Receiving Digital And Analog Signals Across An Isolator
CN110061707A (zh) * 2019-04-25 2019-07-26 电子科技大学 一种基于Sigma-Delta调制方式的隔离放大器电路
CN110224715A (zh) * 2019-06-11 2019-09-10 长沙韶光半导体有限公司 基于微型变压器的数字隔离器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114374446A (zh) * 2021-12-23 2022-04-19 成都玖锦科技有限公司 一种基于脉冲信号的幅相特性测量方法
CN114374446B (zh) * 2021-12-23 2023-10-24 成都玖锦科技有限公司 一种基于脉冲信号的幅相特性测量方法

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