RU109621U1 - Integrated digital microcircuit with transformer isolation - Google Patents

Integrated digital microcircuit with transformer isolation Download PDF

Info

Publication number
RU109621U1
RU109621U1 RU2011119824/08U RU2011119824U RU109621U1 RU 109621 U1 RU109621 U1 RU 109621U1 RU 2011119824/08 U RU2011119824/08 U RU 2011119824/08U RU 2011119824 U RU2011119824 U RU 2011119824U RU 109621 U1 RU109621 U1 RU 109621U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transformers
common
bus
integrated digital
transformer isolation
Prior art date
Application number
RU2011119824/08U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Семенович Федосов
Андрей Михайлович Цырлов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Протон" (ОАО "Протон")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Протон" (ОАО "Протон") filed Critical Открытое акционерное общество "Протон" (ОАО "Протон")
Priority to RU2011119824/08U priority Critical patent/RU109621U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU109621U1 publication Critical patent/RU109621U1/en

Links

Abstract

Микросхема интегральная цифровая с трансформаторной развязкой включает входной буфер, управляющий формирователями 1, 2 и генератором; формирователи 1 и 2 подключены к первичным обмоткам первого и второго трансформатора ТХ1 и ТХ2 соответственно; вторые выводы первичных обмоток подключены к шине «общий 1»; вторичные обмотки первого и второго трансформатора ТХ1 и ТХ2 одним выводом подключены к шине «общий 2», гальванически изолированной от шины «общий 1»; вторые выводы вторичных обмоток первого и второго трансформатора ТХ1 и ТХ2 подключаются соответственно к фильтрам 1 и 2; фильтры 1 и 2 подключаются к компаратору и вместе с ним к выходному формирователю. Integrated digital microcircuit with transformer isolation includes an input buffer controlling drivers 1, 2 and a generator; shapers 1 and 2 are connected to the primary windings of the first and second transformers TX1 and TX2, respectively; the second conclusions of the primary windings are connected to the bus "common 1"; the secondary windings of the first and second transformers TX1 and TX2 are connected to the common 2 bus galvanically isolated from the common 1 bus; the second conclusions of the secondary windings of the first and second transformers TX1 and TX2 are connected respectively to the filters 1 and 2; Filters 1 and 2 are connected to the comparator and with it to the output driver.

Description

Микросхема интегральная цифровая с трансформаторной развязкой относится к области микроэлектроники и электронной техники, может быть использована в устройствах с гальванической развязкой для передачи цифровой, логической информации.Integrated digital microcircuit with transformer isolation refers to the field of microelectronics and electronic equipment, can be used in devices with galvanic isolation for transmitting digital, logical information.

Известны микросхемы с трансформаторной развязкой, использующие одноканальный метод передачи данных о фронтах входного сигнала (Иоффе Д., Романов О. Изолирующие микросхемы на основе технологии iCoupler фирмы Analog Devices // Компоненты и технологии. 2006. №7), обладающие низкой помехоустойчивостью из-за передачи кодовых сигналов о фронте и спаде сигнала по одному каналу трансформаторной развязки.Known transformer-isolated circuits using a single-channel method of transmitting data on the edges of the input signal (Ioffe D., Romanov O. Isolating microcircuits based on iCoupler technology from Analog Devices // Components and Technologies. 2006. No. 7), which have low noise immunity due to transmitting code signals about the signal rise and fall along one transformer isolation channel.

В качестве прототипа выбрана микросхема с трансформаторной развязкой (US 7075329 В2 Н03К 17/16 опубликован 17.03.2005), включающая передатчик, подключенный к первичной обмотке трансформатора, формирующий на трансформатор кодовую последовательность из двух импульсов по фронту входного сигнала и один импульс по спаду входного сигнала; и приемник, подключенный к вторичной обмотке трансформатора, восстанавливающий на выходе из кодовой последовательности фронт сигнала при наличии сдвоенных импульсов, спад сигнала при наличии одного импульса.As a prototype, a transformer isolation microcircuit was selected (US 7075329 B2 Н03К 17/16 published March 17, 2005), which includes a transmitter connected to the transformer primary winding, forming a code sequence of two pulses on the front of the input signal and one pulse on the decay of the input signal ; and a receiver connected to the secondary winding of the transformer, restoring the signal front in the presence of dual pulses at the output of the code sequence, the signal decay in the presence of one pulse.

Основным недостатком прототипа является слабая помехозащищенность.The main disadvantage of the prototype is poor noise immunity.

Полезная модель направлена на получение технического результата - обеспечение помехозащищенности передаваемого сигнала.The utility model is aimed at obtaining a technical result - providing noise immunity of the transmitted signal.

Поставленная цель достигается тем, что в микросхеме интегральной цифровой с трансформаторной развязкой передатчик, подключенный к двум первичным обмоткам двух трансформаторов, формирует на первую первичную обмотку периодическую кодовую последовательность из сдвоенных импульсов при наличии высокого логического уровня входного сигнала или на вторую первичную обмотку периодическую кодовую последовательность из одиночных импульсов при наличии низкого логического уровня входного сигнала; приемник, подключенный к двум вторичным обмоткам трансформаторов, восстанавливает на выходе из кодовых последовательностей высокий логический уровень при наличии периодических сдвоенных импульсов или низкий логический уровень при наличии периодических одиночных импульсов с обмоток трансформатора; при этом наличие синфазных сигналов помехи в первом и втором трансформаторах не приводит к смене логических состояний на выходе микросхемы, а сигнал помехи в одном из трансформаторов исключается восстановлением исходного сигнала периодическим кодом.This goal is achieved by the fact that in the integrated digital microcircuit with transformer isolation, the transmitter connected to the two primary windings of the two transformers forms a periodic code sequence of double pulses on the first primary winding in the presence of a high logical level of the input signal or a periodic code sequence of the second primary winding single pulses in the presence of a low logical level of the input signal; a receiver connected to the two secondary windings of the transformers restores a high logic level in the presence of periodic double pulses at the output of the code sequences or a low logical level in the presence of periodic single pulses from the transformer windings; the presence of common-mode interference signals in the first and second transformers does not lead to a change in the logic states at the output of the microcircuit, and the interference signal in one of the transformers is eliminated by restoring the original signal with a periodic code.

На фиг.1 представлена структурная схема микросхемы интегральной цифровой с трансформаторной развязкой. Микросхема интегральная цифровая с трансформаторной развязкой включает входной буфер, управляющий формирователями 1, 2 и генератором; формирователи 1 и 2 подключены к первичным обмоткам первого и второго трансформатора ТХ1 и ТХ2 соответственно; вторые выводы первичных обмоток подключены к шине «общий 1»; вторичные обмотки первого и второго трансформатора ТХ1 и ТХ2 одним выводом подключены к шине «общий 2», гальванически изолированной от шины «общий 1»; вторые выводы вторичных обмоток первого и второго трансформатора ТХ1 и ТХ2 подключаются соответственно к фильтрам 1 и 2; фильтры 1 и 2 подключаются к компаратору и вместе с ним к выходному формирователю.Figure 1 presents the structural diagram of an integrated digital circuit with transformer isolation. Integrated digital microcircuit with transformer isolation includes an input buffer controlling drivers 1, 2 and a generator; shapers 1 and 2 are connected to the primary windings of the first and second transformers TX1 and TX2, respectively; the second conclusions of the primary windings are connected to the bus "common 1"; the secondary windings of the first and second transformers TX1 and TX2 are connected to the common 2 bus galvanically isolated from the common 1 bus; the second terminals of the secondary windings of the first and second transformers TX1 and TX2 are connected respectively to the filters 1 and 2; Filters 1 and 2 are connected to the comparator and with it to the output driver.

Микросхема интегральная цифровая с трансформаторной развязкой работает в соответствии с временной диаграммой сигналов, представленной на фиг.2. При смене логического состояния входного сигнала происходит запуск генератора опорной частоты, которая преобразуется на формирователе 1 в периодическую последовательность сдвоенных импульсов при высоком логическом уровне входного сигнала или на формирователе 2 в периодическую последовательность одиночных импульсов при низком логическом уровне входного сигнала. Данные сигналы с формирователей поступают на первичные обмотки первого и второго трансформатора ТХ1 и ТХ2 соответственно. С вторичных обмоток первого и второго трансформатора ТХ1 и ТХ2 полезные сигналы выделяются фильтрами 1 и 2 соответственно. Из выделенных кодовых последовательностей восстанавливается полезный выходной сигнал.Integrated digital microcircuit with transformer isolation works in accordance with the time diagram of the signals presented in figure 2. When the logical state of the input signal changes, the reference frequency generator starts, which is converted on the shaper 1 into a periodic sequence of double pulses at a high logical level of the input signal or on shaper 2 into a periodic sequence of single pulses at a low logical level of the input signal. These signals from the shapers are fed to the primary windings of the first and second transformers TX1 and TX2, respectively. From the secondary windings of the first and second transformers TX1 and TX2, useful signals are allocated by filters 1 and 2, respectively. From the selected code sequences, a useful output signal is restored.

Помехозащищенная передача осуществляется в соответствии с временной диаграммой сигналов, представленной на фиг.3. При наличии сигнала синфазной помехи 1, являющейся наиболее вероятной из-за малых габаритов трансформаторов, в обоих трансформаторах ТХ1 и ТХ2, выделенных фильтрами 1 и 2, компаратор запрещает выходному формирователю смену логического состояния. При наличии сигнала помехи 2 в трансформаторе ТХ2 при передаче высокого логического уровня с входа микросхемы, как и в прототипе, произойдет смена логического состояния выходного сигнала, но при поступлении сдвоенной последовательности в трансформаторе ТХ1 произойдет восстановление логического сигнала в высокий уровень. При наличии сигнала помехи 3 в трансформаторе ТХ1 при передаче низкого логического уровня с входа микросхемы не произойдет смены логического состояния выходного сигнала, так как требуется кодовая последовательность сдвоенных импульсов.Interference-free transmission is carried out in accordance with the time diagram of the signals presented in figure 3. In the presence of a common-mode interference signal 1, which is most likely due to the small dimensions of the transformers, in both transformers TX1 and TX2, selected by filters 1 and 2, the comparator prevents the output driver from changing the logical state. If there is an interference signal 2 in the TX2 transformer during the transfer of a high logical level from the input of the microcircuit, as in the prototype, the logical state of the output signal will change, but when a double sequence is received in the TX1 transformer, the logical signal will be restored to a high level. In the presence of an interference signal 3 in the TX1 transformer, when transmitting a low logical level from the input of the microcircuit, the logical state of the output signal will not change, since a code sequence of double pulses is required.

Технический результат достигается за счет следующих технических решений:The technical result is achieved due to the following technical solutions:

- передачей сигналов о логическом состоянии на входе микросхемы по двух каналам трансформаторной развязки;- the transmission of signals about the logical state at the input of the microcircuit through two channels of transformer isolation;

- передачей периодических кодовых последовательностей, восстанавливающих исходный сигнал;- transmission of periodic code sequences that restore the original signal;

- схемой компаратора, исключающей синфазную помеху в трансформаторах.- a comparator circuit eliminating common mode interference in transformers.

Claims (1)

Микросхема интегральная цифровая с трансформаторной развязкой включает входной буфер, управляющий формирователями 1, 2 и генератором; формирователи 1 и 2 подключены к первичным обмоткам первого и второго трансформатора ТХ1 и ТХ2 соответственно; вторые выводы первичных обмоток подключены к шине «общий 1»; вторичные обмотки первого и второго трансформатора ТХ1 и ТХ2 одним выводом подключены к шине «общий 2», гальванически изолированной от шины «общий 1»; вторые выводы вторичных обмоток первого и второго трансформатора ТХ1 и ТХ2 подключаются соответственно к фильтрам 1 и 2; фильтры 1 и 2 подключаются к компаратору и вместе с ним к выходному формирователю.
Figure 00000001
Integrated digital microcircuit with transformer isolation includes an input buffer controlling drivers 1, 2 and a generator; shapers 1 and 2 are connected to the primary windings of the first and second transformers TX1 and TX2, respectively; the second conclusions of the primary windings are connected to the bus "common 1"; the secondary windings of the first and second transformers TX1 and TX2 are connected to the common 2 bus galvanically isolated from the common 1 bus; the second terminals of the secondary windings of the first and second transformers TX1 and TX2 are connected respectively to the filters 1 and 2; Filters 1 and 2 are connected to the comparator and with it to the output driver.
Figure 00000001
RU2011119824/08U 2011-05-17 2011-05-17 Integrated digital microcircuit with transformer isolation RU109621U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011119824/08U RU109621U1 (en) 2011-05-17 2011-05-17 Integrated digital microcircuit with transformer isolation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011119824/08U RU109621U1 (en) 2011-05-17 2011-05-17 Integrated digital microcircuit with transformer isolation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU109621U1 true RU109621U1 (en) 2011-10-20

Family

ID=44999579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011119824/08U RU109621U1 (en) 2011-05-17 2011-05-17 Integrated digital microcircuit with transformer isolation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU109621U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475951C1 (en) * 2011-12-28 2013-02-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Unit of transformer decoupling
RU2699588C1 (en) * 2019-01-30 2019-09-06 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Transformer decoupler multichannel unit
WO2019226756A1 (en) * 2018-05-22 2019-11-28 Texas Instruments Incorporated Galvanic isolation in devices

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475951C1 (en) * 2011-12-28 2013-02-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Unit of transformer decoupling
WO2019226756A1 (en) * 2018-05-22 2019-11-28 Texas Instruments Incorporated Galvanic isolation in devices
US10840013B2 (en) 2018-05-22 2020-11-17 Texas Instruments Incorporated Galvanic isolation in devices
RU2699588C1 (en) * 2019-01-30 2019-09-06 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Transformer decoupler multichannel unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8345779B2 (en) Pulse transformer driver
EP2204874A3 (en) Vertical bus circuits
UA118469C2 (en) Power and data transmission system and method
WO2014060922A3 (en) Digital communication receiver interface circuit for line-pair with duty cycle imbalance compensation
US9257836B2 (en) Suppression of transients in communications across an isolation barrier
EP2658279B1 (en) Isolated system data communication
RU2007139097A (en) CURRENT MODE CONNECTOR FOR HIGH-SPEED COMMUNICATION OUTSIDE THE IC
RU109621U1 (en) Integrated digital microcircuit with transformer isolation
CN106257835B (en) A kind of 25% duty cycle clock signal generation circuit
US8948209B2 (en) Transmission over an 12C bus
JP2011250282A (en) Communication signal generator and communication device
US20140379949A1 (en) Data communication system, slave, and master
JP2011135283A (en) Communication signal processing apparatus, and communication apparatus
RU2511429C2 (en) Serial interface transceiver with galvanic isolation element
EP2387187A3 (en) Configurable emphasis for high-speed transmitter driver circuitry
CN201708806U (en) Clock synchronous signal transmission circuit
CN109995347A (en) Signal isolation circuit
CN103973279B (en) Bus communication transceiver
CN110601680A (en) Edge switching circuit and switching method of integrated magnetic isolation chip
CN203872171U (en) Trunk circuit used for transmitting 1553B bus signals
CN202261369U (en) Signal receiving circuit in slave of master-slave type double-line non-polarity communication system
US20200279602A1 (en) Architecture for resolution of data and refresh-path conflict for low-power digital isolator
WO2022058286A1 (en) A bidirectional communication circuit and a method for operating a bidirectional communication circuit
RU2661278C1 (en) Logic signals galvanic isolation device (embodiments)
RU2817614C1 (en) Method of transmitting data through isolating transformer of single-cycle low-power supply voltage converter and device for implementation thereof