[实用新型]基于磁场耦合的隔离放大器结构

说明书

本实用新型涉及隔离放大器技术领域，具体为一种基于磁场耦合的隔离放大器结构，其能够实现发送端、接收端、耦合器件集成于一个芯片，其包括发送端模块、接收端模块和耦合器件，其特征在于，所述发送端模块包括顺次连接的前置放大器/滤波器、脉冲宽度调制器、电流源开关组，所述接收端模块包括顺次连接的放大整形电路和低通滤波器，所述耦合器件包括线圈和磁传感器，所述线圈和磁传感器之间设置有绝缘层。

技术领域

本实用新型涉及隔离放大器技术领域，具体为一种基于磁场耦合的隔离放大器结构。

背景技术

在芯片应用领域，经常会出现需要芯片进行两个电压域之间的信号传输，这种传输必须在不同的供电系统中进行，所以被称为隔离放大器。

传统的隔离放大器如图 1所示，在发送端101和接收端102之间采用有别于普通耦合方式的传输途径，通常会采用光耦合103、电场耦合104等方式进行。但这些耦合方式都存在不同程度的问题：如：无法在普通芯片上集成（光耦合）、耦合器件面积较大（电场耦合）等。

实用新型内容

为了解决现有隔离放大器内耦合集成困难的问题，本实用新型提供了一种基于磁场耦合的隔离放大器结构，其能够实现发送端、接收端、耦合器件集成于一个芯片。

其技术方案是这样的：一种基于磁场耦合的隔离放大器结构，其包括发送端模块、接收端模块和耦合器件，其特征在于，所述发送端模块包括顺次连接的前置放大器/滤波器、脉冲宽度调制器、电流源开关组，所述接收端模块包括顺次连接的放大整形电路和低通滤波器，所述耦合器件包括线圈和磁传感器，所述线圈和磁传感器之间设置有绝缘层。

其进一步特征在于，所述电流源开关组包括电流源和四个开关，所述电流源一端连接电源、另一端通过其中两个所述开关分别连接所述线圈两端，所述线圈两端还分别通过剩余的两个所述开关接地；

所述耦合器件包括两个对称布置的所述线圈和两个对称布置的磁传感器，两个所述线圈一端相连，一个所述磁传感器与一个所述线圈之间设置有所述绝缘层。

采用本实用新型后，发送端模块、接收端模块和耦合器件结构简单，线圈和磁传感器之间设置有绝缘层实现电隔离，能够方便的集成于同一个芯片。

附图说明

图1为现有隔离放大器原理图；

图2为本实用新型原理图；

图3为磁耦合器件原理图；

图4为电流源开关组与线圈连接原理图；

图5为两个线圈连接原理图；

图6为展示的霍尔器件外形。

具体实施方式

见图2所示，种基于磁场耦合的隔离放大器结构，其包括发送端模块210、接收端模块211和耦合器件，发送端模块210包括顺次连接的前置放大器/滤波器201、脉冲宽度调制器202、电流源开关组203，接收端模块211包括顺次连接的放大整形电路204和低通滤波器205，耦合器件包括线圈207和磁传感器208。

传输的信号212经过前置放大器/滤波器201后进入脉冲宽度调制器202，模拟信号被调制成脉冲宽度代表信号幅度的高频脉冲宽度调制离散信号206。该信号通过电流源开关组203，将电压信号转换为电流形式的信号；该电流流经特定形状的线圈207，形成对应的磁场信号；上述模块完成了待传输信号向磁场信号的转换，同时这部分归属于同一套电源供电（同一电压域）。这部分可以被称为发送端模块210；

通常，上文中所指“特定形状的线圈207”是根据不同的霍尔器件的形状而确定。如：图6中展示的霍尔器件外形分别为正方形、六边形和八边形时，响应的线圈形状。