Микросхема интегральная с гальванической развязкой

Полезная модель относится к микроэлектронике и электронной технике, может быть использована в устройствах с гальванической развязкой для передачи цифровой, логической информации. Технический результат заключается в повышении эффективности гальванической развязки.

Для достижения данного технического результата в микросхеме интегральной с гальванической развязкой передатчик содержит интегральный микромощный трансформатор, выход которого гальванически изолирован от цепей передатчика и входа микросхемы в целом, при этом приемник, подключенный к трансформатору, управляется кодовой последовательностью при смене логического состояния на входе передатчика и восстанавливает исходный логический сигнал, что обеспечивает низкое энергопотребление микросхемы только на время смены логического состояния на входе микросхемы, больший КПД передачи сигнала, отсутствие деградации в процессе эксплуатации и при воздействии специальных факторов.

Микросхема интегральная с гальванической развязкой относится к области микроэлектроники и электронной техники, может быть использована в устройствах с гальванической развязкой для передачи цифровой, логической информации.

Известны устройства гальванической развязки, использующие оптическую гальваническую развязку (RU 2201017 С2 H01L 31/173 опубликован 20.03.2002).

В качестве прототипа выбран интегральный оптрон (RU 2263999 C1 H01L 31/14 опубликован 10.11.2005), включающий гальванически развязанные передатчик и приемник оптического излучения, изолированные оптической средой.

Основным недостатком прототипа является малая эффективность оптической связи, связанная с энергопотреблением при наличии сигнала на входе оптрона, снижающаяся в процессе эксплуатации из-за деградации излучателя и при воздействии специальных факторов.

Полезная модель направлена на получение технического результата - повышение эффективности гальванической развязки.

Поставленная цель достигается тем, что в микросхеме интегральной с гальванической развязкой передатчик содержит интегральный микромощный трансформатор, выход которого гальванически изолирован от цепей передатчика и входа микросхемы в целом, при этом приемник, подключенный к трансформатору, управляется кодовой последовательностью при смене логического состояния на входе передатчика и восстанавливает исходный логический сигнал, что обеспечивает низкое энергопотребление микросхемы только на время смены логического состояния на входе микросхемы, больший КПД передачи сигнала, отсутствие деградации в процессе эксплуатации и при воздействии специальных факторов.

На фиг. представлен эскиз конструкции микросхемы интегральной с гальванической развязкой. Микросхема интегральная с гальванической развязкой включает рамочные выводы по входу 1 и выходу 8 от корпуса микросхемы 9. Кристалл передатчика 2, изготовленный по микромощной КМОП технологии, подключен к входным выводам 1 и содержит схему схемы формирования кодового сигнала 2 и интегральный трансформатор, включающий первичную 11 и вторичную 4 обмотки, изолированные диэлектрическим слоем 10. Все элементы конструкции передатчика выполняются в едином технологическом процессе КМОП микросхем. Кристалл приемника 3, изготовленный по микромощной КМОП технологии, подключен к выходным выводам 8, содержит схему схемы декодирования кодового сигнала 6 и подключен ко вторичной обмотке трансформатора сварным проволочным соединением 5.

Микросхема интегральная с гальванической развязкой работает следующим образом. При смене логического сигнала на входе микросхемы 1 схема формирования кодового сигнала вырабатываем импульсную последовательность на первичную обмотку 11. Данная последовательность передается во вторичную обмотку 4, гальванически изолированную от первичной диэлектриком 10. Сигнал со вторичной обмотки 4 через сварное проволочное соединение передается на схему декодирования кодового сигнала 6, которая переключает выход 8 в логическое состояние соответствующее входному.

Технический результат достигается за счет следующих технических решений:

- КМОП схемы формирования кодового сигнала и декодирования кодового сигнала потребляют энергию только при смене логических состояний;

- трансформаторная развязка имеет больший КПД по сравнению с оптической развязкой;

- элементы конструкции КМОП схем, включая интегральный микромощный трансформатор, не подвержены деградации при эксплуатации и в меньшей степени при воздействии специальных факторов.

Микросхема интегральная с гальванической развязкой, содержащая гальванически развязанные передатчик и приемник, отличающаяся тем, что оптическая связь заменена трансформаторной введением в конструкцию передатчика интегрального микромощного трансформатора, выход которого гальванически изолирован от цепей передатчика и входа микросхемы в целом, при этом приемник, подключенный к трансформатору, управляется кодовой последовательностью при смене логического состояния на входе передатчика и восстанавливает исходный логический сигнал, что обеспечивает низкое энергопотребление микросхемы только на время смены логического состояния на входе микросхемы, больший КПД передачи сигнала, отсутствие деградации в процессе эксплуатации и при воздействии специальных факторов.