1. 杂谈

很多都不会，很多都需要学习，草稿箱已经溢出了，但是不想完美，还是想写新的。
我非常喜欢学习的感觉，但其中许多只写了一半，主要原因是时间被分开了，一段时间后就不能写了。我不知道什么时候能把一些好习惯当作吃饭一样自然。

2.原理

2.1 隔离介绍

隔离的主要原因有两个，一方面是保护人，另一方面是保护物。在低压电子电路中，保护主要是指保护昂贵的设备，如FPGA,另一方面，保护关键设备，避免芯片干扰工作异常或结果不是我们想要的。
隔离主要有光耦合隔离(光)、磁隔离(磁)、电容隔离(电)三种方式。前两个在之前的博客中介绍过，今天我们来介绍一下电容隔离。电容隔离在TI使用较多的产品，ADI主要采用磁隔离。

2.2 电容隔离原理

电容隔离使用逻辑输入和输出缓冲器，由双电容SiO隔开绝缘栅。

SiO2介电强度(被击穿时， 单位厚度承受的最大电压)高，绝缘性好。光耦合隔离的绝缘介质是空气，其介电强度不高SiO2高。
介电强度如下：

电容隔离有两种结构：基于边缘通信和基于开关键控制 (OOK：on off key) 的通信.
1)基于边缘通信
如下图所示，架构原理图分为高频和低频信号。
高频信号，（100kbps~150Mbps）通过反相器进入差分信号，通过电容器进入窄脉冲，然后通过比较器进入轨道差分脉冲，然后检测脉冲时间，在一定时间以上切换到低频。
低频信号，（<100kbps）使用内部振荡器的载波频率对输入信号进行调制，通过电容隔离后，通过低通滤波器LPF移除高频载波输出。
与低频多次检测相比，高频滤波器少。

2）开关键控
高频振荡器调制输入信号，高电平传输信号，低电平不传输信号，然后通过放大检波恢复信号。为了提高抗干扰性，差分信号也被传输。

2.3 电容隔离特性

• 相比之下，磁隔离受电磁干扰的影响很大
• 磁隔离可以传输能量，但电容隔离传输能量很小
• 功耗小，相比来说，光耦隔离由于要发光，消耗电能
• 更稳定
• 寿命长
• 传播延迟小，速度高
• CMIT(Common-mode transient immunity)共模瞬态抗扰度高

参考文献

《Improve your system performance by replacing optocouplers with digital isolators》
数字隔离器设计指南TI
研究与设计高速数字信号隔离器芯片