[发明专利]跨越隔离屏障的模拟信号传输

说明书

模拟信号通过使用脉宽调制(PWM)信号的边缘调制/解调处理而跨越隔离信道传输。边缘调制器对接收到的脉宽调制信号的上升沿做出响应，产生具有第一预定脉宽的第一脉冲，以及对接收到脉宽调制信号的下降沿做出响应，产生具有第二预定脉宽且与第一脉冲具有相同极性的第二脉冲。在隔离信道的对端，边缘解调电路使用第一脉冲和第二脉冲来重新创建PWM信号。基于第一脉冲和第二脉冲的脉宽，可以区分出PWM信号的上升沿和下降沿。通过使用二阶脉宽调制器，可以产生所述PWM信号。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2013年8月30日提交的名为“Transport of an Analog SignalAcross An Isolation Barrier”的临时申请61/872,537的权益，其中该申请在这里引入以作为参考。

技术领域

本发明涉及隔离屏障，尤其涉及的是跨越隔离屏障的通信。

背景技术

隔离屏障指的是两个领域之间的电隔离。需要此类隔离的原因是因为该两个领域在正常操作过程中可能存在很大的DC或瞬态电压差。例如，一个领域有可能被“接地”而处于一个电压，该电压相对于大地接地以数百或数千伏转换。执行此类隔离的另一个原因是基于安全性的考虑，尽管在正常操作过程中领域间的预期电压差可能很小。与此相关的一个示例是将电极贴在病人身体之上的生物医学应用；尽管测量设备应该是正确接地的，但是出于安全方面的考虑，还是要求在病人与测量设备的接地之间提供额外的保护层。

隔离屏障通常由具有良好击穿性的电介质层构成。跨越隔离屏障的通信通常是用光学(光隔离器)或电感(变压器)解决方案完成的。此外，电容隔离电路也可用于跨越隔离屏障来传送数字信息。

有很多应用都要求跨越隔离屏障来传送模拟信息。通常，在屏障的一侧总是可以将模拟信号转换成数字信号，并且传送数字信号而不是直接传送模拟信号。然而，使用此类方法将会增大组件成本以及产生由转换所导致的额外的使用功率和信号损伤。

由此，如果能改进跨越隔离屏障的模拟信号传输，那么将是非常理想的。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种方法，其包括：接收脉宽调制(PWM)信号，将脉宽调制信号的上升沿转换成具有第一宽度的第一脉冲，将该脉宽调制信号的下降沿转换成具有第二宽度的第二脉冲；以及将第一脉冲和第二脉冲传送跨越通信信道。

在一个实施例中，提供了一种设备，其包括：被耦合成接收脉宽调制(PWM)信号并且提供边缘调制PWM信号的边缘调制电路。该边缘调制电路对接收到的脉宽调制信号的上升沿做出响应，产生具有第一脉宽的第一脉冲。该边缘调制电路对接收到的脉宽调制信号的下降沿做出响应，产生具有第二脉宽的第二脉冲，所述第二脉冲与第一脉冲具有相同的极性。第一脉冲和第二脉冲形成了边缘调制PWM信号。发射器与边缘调制电路耦合，以便跨越通信信道传送包含了第一脉冲和第二脉冲的边缘调制PWM信号。

在一个实施例中，提供了一种设备，其包括：被耦合成接收脉宽调制(PWM)信号的边缘调制电路。该边缘调制电路对接收到的PWM信号的上升沿做出响应，产生具有第一脉宽的相应的第一脉冲，并且该边缘调制电路对接收到的PWM信号的下降沿做出响应，产生具有第二脉宽的相应的第二脉冲，由此，该边缘调制电路产生具有第一边缘和第二边缘的边缘调制信号。电容性隔离信道被耦合成接收具有第一和第二边缘的边缘调制信号。边缘解调电路被耦合成从电容性隔离信道接收边缘调制信号，并且基于第一脉冲和第二脉冲来重新创建PWM信号。

附图说明

通过参考附图，本领域技术人员可以更好地理解本发明，并且可以清楚了解本发明的众多目的、特征和优点。

图1示出了一个脉宽调制系统。

图2示出的是根据本发明一个实施例的包含边缘调制和解调的脉宽调制系统。