[发明专利]基于电荷寄存的数字隔离器

说明书

本申请实施例提供了一种基于电荷寄存的数字隔离器，电荷存取电路的输入端用于接收输入信号；当输入信号转换为第二逻辑状态时，电荷存取电路的第一输出端输出第一电平，将第一数量的电荷存放在第一电荷寄存器；当输入信号转换为第一逻辑状态时，电荷存取电路的第二输出端输出第一电平，使第二数量的电荷存放在第二电荷寄存器；输出电路在第一电荷寄存器的电荷超过第二电荷寄存器第一阈值时，输出第二逻辑状态；反之，输出第一逻辑状态。与现有技术相比，利于信号准确迅速地传输。

技术领域

本申请涉及电气元件领域，具体而言，涉及一种基于电荷寄存的数字隔离器。

背景技术

在电动汽车、智能电网以及工业控制等方面，经常需要在具有大电压差的芯片之间进行信号的传输。现有技术中通常采用光耦来实现大电压差的芯片之间的信号传输。然而，光耦容易老化、功耗较大且速率较慢。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种基于电荷寄存的数字隔离器，用以改善现有技术不利于信号进行准确、迅速地传输的不足。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种基于电荷寄存的数字隔离器，所述基于电荷寄存的数字隔离器包括：电荷存取电路、第一隔离电容、第二隔离电容、第一电荷寄存器、第二电荷寄存器以及输出电路；所述电荷存取电路的输入端用于接收输入信号，所述电荷存取电路的第一输出端依次经所述第一隔离电容、第一电荷寄存器与所述输出电路的第一输入端连接；所述电荷存取电路的第二输出端依次经所述第二隔离电容、第二电荷寄存器与所述输出电路的第二输入端连接；其中，所述输入信号在第一逻辑状态与第二逻辑状态之间转换；当所述输入信号由所述第一逻辑状态转换为所述第二逻辑状态时，所述电荷存取电路的第一输出端输出第一电平，使所述电荷存取电路将第一数量的电荷存放在所述第一电荷寄存器；当所述输入信号由所述第二逻辑状态转换为所述第一逻辑状态时，所述电荷存取电路的第二输出端输出第一电平，使所述电荷存取电路将第二数量的电荷存放在所述第二电荷寄存器；所述输出电路在所述第一电荷寄存器的电荷超过所述第二电荷寄存器的电荷第一阈值时，输出所述第二逻辑状态；所述输出电路在所述第二电荷寄存器的电荷超过所述第一电荷寄存器的电荷第二阈值时，输出所述第一逻辑状态。

在上述的实施例中，电荷存取电路可以根据输入信号的逻辑状态的变化分别出不同的输出端输出第一电平，而第一电平会使得电荷存取电路存放一定数量的电荷到相应的电荷寄存器。输出电路比较输出电路的两个输入端之间的电荷差值，根据电荷差值的不同输出对应的逻辑状态，该逻辑状态与电荷存取电路的输入信号的逻辑状态相同，使用基于电荷寄存的数字隔离器也可以实现大电压差的芯片之间的信号传输，与现有技术相比，利于信号准确迅速地传输。

可选地，上述的基于电荷寄存的数字隔离器中，当所述输入信号由所述第一逻辑状态转换为所述第二逻辑状态时，所述电荷存取电路的第一输出端输出第一电平的持续时长为第一寄存时间，使所述电荷存取电路将第一数量的电荷存放在所述第一电荷寄存器，并在所述第一寄存时间后所述电荷存取电路从所述第一电荷寄存器中将第一数量的电荷取回。

当输入信号由第一逻辑状态变为第二逻辑状态时，电荷存取电路的第一输出端输出第一电平，且输出第一电平的时长为第一寄存时间，在第一寄存时间后恢复为第二电平。在第一寄存时间的时长内，第一数量的电荷被存放在第一电荷寄存器，输出电路便可以根据第一电荷寄存器与第二电荷寄存器之间的电荷差来输出第二逻辑状态。当电荷存取电路的第一输出端恢复为第二电平后，输出电路的输出端的状态依然不发生改变。在下一次输入信号由第一逻辑状态变为第二逻辑状态时，确保电荷存取电路的第一输出端输出第一电平，确保输出电路的输出状态为第二逻辑状态。

可选地，上述的基于电荷寄存的数字隔离器中，当所述输入信号由所述第二逻辑状态转换为所述第一逻辑状态时，所述电荷存取电路的第二输出端输出第一电平的持续时长为第二寄存时间，使所述电荷存取电路将第二数量的电荷存放在所述第二电荷寄存器，并在所述第二寄存时间后所述电荷存取电路从所述第二电荷寄存器中将第二数量的电荷取回。