一种新型的线性隔离装置的制作方法

1.本技术涉及电子电路技术领域，具体涉及一种新型的与现有半导体工艺兼容，且能够集成应用的线性隔离装置。


背景技术：

2.目前，市场上的信号隔离器件多采用光耦来实现，光耦是采用光电转换原理来实现信号隔离，具有线性度好、隔离性能优异的特点，但也存在带宽低而且不能和现有的集成电路工艺兼容的缺点，因此需要将光耦采用独立封装的方式加入电路板中，这就导致电路板的面积尺寸较大，不利于实际应用。
3.为了兼容集成电路工艺，会使用数字隔离器作为信号隔离器件，不过数字隔离器需要配合模数转换器、数模转换器才能实现信号隔离，这种实现信号隔离传输的方式优点是便于集成，缺点是构架复杂且成本较高，带宽也受限于模数/数模转换电路的转换速率，存在失真的问题。虽然数字隔离器也可采用磁隔离或者容隔离的方式来实现，但这两种方式的功耗都是与传输信号的速率成正比，若要实现无失真的线性模拟信号隔离传输，需要很高的传输速率以及很大的功耗，也不利于实际应用。


技术实现要素：

4.为克服现有信号隔离器件在实际应用中存在的不足，本技术提出了一种新型的线性隔离装置。
5.在一个实施例中，公开的线性隔离装置包括：隔离层；线圈，设于所述隔离层的一个侧面；所述线圈用于在接入模拟电流信号时产生透过所述隔离层的电磁场；霍尔元件，设于所述隔离层的另一个侧面，且与所述线圈的位置相对；所述霍尔元件用于测量所述电磁场的场强，并产生模拟电压信号。
6.所述线圈具有多重绕线，所述多重绕线平铺在所述隔离层的一个侧面上，且所述多重绕线的环绕中央形成有感应区域；所述霍尔元件在所述隔离层的另一个侧面上的布设位置正对于所述感应区域，且所述霍尔元件在所述隔离层上的所占面积小于所述感应区域在所述隔离层上的所占面积。
7.所述多重绕线由一条导线绕制而成，且绕制形成最外环和最内环；所述多重绕线具有以下任一者的绕线形态；第一绕线形态：所述导线沿预设的环绕方向从最外环逐级绕制到最内环，接着沿相同的环绕方向再从最内环逐级绕制到最外环，向内绕制的所述导线与向外绕制的所述导线在分级位置相互交叉；第二绕线形态：所述导线沿预设的环绕方向从最内环逐级绕制到最外环，接着沿相同的环绕方向再从最外环逐级绕制到最内环，向外绕制的所述导线与向内绕制的所述导线在分级位置相互交叉；第三绕线形态：所述导线被以所述第一绕线形态和所述第二绕线形态绕制，并通过所述第一绕线形态和所述第二绕线形态的组合形成单线圈、互连的双子线圈或互连的更多子线圈；其中，组合形成的单线圈、互连的双子线圈、互连的更多子线圈均具有中心对称结构。
8.所述导线的两个末端分别形成第一信号端和第二信号端，所述第一信号端和所述第二信号端中的一个端口用于输入所述模拟电流信号；所述霍尔元件具有第三信号端和第四信号端，所述第三信号端和所述第四信号端中的一个端口用于输出所述模拟电压信号。
9.在一个实施例中，所述的线性隔离装置还包括电压电流转换器和电压放大器；所述电压电流转换器与所述线圈连接，用于接收初始模拟电压信号且将所述初始模拟电压信号转换为所述线圈能够接受的模拟电流信号，以及将所述模拟电流信号输出到所述线圈；所述电压放大器与所述霍尔元件连接，用于对所述霍尔元件输出的所述模拟电压信号进行信号放大，并对外输出放大模拟电压信号。
10.所述的线性隔离装置包括的所述隔离层、所述线圈、所述霍尔元件、所述电压电流转换器和所述电压放大器集成在同一个电路模块上，所述电路模块用于实现所述初始模拟电压信号输入和所述放大模拟电压信号输出的情况下的线性隔离传输。
11.在一个实施例中，所述的线性隔离装置还包括电流脉冲产生电路和差分比较器；所述电流脉冲产生电路与所述线圈连接，用于接收初始数字信号且将所述初始数字信号转换为电流脉冲信号，所述电流脉冲信号作为所述线圈能够接受的模拟电流信号且被输出到所述线圈；所述差分比较器与所述霍尔元件连接，用于对所述霍尔元件输出的所述模拟电压信号进行差分比较，并对外输出差分数字信号。
12.所述的线性隔离装置包括的所述隔离层、所述线圈、所述霍尔元件、所述电流脉冲产生电路和所述差分比较器集成在同一个电路模块上，所述电路模块用于实现所述初始数字信号输入和所述差分数字信号输出的情况下的线性隔离传输。
13.在一个实施例中，所述的线性隔离装置还包括全差分跨导放大器和跨导放大器；全差分跨导放大器与所述线圈连接，用于接收反馈电压信号且将所述反馈电压信号与一基准电压信号差分比较后产生差分电流信号，所述差分电流信号作为所述线圈能够接受的模拟电流信号且被输出到所述线圈；所述跨导放大器与所述霍尔元件连接，用于对所述霍尔元件输出的所述模拟电压信号进行运算比较，并对外输出误差控制信号。
14.所述的线性隔离装置包括的所述隔离层、所述线圈、所述霍尔元件、所述全差分跨导放大器和所述跨导放大器集成在同一各电路模块上，所述电路模块用于实现所述反馈电压信号输入和所述误差控制信号输出的情况下的线性隔离传输。
15.本技术的有益效果是：依据上述实施例的一种新型的线性隔离装置，其包括隔离层、线圈和霍尔元件，其中，线圈设于隔离层的一个侧面，线圈用于在接入模拟电流信号时产生透过隔离层的电磁场；其中，霍尔元件设于隔离层的另一个侧面，且与线圈的位置相对，霍尔元件用于测量电磁场的场强，并产生模拟电压信号。第一方面，技术方案提供了一种新型的信号线性隔离方式，由于在线圈和霍尔元件之间设置了隔离层，那么可实现两个组件的物理隔离效果，从而满足模拟电流信号到模拟电压信号的线性隔离要求；第二方面，技术方案中的隔离层、线圈和霍尔元件都可设置为非常小的元器件，并且能够与现有的半导体工艺兼容，方便地集成在诸如芯片的集成电路上，可以克服以往信号隔离器件与集成电路工艺无法兼容的问题；第三方面，技术方案是通过线圈产生的磁场信号来实现模拟电流信号的隔离传输，既能够满足线性隔离的要求，还具有非常小的功耗，可以克服以往信号隔离器件存在的失真和高功耗问题；第四方面，技术方案中的各个组件容易与其它电子元器件进行配合使用，可实现
模拟电流信号、模拟电压信号、数字信号或反馈电压信号的线性隔离和高效传输，容易扩展应用到很多集成电路中，具有很好的可靠性和应用前景。
附图说明
16.图1为本技术一种实施例中线性隔离装置的剖面图；图2为线性隔离装置的俯视图；图3为一个实施例中线圈和霍尔元件配合的结构图；图4为另一个实施例中线圈和霍尔元件配合的结构图；图5为线性隔离装置的原理示意图；图6为本技术另一种实施例中线性隔离装置的原理示意图；图7为本技术又一种实施例中线性隔离装置的原理示意图；图8为又一种实施例中线性隔离装置的电流脉冲产生电路的示意图；图9为本技术再一种实施例中线性隔离装置的原理示意图。
具体实施方式
17.下面通过具体实施方式结合附图对本技术作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
18.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
19.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。
20.实施例一、请参考图1、图2和图3，本实施例中公开了一种线性隔离装置，其主要包括隔离层11、线圈12和霍尔元件13，下面分别说明。
21.隔离层11具有物理隔离作用，在空间上能够隔绝线圈12和霍尔元件13，避免线圈12和霍尔元件13之间电接触。可以理解，由于隔离层11还需要传递磁场信号，所以隔离层11不应具有磁屏蔽作用，那么隔离层11可采用塑料板、绝缘带、pcb板等材料。
22.线圈12设于隔离层11的一个侧面，比如粘接在隔离层11的侧面上，甚至还可以通过蚀刻的形式布设在pcb板的侧面上。在这里，线圈12的作用是在接入模拟电流信号时产生透过隔离层的电磁场，使得电磁场形成的磁场信号穿越到隔离层11的另一个侧面。
23.霍尔元件13设于隔离层11的另一个侧面，需要与线圈12的位置相对，比如霍尔元
件13可通过粘接、锡焊、插针等形式固定在隔离层11的侧面上。在这里，霍尔元件13用于测量电磁场的场强，并产生模拟电压信号。需要说明的是，霍尔元件13又称霍尔器件或霍尔传感器，是一种基于霍尔效应的磁传感器，可以用来检测磁场及其变化，在各种与磁场有关的场合中使用，通常具有结构牢固、体积小、安装方便、功耗小、频率高的优点。
24.在本实施例中，参见图2，线圈12具有多重绕线，多重绕线平铺在隔离层11的一个侧面上，并且多重绕线的环绕中央形成有感应区域121。此外，霍尔元件13在隔离层11的另一个侧面上的布设位置正对于感应区域121，比如霍尔元件13设置在隔离层11另一侧的固定区域131内。需要说明的是，为了保证霍尔元件13的磁感应效果并准确的接收到磁场信号，可使得霍尔元件13在隔离层11上的所占面积（如固定区域131的面积）小于感应区域在隔离层上的所占面积（如感应区域121的面积）。
25.在本实施例中，参见图2、图3和图4，构成线圈12的多重绕线由一条导线绕制而成，且绕制形成最外环和最内环，当然，绕制使用的导线优选采用细铜线。多重绕线可采用多种不同的绕线形态，下面提供三种可选的绕线形态并做具体说明。
26.在一个具体实施例中提供了第一绕线形态，比如在图3，为了形成多重绕线，可将导线沿预设的环绕方向（正时针方向或逆时针方向）从最外环逐级绕制到最内环，接着沿相同的环绕方向再从最内环逐级绕制到最外环，向内绕制的导线与向外绕制的导线在分级位置（如位置a、位置b）相互交叉。可以理解，图3中的导线具有单一的环绕方向，且导线接头在最外环，由此形成了一个独立的线圈。
27.在另一个具体实施例中提供了第二绕线形态，比如在图2，导线沿预设的环绕方向从最内环逐级绕制到最外环，接着沿相同的环绕方向再从最外环逐级绕制到最内环，向外绕制的导线与向内绕制的导线在分级位置相互交叉。可以理解，图2中的导线具有单一的环绕方向，与图3的绕制区别在于导线接头的位置，图2中导线接头在最内环，由此形成了一个独立的线圈。
28.在又一个具体实施例中提供了第三绕线形态，导线被以上面介绍的第一绕线形态和第二绕线形态绕制，并且，导线通过第一绕线形态和第二绕线形态的组合形成单线圈、互连的双子线圈或互连的更多线圈。由于第一绕线形态和第二绕线形态的导线接头位置不同，则这两个绕线形态可以被相互嵌套，比如第一绕线形态布置在第二绕线形态的内部，并在分级位置进行连接即可组合形成单线圈，单线圈具有中心对称结构。比如图4，导线先被以第二绕线形态绕制，绕制形成一个子线圈12-01；接着子线圈12-01的最外环引出导线并被以第一绕线形态继续绕制，绕制形成子线圈12-02；子线圈12-01、子线圈12-02的连线交叉处可参见图4中的位置c；如此，导线便依次通过第二绕线形态和第一绕线形态的组合形成互连的双子线圈，并且子线圈12-01和子线圈12-02在位置c呈中心对称结构。当然，图4中的绕线形态还可以进一步地做改进，比如在子线圈12-02的最外环继续引出导线并被以第一绕线形态绕制，依次类推可得到更多子线圈，只要最后形成的子线圈与首个子线圈12-01能成闭环连接即可组合形成互连的更多线圈，那么共计形成的四个子线圈、六个子线圈或八个子线圈在均匀分布情况下即可具有中心对称结构。
29.需要说明的是，在第三绕线形态下，各个子线圈能够产生方向相同或者相反的磁场信号，则在模拟电流信号输入到组合形成的线圈后，组合形成的线圈可增强产生的磁场信号，或可抑制外部环境中干扰性磁场对磁场信号的影响。由于每个子线圈产生的磁场具
有
一定的独立性，所以需要在各个子线圈的位置相对处分别设置霍尔元件，然后各霍尔元件串联。比如图4，子线圈12-01的中央感应区对应的隔板背面布设霍尔元件13-01，子线圈12-02的中央感应区对应的隔板背面布设霍尔元件13-02，霍尔元件13-02和霍尔元件13-02进行串联连接，两者配合产生并输出模拟电压信号。在本实施例中，导线的两个末端分别形成第一信号端和第二信号端，第一信号端和第二信号端中的一个端口用于输入模拟电流信号。比如图3，导线的两个末端分别形成第一信号端122和第二信号端123，那么，第一信号端122和第二信号端123中的一个端口用于输入模拟电流信号，比如模拟电流信号从第一信号端122进入，经过多重绕线构成的线圈12时产生磁场信号，然后由第二信号端123输出。此外，霍尔元件13具有第三信号端132和第四信号端133，那么，第三信号端132和第四信号端133中的一个端口用于输出模拟电压信号，比如模拟电压信号从第三信号端132输出，第四信号端133可接地并作为模拟电压信号的参考基础电压。
30.需要说明的是，为了让装置更好的实现模拟信号的隔离传输功能，优选地让霍尔元件13居于线圈12的相对中央位置，线圈12产生的磁场信号转化为模拟电压信号输出，当然，线圈12的多重绕线的圈数可以根据实际需求而调整，线圈的形状可以不局限于图2和图3中的圆形，还可以设置为方形、多边形，线圈的形状可依据实际需求而设定，这里不做具体限定。
31.参见图5，公开了本实施例中线性隔离装置的原理示意图，模拟电流信号输入到线圈12，线圈12在模拟电流信号的激励下产生磁场信号，磁场信号被与线圈12互为隔离的霍尔元件13接收，霍尔元件13检测到磁场信号的变化并产生模拟电压信号，并且对外输出模拟电压信号。可以理解，图5中示意了信号的传输过程，产生磁场信号是实现各组件线性隔离的关键，由此能够达到模拟电流信号到模拟电压信号的有效传输效果。
32.需要说明的是，本实施例中提出的线性隔离装置的各个组件虽然结构简单，但能够实现有效的功能配合，属于新型的线性隔离器，并且，这种构架可以兼容集成电路工艺，利用现有的集成电路工艺就可以实现，比如兼容实现方式可以为pcb或者集成电路工艺，但是也不局限于这两种实现方式。
33.需要说明的是，本实施例中的技术方案，是利用霍尔效应原理来实现模拟信号的隔离传输，输入模拟电流信号驱动线圈12产生与电流成正比的磁场信号，磁场信号穿过隔离层11后由霍尔元件13把磁场信号转换成与磁场成正比的模拟电压信号，并输出模拟电压信号，从而实现线性信号的隔离传输。因此，本技术方案公开的线性隔离装置能够实现从线性电流信号到线性电压信号的隔离传输作用。
34.需要说明的是，本实施例中的主要功耗组件为线圈12和霍尔元件13，这使得装置功耗比传统、现有的线性隔离器的功耗更低。由于线圈12的实现方式可以有多种，比如在芯片上或在pcb板上实现，因此成本很低，兼容现有半导体工艺，便于集成。此外，由于传输的是连续模拟线性信号，因此传输信号的失真率非常小；而且，采用隔离层11进行物理隔离，使得隔离的可靠性大大提高。
35.表1
编号隔离方案功耗传输信号类型结构复杂度成本半导体工艺兼容性1光耦》5mw可以传输数字或模拟信号特殊半导体材料和工艺低，1美分不兼容半导体工艺
2数字隔离器》3mw只能传输数字信号结构复杂结构复杂成本高，》15美分要求特殊半导体工艺来满足隔离要求3本实施例中的线性隔离装置《1mw可以传输数字或模拟信号结构简单，可靠性高低，《5美分兼容现有半导体工艺
表1为各个隔离方案的对比情况，通过比较结果容易发现，本实施例中的线性隔离装置在功耗、传输信号类型、结构复杂度、成本、半导体工艺兼容性方面都具有明显的优势。
36.可以理解，实施例中的技术方案提供了一种新型的信号线性隔离方式，由于在线圈和霍尔元件之间设置了隔离层，那么可实现两个组件的物理隔离效果，从而满足模拟电流信号到模拟电压信号的线性隔离要求。而且，技术方案中的隔离层、线圈和霍尔元件都可设置为非常小的元器件，并且能够与现有半导体工艺兼容方便地集成在芯片内部，可以克服以往信号隔离器件与集成电路工艺无法兼容的问题。此外，技术方案是通过线圈产生的磁场信号来实现模拟电流信号的隔离传输，既能够满足线性隔离的要求，还具有非常小的功耗，可以克服以往信号隔离器件存在的失真和高功耗问题。
37.实施例二、在实施例一中公开的线性隔离装置的基础上，本实施例中公开一种改进型的线性隔离装置，其不仅包括隔离层11、线圈12和霍尔元件13，还包括电压电流转换器21和电压放大器22，具体可参考图6，由于图6为信号传输过程的原理图，所以其中没有示意出隔离层11。
38.电压电流转换器21与线圈12连接，电压电流转换器21的主要作用是接收输入的初始模拟电压信号，且将初始模拟电压信号转换为线圈12能够接受的模拟电流信号，以及将模拟电流信号输出到线圈12。
39.电压放大器22与霍尔元件13连接，电压放大器22的主要作用是对霍尔元件13输出的模拟电压信号进行信号放大，并对外输出放大模拟电压信号。
40.需要说明的是，线圈12、霍尔元件13在隔离层11上的设置方式，以及各自的结构可以参考实施例一中的说明内容，这里不再赘述。
41.需要说明的是，电压电流转换器21实现的是v/i转换，是将输入的电压信号转换成满足一定关系的电流信号。一般来说，电压电流转换器21是通过负反馈的形式来实现的，可以是电流串联负反馈，也可以是电流并联负反馈，主要用在工业控制和许多传感器的应用，可以视为现有技术。通常，电压电流转换器21可以采用现有技术，可以看作是现有技术的增益有限的跨导放大器。
42.在本实施例中，线性隔离装置包括的各个组件，比如隔离层11、线圈12、霍尔元件13、电压电流转换器21和电压放大器22可集成在同一个电路模块（图6中未示意）上，那么，该电路模块用于实现初始模拟电压信号输入和放大模拟电压信号输出的情况下的线性隔离传输。可以理解，所集成的同一个电路模块可以是芯片或电路板（pcb），单个集成电路更容易实现小型化和功能一体化，也利于与其它电路进行配合使用。
43.需要说明的是，本实施例中的线性隔离装置可以实现模拟电压信号的传输，对于输入的初始模拟电压信号，可通过跨导放大器为主的电压电流转换器21转换成与初始模拟电压信号成正比的模拟电流信号，然后模拟电流信号驱动线圈12产生于电流信号成正比的
磁场信号，磁场穿过隔离层11，接收端由霍尔元件13和电压放大器22组成，霍尔元件13可以把穿过隔离层11的磁场信号转换成与磁场变化成正比的模拟电压信号，模拟电压信号通过电压放大器22产生带有驱动能力的放大模拟电压信号，放大模拟电压信号被输出到外部的电力执行部件。在图6中，整个信号传输过程都是线性的模拟信号，因此可以实现线性模拟信号的传输，并且不存在失真的问题。
44.实施例三、在实施例一中公开的线性隔离装置的基础上，本实施例中公开一种改进型的线性隔离装置，其不仅包括隔离层11、线圈12和霍尔元件13，还包括电流脉冲产生电路31和差分比较器32，具体可参考图7，由于图7为信号传输过程的原理图，所以其中没有示意出隔离层11。
45.电流脉冲产生电路31与线圈12连接，电流脉冲产生电路31的主要作用是接收输入的初始数字信号，并且将初始数字信号转换为电流脉冲信号，电流脉冲信号作为线圈12能够接受的模拟电流信号且被输出到线圈12。
46.差分比较器32与霍尔元件13连接，差分比较器32的主要作用是对霍尔元件13输出的模拟电压信号进行差分比较，并对外输出差分数字信号。当然，由于线圈12输入的是电流脉冲信号，那么根据信号的线性传输关系，霍尔元件13输出的模拟电压信号也可被视为电压脉冲信号，此电压脉冲信号被传输至差分比较器32。
47.需要说明的是，线圈12、霍尔元件13在隔离层11上的设置方式，以及各自的结构可以参考实施例一中的说明内容，这里不再赘述。
48.需要说明的是，由于在数字电路中，图7中的初始数字信号是以高电平和低电平来进行表示，此时电信号的波形为非正弦波，那么可把既非直流又非正弦交流的电压或电流统称为脉冲，在电流脉冲产生电路31中进行初始数字信号到电流脉冲信号的转换。
49.在一个具体实施例中，电流脉冲产生电路31的结构可以参考图8，具体包括数字同相缓冲器311、数字反相缓冲器312和模拟晶体管开关313、314，还有电流源315、316，它们共同构成双向电流脉冲产生电路。在图8中，初始数字信号中的高电平经过数字同相缓冲器311则打开模拟晶体管开关313，而高电平通过数字反相缓冲器312则关闭模拟晶体管开关314，从而使得电流脉冲产生电路31的输出端接到电流源315，由此产生正电流脉冲；初始数字信号中的低电平经过数字同相缓冲器接311则关闭模拟晶体管开关313，而低电平通过数字反相缓冲器312则打开模拟晶体管开关314，从而使得电流脉冲产生电路31的输出端接到电流源316，产生负电流脉冲。
50.需要说明的是，差分比较器32可采用现有技术，主要是对两个信号进行比较，以确定它们是否相等，或确定它们之间的大小关系及排列顺序称为比较。差分比较器32具体可以是将一个模拟电压信号与一个基准电压相比较的电路，若两路输入均为模拟信号，则输出为二进制信号0或1，当输入电压的差值增大或减小且正负符号不变时，其输出保持恒定。
51.在本实施例中，线性隔离装置包括的各个组件，比如隔离层11、线圈12、霍尔元件13、电流脉冲产生电路31和差分比较器32可集成在同一个电路模块上，该电路模块用于实现初始数字信号输入和差分数字信号输出的情况下的线性隔离传输。可以理解，所集成的同一个电路模块可以是集成芯片或电路板（pcb），单个集成电路更容易实现小型化和功能一体化，也利于与其它电路进行配合使用。
52.需要说明的是，本实施例中的线性隔离装置可用于数字信号的隔离传输，，只需要简单地在输入端加入双向电流脉冲产生的电路，并在输出端加入一个差分比较器，就可以实现数字隔离传输的应用。
53.实施例四、在实施例一中公开的线性隔离装置的基础上，本实施例中公开一种改进型的线性隔离装置，其不仅包括隔离层11、线圈12和霍尔元件13，还包括全差分跨导放大器41和跨导放大器42，具体可参考图9，由于图9为信号传输过程的原理图，所以其中没有示意出隔离层11。
54.全差分跨导放大器41与线圈12连接，全差分跨导放大器41的主要作用是接收输入的反馈电压信号，并且将反馈电压信号与一基准电压信号进行差分比较后产生差分电流信号，差分电流信号作为线圈12能够接受的模拟电流信号且被输出到线圈12。其中，反馈电压信号输入到全差分跨导放大器41的阳极输入端；基准电压信号可由基准电压源产生，从而输入到全差分跨导放大器41的阴极输入端。
55.跨导放大器42与霍尔元件13连接，跨导放大器42的主要作用是对霍尔元件13输出的模拟电压信号进行运算比较，并对外输出误差控制信号。
56.需要说明的是，线圈12、霍尔元件13在隔离层11上的设置方式，以及各自的结构可以参考实施例一中的说明内容，这里不再赘述。
57.需要说明的是，全差分跨导放大器41是一种将输入差分电压转换为输出电流的放大器，因而它是一种电压控制电流源，它通常会有一个额外的电流输入端用以控制放大器的跨导。高阻的差分输入级、可配合负反馈回路进行工作的特性，使得全差分跨导放大器41类似于常规跨导放大器。全差分跨导放大器41的输入信号是电压，输出信号是电流，增益叫跨导，应该属于一种通用型标准部件，有市售产品，多为双极型的结构。
58.需要说明的是，跨导放大器42可采用双极型ota或cmos的跨导器，其应用比较广泛，主要用途可以分为两方面。一方面是在多种线性模拟电路中进行信号运算和处理；另一方面是在电压信号变量和电流模式信号处理系统之间作为接口电路，将待处理的差分电压信号变换为特定形式的控制信号，再送入电流模式系统进行处理。当然，跨导放大器42还可以提高信号电压，对弱信号采用多级放大，通过级联方式获得放大倍数高、频率响应平坦、失真小的应用效果。
59.需要说明的是，本实施例中的线性隔离装置包括的各个组件，比如隔离层11、线圈12、霍尔元件13、全差分跨导放大器41和跨导放大器42可集成在同一个电路模块上，该电路模块用于实现反馈电压信号输入和误差控制信号输出的情况下的线性隔离传输。可以理解，所集成的同一个电路模块可以是集成芯片或电路板（pcb），单个集成电路更容易实现小型化和功能一体化，也利于与其它电路进行配合使用。
60.需要说明的是，本实施例中的线性隔离装置实质上是集成隔离误差放大器的应用，常被广泛的应用于隔离电源，是隔离电源不可缺少的核心模块。参见图9，可在输入端接入基准信号源（图9中未示意）和全差分跨导放大器41，在输出端接入双端转单端的跨导放大器，就可以实现隔离误差放大器的应用。
61.可以理解，对于上面的实施例二、三、四而言，每个技术方案中的各个组件容易与其它电子元器件进行配合使用，可实现模拟电流信号、模拟电压信号、数字信号或反馈电压
信号的线性隔离和高效传输，容易扩展应用到很多集成电路中，具有很好的可靠性和应用前景。
62.以上应用了具体个例对本技术进行阐述，只是用于帮助理解本技术技术方案，并不用以限制本技术。对于所属技术领域的技术人员，依据本技术的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。