一种隔离型ADC装置的制作方法

本技术涉及集成电路设计，尤其涉及一种隔离型adc装置。

背景技术：

1、隔离型adc(isolated adc)是一种具有电气隔离功能的模数转换器(analog-to-digital converter)。它在adc的基础上添加了电气隔离技术，用于将输入信号与转换电路之间实现电气隔离。一般来说，传统的adc将模拟输入信号直接与转换电路接触，而隔离型adc通过使用隔离器件(如光耦合器、磁耦合器或变压器)来隔离输入信号和转换电路之间的电气连接。

2、这种隔离的设计提供了以下几个优势：

3、(1)电气隔离：隔离型adc实现了输入信号和转换电路之间的电气隔离，以防止不同电位差和电噪声引发的干扰。这有助于提高系统的稳定性、抗干扰能力和安全性。

4、(2)隔离地位：隔离型adc允许在地电位不同或接地回路存在的系统之间进行信号传输。这样便于在需要跨越不同地点的测量和控制系统之间进行数据传输。

5、(3)安全保护：由于输入信号被隔离，隔离型adc可以提供更高的安全保护，防止高电压或高电流直接传入后端电子系统。

6、(4)复杂环境应用：隔离型adc可以用于在复杂的工业环境中进行信号采集和控制，以防止外界干扰对系统工作的影响。

7、但是，现有的隔离型adc通常采用容耦或磁耦的方式实现信号隔离；由于技术原理上的限制，在信号传输速率、传输延时和信号抖动方面都很难实现突破，导致隔离型adc的采样率被限制在20mhz左右，这也成为了高速、高精度adc实现信号隔离的技术瓶颈所在。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种隔离型adc装置，提高隔离型adc的采样率与动态性能。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种隔离型adc装置，包括原边控制电路和副边控制电路，还包括毫米波传输电路；所述原边控制电路、副边控制电路和毫米波传输电路集成在同一块芯片上；所述原边控制电路通过所述毫米波传输电路与所述副边控制电路连接；所述原边控制电路还通过数据传输接口与处理器连接；所述毫米波传输电路包括第一毫米波传输模块以及第二毫米波传输模块；所述副边控制电路包括adc模块；所述adc模块的输出端、所述第一毫米波传输模块以及所述原边控制电路的数据输出接口依次连接；所述副边控制电路通过所述第一毫米波传输模块传送所述adc模块生成的信号至所述原边控制电路；所述原边控制电路通过所述第二毫米波传输模块传送时钟信号至所述副边控制电路的adc模块。

3、其中，所述第二毫米波传输模块，包括：第二毫米波发射电路、第二毫米波发射天线、第二毫米波接收电路以及第二毫米波接收天线；所述第二毫米波发射电路的输入端用于接收时钟信号，其输出端与所述第二毫米波发射天线连接；所述第二毫米波接收电路的输出端与所述adc模块的输入端连接，其输入端与所述第二毫米波接收天线连接。

4、其中，所述第一毫米波传输模块，包括：第一毫米波发射电路、第一毫米波发射天线、第一毫米波接收电路以及第一毫米波接收天线。

5、其中，所述原边控制电路还包括数字信号处理模块；所述第一毫米波接收电路的输出端与所述数字信号处理模块的输入端连接，其输入端与所述第一毫米波接收天线连接；所述数字信号处理模块的输出端通过所述数据输出接口与所述处理器连接；所述第一毫米波发射电路的输入端与所述adc模块的输出端连接，其输出端与所述第一毫米波发射天线连接。

6、其中，所述原边控制电路包括数据解码模块；所述副边控制电路还包括数据编码模块；所述数据解码模块的输入端与所述第一毫米波接收电路的输出端连接，其输出端通过所述数据输出接口与所述处理器连接；所述数据编码模块的输入端与所述adc模块的输出端连接，其输出端与所述第一毫米波发射电路的输入端连接；所述第一毫米波发射电路的输入端与所述adc模块的输出端连接，其输出端与所述第一毫米波发射天线连接。

7、其中，所述编码模块和解码模块对应的接口协议和数据输出接口一致。

8、其中，所述毫米波传输电路为毫米波传输芯片。

9、本实用新型的有益效果在于：将原边控制电路和副边控制电路集成在同一块芯片上，并在单芯片上设置处理器，由处理器实现对原边控制电路的控制；同时设置原边控制电路与副边控制电路之间经由毫米波传输电路进行通信，通过毫米波传输电路的隔离度保证了原边控制电路和副边控制电路之间的安全距离要求；进一步地，基于毫米波通讯技术实现adc隔离，实现集电源隔离、信号隔离和时钟隔离为一体的单芯片隔离型adc，打破了信号传输速率和信号抖动方面的限制，从而实现隔离型adc在采样率和动态性能方面的突破。

技术特征：

1.一种隔离型adc装置，包括原边控制电路和副边控制电路，其特征在于，还包括毫米波传输电路；

2.根据权利要求1所述的一种隔离型adc装置，其特征在于，所述第二毫米波传输模块，包括：第二毫米波发射电路、第二毫米波发射天线、第二毫米波接收电路以及第二毫米波接收天线；

3.根据权利要求2所述的一种隔离型adc装置，其特征在于，所述第一毫米波传输模块，包括：第一毫米波发射电路、第一毫米波发射天线、第一毫米波接收电路以及第一毫米波接收天线。

4.根据权利要求3所述的一种隔离型adc装置，其特征在于，所述原边控制电路还包括数字信号处理模块；

5.根据权利要求3所述的一种隔离型adc装置，其特征在于，所述原边控制电路包括数据解码模块；

6.根据权利要求5所述的一种隔离型adc装置，其特征在于，所述编码模块和解码模块对应的接口协议和数据输出接口一致。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的一种隔离型adc装置，其特征在于，所述毫米波传输电路为毫米波传输芯片。

技术总结
本技术公开一种隔离型ADC装置，包括原边控制电路、副边控制电路、毫米波传输电路，集成在同一块芯片上；原边控制电路通过毫米波传输电路与副边控制电路连接；毫米波传输电路包括第一毫米波传输模块以及第二毫米波传输模块；副边控制电路包括ADC模块；ADC模块的输出端、第一毫米波传输模块以及原边控制电路的数据输出接口依次连接；副边控制电路通过第一毫米波传输模块传送ADC模块生成的信号至原边控制电路；原边控制电路通过第二毫米波传输模块传送时钟信号至副边控制电路的ADC模块。通过本技术，实现电源隔离、信号隔离和时钟隔离为一体的单芯片隔离型ADC，提升隔离型ADC的采样率和动态性能。

技术研发人员：李成,张亚运
受保护的技术使用者：德氪微电子（深圳）有限公司
技术研发日：20230809
技术公布日：2024/2/29