【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電子電路，更具體地說，它涉及一種模擬光耦的實現方法。
技術介紹
1、傳統光耦合器是一種常用的電氣隔離元件，廣泛應用于電子設備的信號傳輸中。它利用led（發光二極管）作為輸入級，當輸入電流通過led時，led會發光，其發出的光通過中間的透明絕緣介質傳輸到接收端的光敏器件上，光敏器件再將光信號轉換為電信號輸出。這種結構具有電氣隔離、抗干擾能力強等優點，但同時也存在一些明顯的缺陷。
2、首先，傳統光耦合器中的透明絕緣介質，如環氧樹脂等，會隨著時間的推移發生老化現象，使得透明介質隨時間變黃，導致透光性能下降，進而影響光信號的傳輸質量。這種老化現象在長時間使用或高溫環境下尤為明顯，使得光耦合器的傳輸性能逐漸下降，無法滿足一些高可靠性應用場景的需求。
3、其次，為了彌補透明介質老化導致的傳輸性能下降，傳統光耦合器往往需要增加輸入電流以提高led的發光強度，從而增強光信號的傳輸能力，然而這種會增加光耦合器的功耗，不利于節能降耗和綠色環保的發展趨勢。
4、此外，傳統光耦合器在設計和制造過程中還存在一些技術瓶頸，如隔離電壓、共模瞬態抗擾度（cmti）等性能指標的提升受到限制，無法滿足一些特殊應用場景的需求。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于提供一種提高傳輸性能、降低功耗和提高隔離能力與抗電磁干擾能力的模擬光耦的實現方法。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了如下技術方案：
3、一種模擬光耦的實現方
4、lc振蕩器，用于產生高頻載波信號，其諧振頻率由隔離變壓器的線圈電感l和諧振電容ctot共同決定；
5、tx端的boost電路，tx端的boost電路和rx的boost電路結構一致，tx端的boost電路和rx的boost電路均有輸入電流iin，
6、tx端的boost電路與lc振蕩器相連，形成一個電流的負反饋回路，限制給到lc振蕩器的電流，以便控制lc振蕩器的振蕩幅度與輸入電流iin成線性關系，通過隔離變壓器耦合到rx的boost電路接收端；
7、隔離變壓器，用于將tx端的boost電路的信號耦合到rx的boost電路，便于實現電氣隔離；
8、rx的boost電路，用于將接收到的信號升壓到一定電壓，通過驅動耐高壓開漏nmos輸出電路輸出；
9、耐高壓開漏nmos輸出電路，用于形成輸出電流iout，該輸出電流iout隨輸入電流iin線性變化的模擬光耦；
10、壓控三角波發生電路，用來使高頻載波出現小范圍的波動，lc振蕩器利用諧振產生高頻載波，使隔離變壓器的線圈電感為l=2ld。
11、本專利技術進一步設置為：所述諧振的角頻率為，為總輸入電容，隔離變壓器線圈電感的品質因子為?q，為電阻器，得出電阻。
12、本專利技術進一步設置為：所述電阻rp上并聯有負電阻-rp，負電阻-rp通過采用全差分交叉耦合結構，全差分交叉耦合結構采用pmos交叉耦合結構或nmos交叉耦合結構，全差分交叉耦合結構的導納gm為翻倍，得出lc振蕩器的負電阻-rp=，負電阻-rp=，則?rp，其中為pmos交叉耦合結構的導納，為nmos交叉耦合結構的導納。
13、本專利技術進一步設置為：所述導納?gm，k為工藝系數，用于描述或量化工藝因素對電路性能影響的系數，iosc為振蕩電流，其中k=為載流子遷移率，cox為單位面積柵氧電容，wp為動力回路，lp為低通濾波器，為pmos交叉耦合結構負電阻的寬長比。
14、本專利技術進一步設置為：所述lc振蕩器的幅度?vo=ioscrp=?ioscq，rp為電位器，為電路角頻率。
15、本專利技術進一步設置為：所述確定，且隔離變壓器的感值l與q值確定，lc振蕩器的幅度vo與iosc成正比，輸入電流iin=?iosc+iboost+ir?，輸入電流iin為總的輸入電流，ir為固定電流，iboost為tx端的boost電路的開漏輸出電流。
16、本專利技術進一步設置為：所述lc振蕩器輸出端為tx_indp與tx_indn的高頻振蕩信號，諧振電容ctot為tx_indp與tx_indn之間的總等效電容，tx_indp為發送差分信號的正極或非反相信號，tx_indn為發送差分信號的負極或反相信號，其中一路容耦給到couple_p與couple_n，couple_p為tx_indp的耦合電路，couple_n為tx_indn的耦合電路，經過tx端的boost電路升壓到vbst_tx，iboost=(vbst_tx-vth)?，其中為mn4的工藝系數，vbst_tx-用于發送的電壓信號或某種傳輸參數，vth為mn4的閾值電壓。
17、本專利技術進一步設置為：所述lc振蕩器的幅度和輸出電流iboost得到輸出電流losc，將losc代入輸入電流iin=?iosc+iboost+irr可得iin=losc+lr，
18、rx的boost電路接收端通過rx的boost電路升壓將電壓升壓到vbst_rx，輸出電流lout=?iosc，輸入電流iin=βiout，為輸入電流iin與輸出電流iout的比。
19、通過采用上述技術方案，本專利技術的有益效果為：
20、先通過lc振蕩器產生穩定的交流信號，然后通過tx端的boost電路對信號進行升壓處理。升壓后的信號通過隔離變壓器傳遞到rx的boost電路接收端，再由rx的boost電路進行再次升壓，最后，通過耐高壓開漏nmos輸出電路將信號轉換為適合后續電路處理的電平。同時，壓控三角波發生電路產生電路可以產生三角波信號，用于電路的調制，在調試過程中，可以通過調整各元件的參數來優化電路的性能，
21、該模擬光耦仿真器電路通過電子元件的巧妙組合，實現了對傳統光耦合器功能的模擬，并克服了其因介質老化導致的性能下降和功耗過大的問題，進而提高傳輸性能、降低功耗和提高隔離能力與抗電磁干擾能力。
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1.一種模擬光耦的實現方法，其特征在于，包括模擬光耦仿真器電路，模擬光耦仿真器電路上設有LC振蕩器、TX端的boost電路、隔離變壓器、RX的boost電路、耐高壓開漏NMOS輸出電路和壓控三角波發生電路，
2.根據權利要求1所述的一種模擬光耦的實現方法，其特征在于，所述諧振的角頻率為，為總輸入電容，隔離變壓器線圈電感的品質因子為?Q，為電阻器，得電阻?。
3.根據權利要求2所述的一種模擬光耦的實現方法，其特征在于，所述電阻Rp上并聯有負電阻-Rp，負電阻-Rp通過采用全差分交叉耦合結構，全差分交叉耦合結構采用PMOS交叉耦合結構或NMOS交叉耦合結構，全差分交叉耦合結構的導納gm為翻倍，得出LC振蕩器的負電阻-Rp=，負電阻-Rp=，則?Rp，其中為PMOS交叉耦合結構的導納，為NMOS交叉耦合結構的導納。
4.根據權利要求3所述的一種模擬光耦的實現方法，其特征在于，
5.根據權利要求4所述的一種模擬光耦的實現方法，其特征在于，
6.根據權利要求5所述的一種模擬光耦的實現方法，其特征在于，
7.根據權利要求
8.根據權利要求7所述的一種模擬光耦的實現方法，其特征在于，所述LC振蕩器的幅度和輸出電流Iboost得到輸出電流losc，將losc代入輸入電流Iin=?Iosc+Iboost+Irr可得Iin=losc+lr?，
...【技術特征摘要】
1.一種模擬光耦的實現方法，其特征在于，包括模擬光耦仿真器電路，模擬光耦仿真器電路上設有lc振蕩器、tx端的boost電路、隔離變壓器、rx的boost電路、耐高壓開漏nmos輸出電路和壓控三角波發生電路，
2.根據權利要求1所述的一種模擬光耦的實現方法，其特征在于，所述諧振的角頻率為，為總輸入電容，隔離變壓器線圈電感的品質因子為?q，為電阻器，得電阻?。
3.根據權利要求2所述的一種模擬光耦的實現方法，其特征在于，所述電阻rp上并聯有負電阻-rp，負電阻-rp通過采用全差分交叉耦合結構，全差分交叉耦合結構采用pmos交叉耦合結構或nmos交叉耦合結構，全差分交叉耦合結構的導納gm為翻倍，得出lc振蕩器的負電阻-rp=，負電阻-rp=，則?rp，其中為pmos交叉耦合結...
【專利技術屬性】
技術研發人員：唐路平，鐘政，
申請(專利權)人：浙江巨磁智能技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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