引言
数字隔离器广泛应用于工业自动化、航空航天、汽车电子、电力电子、医疗设备及通信系统等多个领域[1-4]，通过隔离电压差及抑制噪声为系统提供安全性与可靠性支持。
数字隔离器的主要发展趋势可分为两个方向：一是降低制造成本，包括降低制造工艺成本、减小芯片面积等方面；二是提升性能，包括降低功耗，降低传输延迟等。随着集成电路技术的发展，传统光耦合隔离器由于尺寸限制与集成电路技术不兼容等问题，正在逐步被基于半导体集成电路工艺的数字隔离器取代。数字隔离器主要分为磁耦合隔离器和电容耦合隔离器。磁耦合数字隔离器采用聚酰亚胺作为变压器的隔离介质，其场强可达 300 V/μm。通过采用聚酰亚胺厚介质变压器，可实现较高的隔离电压强度，因此更常被应用于高压隔离驱动芯片中。随着第三代宽禁带半导体材料的发展，GaN和SiC等新型功率器件相比硅基功率器件具有更快的开关速度和更高的工作电压。为了充分利用GaN和SiC功率器件能提供的高开关频率，隔离驱动芯片对CMTI有了更高的要求。On-Off Keying (OOK)编解码方式相对于传统的单双脉冲或者极性脉冲编解码方案具备更高的CMTI[5]，但传统双通道的LC振荡器结构需持续输出电流，具有较大功耗。
本文提出了一种采用开关键控（OOK）调制的单端口输出的数字隔离器。与脉冲调制相比，开关键控（OOK）调制能实现更高的共模瞬态抗扰度（CMTI）和更优的性能。与传统LC振荡器结构相比，单端口输出仅在振荡幅值低于1.6 V时输出电流，极大地降低了编码模块功耗。该设计架构可实现120 Mb/s的数据速率和 200 kV/μs的共模瞬态抗扰度（CMTI）。
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作者信息：
陈荣昕，季禹坤，刘甲俊
（中国电子科技集团公司第五十八研究所，江苏 无锡204135）
