本發(fā)明屬于模擬集成電路設(shè)計，具體為一種應(yīng)用于電壓隔離放大器的幅值檢測延遲鎖相環(huán)。

背景技術(shù)：

1、電機驅(qū)動器、光伏逆變器和不間斷電源(ups)等工業(yè)應(yīng)用和車載充電器(obc)、牽引逆變器和dc/dc轉(zhuǎn)換器等汽車應(yīng)用在高電壓和電流水平下運行。這些系統(tǒng)會受到惡劣環(huán)境的影響，例如電噪聲、振動、機械沖擊、極端溫度、污染物侵入等。這些系統(tǒng)需要穩(wěn)健、可靠的隔離技術(shù)來隔離高壓電路與低壓電路。

2、在電壓隔離領(lǐng)域中使用斬波調(diào)制技術(shù)傳輸信號時，斬波調(diào)制時鐘信號和斬波解調(diào)時鐘信號的相位一致性是極為重要的，如果時鐘在傳輸期間由于寄生電阻、電感、電容的原因產(chǎn)生了延時就會導(dǎo)致調(diào)制和解調(diào)時鐘之間的相位不一致從從而導(dǎo)致部分信號丟失，最終出現(xiàn)增益衰減、失真等現(xiàn)象，為了保證信號在傳輸中無失真現(xiàn)象，需要使用校準技術(shù)將斬波調(diào)制時鐘和斬波解調(diào)時鐘時鐘對齊，將相位校準一致。

3、最接近的現(xiàn)有技術(shù)公開號為cn115425937a，其公開了一種應(yīng)用于電壓隔離的斬波運算放大電路，該電路主要包括跨導(dǎo)放大器amp1、amp2、amp3、amp4，amp5，斬波調(diào)制電路chin、chout、chfb、chrrl，電容cin1、cin2、cfb1、cfb2、cs1、cs2、cm1、cm21a、cm21b、cm22a、cm22b，電阻res1、res2，斬波調(diào)制信號fchop。斬波調(diào)制電路chin將高壓端輸入而來的模擬電壓信號調(diào)制到頻率為fchop的電壓信號并通過隔離電容cin1、cin2耦合到低壓端，低壓端的偏置電阻res1、res2為低壓端輸入跨導(dǎo)放大器amp1重新提供直流偏置信號，chout會將跨導(dǎo)放大器amp1的失調(diào)電壓voffset和1/f噪聲調(diào)制到高頻，同時將amp1的輸出電流信號重新調(diào)制為從高壓端輸入的頻率，最后輸出電壓的大小為輸入信號vout＝vin×(cfb/cin)，紋波消除環(huán)消除跨導(dǎo)放大器amp1、amp2、amp3失調(diào)電壓產(chǎn)生的紋波。

4、該現(xiàn)有技術(shù)并未考慮到高壓段時鐘與低壓端時鐘相位不一致導(dǎo)致的失真現(xiàn)象，芯片中，由于鍵合線、寄生電容、寄生電感、寄生電阻的影響，時鐘信號在從低壓段傳輸?shù)礁邏憾诉^程中就會發(fā)生相位偏移的現(xiàn)象，在高壓端口調(diào)制和低壓端解調(diào)過程中就會使得信號發(fā)生失真現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本部分的目的在于概述本發(fā)明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本技術(shù)的說明書摘要和發(fā)明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發(fā)明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發(fā)明的范圍。

2、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在以下技術(shù)問題：現(xiàn)有電路無法避免在高壓端口調(diào)制和低壓端解調(diào)過程中就會使得信號發(fā)生失真現(xiàn)象。

3、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

4、高壓端部分chip1_hv，所述高壓端部分chip1_hv包括斬波調(diào)制電路chin、波形優(yōu)化器pwo和隔離電容csig1、csig2、cclk1、cclk2、時鐘信號φ2；

5、低壓端部分chip2_lv，所述低壓端部分chip2_lv包括跨導(dǎo)放大器amp，斬波調(diào)制電路chout，低通濾波器lpf，輸出緩沖器buffer，模數(shù)轉(zhuǎn)換器8bitadc，邏輯控制電路controllogic，數(shù)模轉(zhuǎn)換器8bitdac，編碼電路encoder，壓控延時鏈vcdl，環(huán)形振蕩器ring?osc，分頻器divider1、divider2，時鐘信號φ1，電壓控制延時信號vctrl，數(shù)字信號d1[0:7]、d2[0:7]、d3[0:7]；

6、斬波調(diào)制電路chin分別與波形優(yōu)化器pwo、隔離電容csig1、csig2相連接，隔離電容csig1、csig2與斬波調(diào)制電路chout的輸入端相連接，斬波調(diào)制電路chout的輸出端分別與跨導(dǎo)放大器amp的輸入端、分頻器divider2輸出端相連接，跨導(dǎo)放大器amp的輸出端與低通濾波器lpf的輸入端相連接，低通濾波器lpf的輸出端與輸出緩沖器buffer相連接并輸出，波形優(yōu)化器pwo與隔離電容cclk1、cclk2相連接后與分頻器divider1相連接，分頻器divider1分別與環(huán)形振蕩器ring?osc、壓控延時鏈vcdl相連接，壓控延時鏈vcdl還分別與分頻器divider2、數(shù)模轉(zhuǎn)換器8bitdac相連接，數(shù)模轉(zhuǎn)換器8bitdac還與邏輯控制電路control?logic相連接，所述邏輯控制電路control?logic還分別與編碼電路encoder、模數(shù)轉(zhuǎn)換器8bitadc相連接。

7、作為一種應(yīng)用于電壓隔離放大器的幅值檢測延遲鎖相環(huán)的優(yōu)選技術(shù)方案，所述隔離輸入電容csig1、csig2、cclk1、cclk2將高壓端部分chip1_hv和低壓端部分chip2_lv隔離，起保護低壓端的作用，斬波調(diào)制電chin將輸入的交流信號調(diào)制成高頻經(jīng)過csig1、csig2從高壓端部分chip1_hv傳輸?shù)降蛪憾瞬糠謈hip2_lv，chout的作用是將由高壓端部分傳輸來的高頻信號調(diào)制成低頻信號，并由跨導(dǎo)放大器amp放大十倍后由低通濾波器lpf輸出。

8、作為一種應(yīng)用于電壓隔離放大器的幅值檢測延遲鎖相環(huán)的優(yōu)選技術(shù)方案，所述低通濾波器lpf輸出的電壓被模數(shù)轉(zhuǎn)換器8bitadc編碼成八位數(shù)字碼d1[0:7]，理想輸出電壓被編碼電路encoder編碼成八位數(shù)字碼d2[0:7]，邏輯控制電路control?logic將d1[0:7]以及d2[0:7]進行一個減法操作之后生成一個新的八位數(shù)字碼d3[0:7]，d3[0:7]被送入數(shù)模轉(zhuǎn)換器8bitdac中生成一個電壓，該電壓與理想輸出電壓與真實輸出電壓的差值呈比例關(guān)系。

9、作為一種應(yīng)用于電壓隔離放大器的幅值檢測延遲鎖相環(huán)的優(yōu)選技術(shù)方案，所述環(huán)形振蕩器ring?osc產(chǎn)生2mhz的信號經(jīng)過隔離電容cclk1、cclk2傳輸?shù)絚hip1_hv部分，經(jīng)過波形優(yōu)化器pwo產(chǎn)生時鐘信號φ2。

10、作為一種應(yīng)用于電壓隔離放大器的幅值檢測延遲鎖相環(huán)的優(yōu)選技術(shù)方案，由邏輯控制電路control?logic輸入的電壓控制延時信號vctrl會對壓控延時鏈vcdl產(chǎn)生一個延時，該延時作用于時鐘信號φ1，使得時鐘信號φ1對于時鐘信號φ2進行校準，使輸出電壓逼近理想值。

11、作為一種應(yīng)用于電壓隔離放大器的幅值檢測延遲鎖相環(huán)的優(yōu)選技術(shù)方案，高壓端部分chip1_hv的斬波調(diào)制電路chin將輸入的交流信號（記作）調(diào)制成與時鐘頻率??2相同的高頻信號。調(diào)制公式為：

12、

13、其中，，為頻率（例如?1mhz）。該信號通過隔離電容csig1和csig2傳輸至低壓端部分，保證高壓端與低壓端的電氣隔離，為經(jīng)斬波調(diào)制后的信號電壓，通過調(diào)制過程，將輸入信號轉(zhuǎn)化為高頻信號。

14、作為一種應(yīng)用于電壓隔離放大器的幅值檢測延遲鎖相環(huán)的優(yōu)選技術(shù)方案，低壓端部分chip2_lv的跨導(dǎo)放大器amp接收來自chout的輸出信號，放大倍數(shù)為10，即：

15、

16、其中，為跨導(dǎo)放大器amp的輸出信號，經(jīng)過放大后的電壓值。

17、作為一種應(yīng)用于電壓隔離放大器的幅值檢測延遲鎖相環(huán)的優(yōu)選技術(shù)方案，放大后的信號經(jīng)低通濾波器lpf處理，以去除高頻紋波。低通濾波器的截止頻率由下式?jīng)Q定：

18、

19、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明在低壓端利用adc、dac、邏輯控制、編碼器、壓控延遲鏈等電路對位于低壓端的斬波調(diào)制電路時鐘進行校準，檢測實際輸出信號并將其轉(zhuǎn)換成控制于低壓端斬波調(diào)制電路的時鐘信號、該時鐘信號的相位于輸出電壓有關(guān)，通過不斷對控制信號進行迭代，讓低壓端時鐘發(fā)生延時，最終與高壓端時鐘對齊，使得信號在傳遞過程中不因由于時鐘信號的相位差而產(chǎn)生失真。