应用于电感耦合型隔离通讯的芯片设计

摘要

为增强信号在恶劣的电气噪声环境中传输的安全性和可靠性,提出并设计了一款利用SPI数据链路实现设备远程控制的隔离通讯芯片.分析目前两种SPI总线隔离方案的优缺点,折中隔离方式、电路复杂性、成本和可靠性等因素,利用"平衡"双线技术,采用双绞线作为传输介质,将四路SPI信号编码成能够通过变压器耦合的无直流脉冲,提高了数据传输的准确性和系统工作的可靠性.芯片基于GSMC 0.18μm CMOS标准工艺设计,核心面积为1.33×1.45mm2.流片测试结果表明,芯片可实现1 Mbps的通讯速率,误码率小于10-9,在通信速率为0.5Mbps的条件下支持的最大电缆长度可达50m,实现了远程受控器的灵活网络化配置,与同类隔离方案相比,是一种兼具低成本、高可靠和结构优化的远程控制解决方案.