共模瞬變抗擾度（CMTI）是與隔離器相關(guān)的三個關(guān)鍵特性之一，例如i耦合器數(shù)字隔離器和光耦合器。其他關(guān)鍵特性是隔離額定值和工作電壓。本文討論ADI如何測量基于變壓器的i耦合器數(shù)字隔離器的CMTI，并展示與基于電容的競爭數(shù)字隔離器的比較。

CMTI很重要，因為高壓擺率（高頻）瞬變會破壞跨越隔離柵的數(shù)據(jù)傳輸。了解和測量對這些瞬變的敏感性至關(guān)重要。柵兩端（即隔離接地層之間）的電容為這些快速瞬變提供了穿過隔離柵并破壞輸出波形的路徑。

圖（1）顯示了對4通道數(shù)字隔離器執(zhí)行CMTI測試的典型設置。在CMTI測試期間，在隔離接地層上施加脈沖瞬態(tài)，并監(jiān)控器件的輸出是否存在數(shù)據(jù)中斷。這種瞬變的關(guān)鍵特性是其壓擺率。在圖1所示的情況下，瞬態(tài)脈沖施加到隔離柵左側(cè)的地，而隔離柵右側(cè)的DUT輸出受到監(jiān)控。CMTI測試針對正瞬變和負瞬變進行，并且也對DUT的輸入同時連接高電平和低電平進行。

圖 1：4通道數(shù)字隔離器的典型 CMTI 設置。

基于變壓器的隔離與基于電容器的隔離

ADI公司的4通道數(shù)字隔離器ADuM1402采用基于變壓器的隔離方法，使用片內(nèi)空芯變壓器提供隔離柵。初級線圈和次級線圈由厚厚的聚酰亞胺層隔開，可提供數(shù)千伏的隔離。通過電感耦合和變壓器兩個線圈之間不斷變化的磁場，數(shù)據(jù)通過隔離柵傳輸。

基于變壓器的隔離的替代方案采用電容器進行隔離和跨越隔離柵的數(shù)據(jù)傳輸。電容器板之間的介電材料充當電流隔離柵。與變壓器外殼類似，電容耦合使用不斷變化的電場跨越隔離柵傳輸信息。

在我們的測試中，我們已經(jīng)證明，相對于CMTI，基于變壓器的隔離比基于電容器的隔離具有固有的優(yōu)勢。如下表所示，變壓器隔離對CMTI不太敏感。

The CMH測試參數(shù)是在保持V的同時可以維持的最大共模電壓轉(zhuǎn)換率外> 0.8*V電子數(shù)據(jù)分析.厘米L是可在保持 V 的同時可以維持的最大共模電壓壓擺率外< 0.8V。

圖2顯示了10 kV/μs的正去向共模瞬變及其在輸出狀態(tài)為高電平（CMH).而圖3顯示ADuM1402不受高達100 kV/μs的正共模瞬變的影響。

正瞬變

圖2：基于電容的隔離器CMH ~10 千伏/微秒

圖3：ADuM1402，CMH ~100 千伏/微秒， V辦公電， V實況轉(zhuǎn)播.

與正走向瞬變的情況一樣，圖4表明，當輸出狀態(tài)為高電平（CMH).但是，圖5顯示ADuM1402不受高達100 kV/μs的負共模瞬變的影響。iCoupler 數(shù)據(jù)手冊通常規(guī)定保證的 CMTI 電平遠低于 100 kV/μs，通常保證至少為 25 kV/μs;但是，這是為了確保在所有過程和操作條件下的額定值。

負瞬變

圖4：基于電容的隔離器CMH ~20 千伏/微秒

圖5：ADuM1402，CMH ~100 千伏/微秒， V辦公電， V實況轉(zhuǎn)播.

結(jié)論

根據(jù)上述測量結(jié)果可以看出，基于電容的數(shù)字隔離器在輸出狀態(tài)為高電平（CMH).但是，在輸出狀態(tài)為低（CML），基于電容的數(shù)字隔離器可以提供與基于電感的數(shù)字隔離器相當?shù)腃MTI。電感耦合的優(yōu)點是它為噪聲提供高共模阻抗，為信號提供低差分阻抗。然而，與基于變壓器的隔離器不同，基于電容器的隔離器中沒有差分信號，噪聲和信號共享相同的傳輸路徑。因此，這要求信號頻率遠高于預期的噪聲頻率，以便勢壘電容對信號呈現(xiàn)低阻抗，對噪聲呈現(xiàn)高阻抗。

審核編輯：郭婷