| 用数字隔离器代替光耦合器（或者如何才能避免一次午夜狂奔？） | |
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| 问题：基于变压器的数字隔离器能够代替光耦合器吗？在直流(DC)信号、磁场和尺寸方面不会有问题吗？ | |
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我们可从保罗·瑞维尔（Paul Revere）午夜狂奔的故事（一盏灯笼表示从陆地来，两盏灯笼表示从海上来）中知道用光信号传送信息的缺点。灯笼用的能量比电话要多，而且当看见两盏闪烁的灯笼之后再于午夜策马飞奔，使这种通讯速度减慢。如果在1775年就发明了电话 1，那么这个消息就会很快地传到莱克星顿（Lexington）和协和镇（Concord），由此保罗（和他的马）就不用在寒冷的午夜长途飞奔去通风报信了。用这些时间他可能都做好了一个银壶。2
数字隔离器能够传送叠加在几百伏甚至几千伏电位差的数字信号。用红外光传送信号的光耦合器（而不是发光二极管（LED）和光电二极管）的效率不是很高，快速光耦合器需要很大的功耗。电磁场耦合的方法，像可怜的保罗还没有用过的（磁石式）电话，它提高了速度并且降低了功耗。
将微型变压器的两个绕组构造在一颗硅芯片上，并且用一层20祄厚的聚酰亚胺提供耐受超过5kV的隔离。多芯片键合技术使得我们可以做出一种包含两枚或者多枚多通道管芯（它们之间通过印制变压器传送信号）的单芯片封装集成电路（IC）。与光耦合器不同，这种数字隔离器可以做成双向传送。同样的隔离技术使我们可以在同一IC封装内制作 50mW的隔离电源，这就消除了光耦合器的一个主要问题——为隔离电路供电。
微型变压器只能在高频（HF）条件下工作，而且变压器不能在DC条件下工作。然而，这种数字隔离器通过简单的内部逻辑电路允许可靠地传送DC信号和低频逻辑信号，并以最小的抖动发送快速信号。该隔离器具有小尺寸封装和没有磁性材料的特点使其几乎不受外部磁场干扰。3
数字隔离器在低频条件下只使用光耦合器功率的1%；在50Mbps，即光耦合器最高传送速率条件下（数字隔离器可以工作在100Mbps以上），它使用光耦合器功率的大约20%。降低功率会使其提高可靠性。
数字隔离器符合大多数关于安全隔离的国际标准，并且通过了UL，CSA和VDE标准认证。就连保罗也会喜欢上这种器件。
1 弗朗西斯科·萨尔瓦（rancisco de Salva）虽然于1775年在西班牙发明一种电报方法，但是直到这一年的4月18日这种方法还没有传到美国马萨诸塞州。
2 保罗·瑞维尔在起义前是一名银器匠。欲参观他的一些作品请到波士顿美术博物馆(http://tinyurl.com/ygdyo9)。
3 在与数字隔离器相距5mm 处的导线中流过1MHz频率500A电流的情况下，该数字隔离器不受影响。
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| 特约作者James Bryant自1982年起，担任Analog Devices公司欧洲区的应用经理。他拥有利兹大学的物理学学位和哲学学位，并且是C.Eng.（注册工程师）、Eur.Eng.、MIEE（电机工程师协会会员） 以及FBIS（对外广播新闻处）会员。除了钟情于工程之外，他还是一位业余无线电爱好者，他的呼叫代号是G4CLF。 |  |
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