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什么是數(shù)字隔離器？對(duì)大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，數(shù)字隔離器是一個(gè)奇怪的名字。但事實(shí)上，它普遍存在于你我身邊，并肩負(fù)著系統(tǒng)安全的重要責(zé)任！數(shù)字隔離器是一種在電氣隔離條件下實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸?shù)难b置，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、電力能源、通信網(wǎng)絡(luò)、儀器設(shè)備、消費(fèi)電子等各種電子系統(tǒng)設(shè)備。

最早出現(xiàn)的數(shù)字隔離器是光耦。光耦利用“電-光-電”轉(zhuǎn)換原理，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離傳輸，目前常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)由發(fā)光二極管和光敏三極管組成，兩者之間采用導(dǎo)光膠實(shí)現(xiàn)隔離和光信號(hào)傳輸。在2000年以前，光耦是唯一的一種數(shù)字隔離器，所以它也成為了數(shù)字隔離器的代名詞。

光耦雖然可以滿(mǎn)足基本的數(shù)字隔離需求，但是存在功耗大、速率低、壽命短的缺點(diǎn)，嚴(yán)重限制其在低功耗、高性能、高可靠性場(chǎng)合的應(yīng)用。

隨著技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，電子系統(tǒng)對(duì)數(shù)字隔離器的性能提出了更高要求，因此高傳輸速率、低功耗、高可靠性、小體積、高集成度的數(shù)字隔離器成為了國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，自2000年以來(lái)，涌現(xiàn)出基于CMOS工藝的電容耦合隔離器（容耦）、電磁耦合隔離器（磁耦）、巨磁阻隔離器等新型隔離器。

電磁耦合隔離器由初級(jí)電路、片上變壓器、次級(jí)電路組成，利用“電-磁-電”變化原理實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離傳遞，其中如何設(shè)計(jì)和加工具有高耐壓的片上微型變壓器，并構(gòu)建與之精確配合的發(fā)送和接收電路是電磁隔離器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。

電容耦合隔離器由初級(jí)電路、片上電容、次級(jí)電路組成，利用電容的“通交流、阻直流”特性實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離傳遞，其中如何設(shè)計(jì)和加工具有高耐壓的片上電容以及提高共模瞬態(tài)抑制能力是電容耦合器的設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)。

巨磁阻隔離器由初級(jí)電路、線圈、巨磁阻薄膜、次級(jí)電路組成，利用線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，并由巨磁阻薄膜感知磁場(chǎng)變化實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離傳遞，其中如何設(shè)計(jì)和加工巨磁阻薄膜，是巨磁阻隔離器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。

在下表中，我們總結(jié)了上述各種隔離器的特點(diǎn)，可以看出，采用CMOS工藝制造的數(shù)字隔離器在功耗、速率、壽命方面更具有優(yōu)勢(shì)，尤其是電容耦合和電磁耦合方式正在加速取代傳統(tǒng)的光耦合器，成為數(shù)字隔離器的首要選擇。

盡管大部分人此前可能都沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò)數(shù)字隔離器，但它卻是電子產(chǎn)品與眾多設(shè)備生產(chǎn)中不可或缺的重要組成部分。從光耦到數(shù)字磁隔離器，小芯片是決定安全的大問(wèn)題，小小數(shù)字隔離器的背后是廣闊的拓展空間，也是實(shí)現(xiàn)自主研制、替代升級(jí)的破土之力。