专利名称：具有包括电容性势垒的微分电路的隔离接口和借助于这样的隔离接口传输信号的方法
技术领域：
本发明涉及一种具有包括电容性势垒的微分电路的隔离接口、和一种在最需要条
件下，像在隔离接口的板之间的导电液体的渗透的情况下，借助于这样的隔离接口来进行 信号传输的方法。
背景技术：
具有电容性势垒的隔离接口常常用于无接触信号传输。这种的已知隔离接口在寄 生电容和特别是寄生电导率很低的环境中以令人满意的方式工作。 具有电容性势垒的已知隔离接口 ii' ^t表示在图1中(EP 0 744750和 WO/2006/045148)，该隔离接口 ii' lsst借助于在两个并行路径中相互反相的信号拷贝 (r印lica)来进行单向对称信号传输。隔离接口ii' ht包括发射电路，输入信号Ui进 入其中，并且它包括倒相器i、放大器a+、a-及发射板tp+、tp-;和接收电路，它包括接收板 rp+、rp-、电阻器r+、r-、比较器c+、c-及触发器ff ，输出信号Uo从该触发器ff引出。在第 一和第二路径中的发射板tp+、 tp-与在第一和第二路径中的接收板rp+、 rp-之间，分别存 在有起电容性势垒作用的接口边界IB。如果导电液体在接口板之间渗透，则在接口边界IB 上的情况可以借助于寄生电阻rl+、r2+、rl-、r2-及r士由在图1中的等效电路表示。信 号电平从其在发射板1。+、1。-上存在的电平由分压器减小，该分压器由寄生电阻rl+、r2+、 rl-、r2-及r士代表。因此，在两个发射板与两个接收板之间、隔离接口的作用令人满意时 的距离急剧地减小。另外，相互反相的信号拷贝的两个路径之间的寄生电阻r士也会縮短
通信信号中的脉冲的持续时间，因为在两个路径之间的电位差的下降速率主要依赖于在所 述板之间的所有电容之和以及在两个路径之间的寄生电阻r士。然而，这样的脉冲形式尤其
使得不能有效抑制由在发射和接收电子电路的供给电压之间的电位差的变化所导致的干 扰。直到最近，这向来在通过非理想电容性势垒的通信信号的传输中，是甚至更显著的和通 常无法克服的困难。 本技术方案的作者和申请人，在他们的专利SI 200300001 (W02004/062221， EP 1 582 039 Al， US 6.819.169)中，提议一种在复杂条件下，如在隔离接口的板之间存在导电 液体的条件下，用于进行可靠信号传输的技术方案。他们提出用于单向对称信号传输的具 有电容性势垒的隔离接口 ii' ^t，如在图1中表示的那样，其中电容性势垒是在相互反相 的两个信号拷贝的任一路径中在接口的接收电路中的微分电路的部分。即，它们要求，任一 个所述微分电路的时间常数应该小于所述信号拷贝的上升时间和下降时间。在任一路径上 在点P中由寄生电导率造成的信号电平减小，不会引起点Y中的比例信号减小，相反，在 比较器c+和c-的输入端处的信号电平依赖于输入信号Ui的变化速率。
由寄生电导率造成的较短脉冲持续时间是否将损害在图1中的隔离接口的效率， 很大程度上依赖于在比较器c+和c-的输入端处脉冲的受控縮短的时间常数值，即就由寄 生电阻r士造成的受控脉冲縮短的时间常数值而论依赖于电阻器r+和r-的电阻。在图1中所表示的已知隔离接口 ii' lsst中在电阻"=r- = 10kQ的情况下对点a 、 13及Y 中脉冲时间特性的模拟表示在图3a中，并且在来自图1的隔离接口 ii' lsst中在电阻" =r-= 100kQ的情况下对相同点中脉冲时间特性的模拟，即根据专利SI 200300001，表 示在图3b中，每次在板1。+与"+以及tp-与rp-之间0，5pF的电容下寄生电阻r士 = 50kQ (虚线)和r士 = 2kQ (实线)。在图1中所表示的已知隔离接口 ii' 1^在电阻" =r-= 10kQ的情况下只在低寄生电导下适当地起作用，而在高寄生电导下，这意味着，当 导电液体已经在接口板之间渗透时，在比较器c+和c-的输入端处的信号电平太低。来自 图l的已知隔离接口ii' M，根据专利SI 200300001，在高寄生电导(r±)—工下，也起作用。 它因为在非常不利的环境中也可工作而不一般。 具有电容性势垒的、借助于在两个并行路径中的相互反相的信号拷贝在任一方向 l和2上用于并行双向对称信号传输的隔离接口 ii' ^t(图2)，是根据专利SI 200300001 的隔离接口ii' ^t的进一步发展。所述隔离接口 ii' ^t包括用于第一通信方向1的第 一发射电路tcl'和第一接收电路rcl'、和用于第二通信方向2的第二发射电路tc2'和 第二接收电路rc2'。用于第一通信方向1在接口边界IB的一侧和另一侧上的第一发射 电路tcl'和第一接收电路rcl'，由于在它们的发射和接收板对tp+l、 rp+l ;tp-l、 rp-l 之间的电容C+1 ;C-1而彼此电气耦合；以相同方式，用于第二通信方向2的第二发射电路 tc2'和第二接收电路rc2'，由于在它们的发射和接收板对tp+2、rp+2 ;tp-2、rp-2之间的 电容C+2 ;C-2而相互电气耦合。此外，在两个路径中用于第一通信方向1的第一接收电路 rcl'(相对于地电位对称地设置)分别设有第一微分电路r+l、C+l和第二微分电路r-l、 C-l，它们由电阻器r+l ;r-l和在电容性势垒下在一个发射板和与其有关的接收板rp+l ; rp-l之间每个时间都存在的电容C+l ;C-1制成；和第一比较器c+l和第二比较器c-l，它们 分别连接到所述第一微分电路和第二微分电路上。 当在接口边界IB的同一侧上设置的板之间的部分电容PIC由于在接口板之间的 导电杂质而增长得足够高时，用于第二通信方向2的第二发射电路tc2与用于第一通信方 向1的第一接收电路rcl的耦合PIC，作为在第二通信方向2上并行发射信号Ui2的结果 对于在板tp+2、 tp-2上电位的变化足够地增强，以在接收板rp+2、 rp-2上产生足够高的脉 冲，从而比较器c+l、 c-l由于这些脉冲而切换。而这意味着第一方向1上的通信在由第一 接收电路rcl接收的信号中会存在误差。如果讨论仅限定在第一通信方向l上在并行传输 中接收到的输出信号Uol的考虑，则这样的误差由在第二发射板tp+2、 tp-2与第一接收板 rp+l、rp-l之间的串扰(crosstalk)生成。所述串扰通过使在板之间的寄生部分电容最小， 在可预测的情况下内可消除。在微分隔离接口中，这可通过接口板的适当相互布置来实现。 然而，导电液体能以不可预测的方式到达接口板。寄生电容然后早晚会变化，并且也可能在 它们以前不存在的位置下出现。具有包括用于并行双向对称信号传输的电容性势垒的微分 电路的隔离接口 ii' ^t的缺点在于，借助于它进行的通信会由于在高寄生电导率的情况 下的串扰而受到干扰。 在根据专利SI 200300001的隔离接口 ii' lsst中，每当它必须在极需要情况下 工作时，当厚的良好导电液体层出现在隔离接口的板之间时，会发生通信困难，该隔离接口 ii' lsst具有包括电容性势垒的微分电路，借助于在两个并行路径中处于相互反相的两个 信号拷贝来进行对称信号传输。
发明内容
本发明基于关于如何改进所述隔离接口的技术问题，该隔离接口具有包括电容性
势垒的微分电路，用于并行双向通信以及单向通信，以便使该隔离接口适于在当良好导电
液体的厚层出现在隔离接口的板之间时的困难条件下工作，并且提出一种借助于改进隔离
接口来进行信号传输的方法，该隔离接口具有包括电容性势垒的微分电路。 叙述问题由一种隔离接口和一种方法的本发明的实施例解决。 本发明的隔离接口和方法的显著优点在于，即使当良导电的液体的厚层出现在隔 离接口的板之间时，也实现令人满意的信号传输。
现在通过本发明的一种改进隔离接口的实施例的公开和通过一种改进方法的实 施例的公开，并且参照附图将解释本发明，该改进隔离接口具有包括电容性势垒的微分电 路，它们借助于改进隔离接口来进行信号传输，这些附图表示成 图4表示本发明的隔离接口 ，该隔离接口具有包括电容性势垒的微分电路，借助 于处于相互反相的信号拷贝用于并行双向对称信号传输， 图5表示在图4中所表示的本发明的隔离接口中使用的电容性补偿器， 图6a表示本发明的隔离接口 ，该隔离接口具有包括电容性势垒的微分电路，用于
单向对称信号传输， 图6b和6c表示通过在图6a中表示的本发明的隔离接口为从第一电子电路到第 二电子电路的单向信号传输提供的通信环路， 图7表示本发明的隔离接口，该隔离接口具有包括电容性势垒的微分电路，用于 双向信号传输。
具体实施例方式
本发明的隔离接口 ii^t表示在图4中，并且仅表示其一侧，该隔离接口 iiM具 有包括电容性势垒的微分电路，借助于处于相互反相的信号拷贝用于并行双向对称信号传 输，该隔离接口 ii2sst相对于接口边界IB位于右边，并且是在图2中表示的已知隔离接口 ii' ^t的一种改进。 它包括用于第一通信方向1的第一发射电路和第一接收电路rcl、和用于第二通 信方向2的第二发射电路tc2和第二接收电路。第一接收电路rcl在相对于地电位对称布 置的任一路径中分别设有第一微分电路r+l、C+l和第二微分电路r-l、C-l，这些微分电路 由电阻器r+l ;r-l和在每个发射板和与其有关的接收板rp+l ;rp-l之间的电容性势垒组
装而成，在每个发射板和与其有关的接收板之间的电容是C+1 ;C-1 ;和第一比较器C+1和第
二比较器c-l，它们分别连接到第一微分电路r+l、 C+l和第二微分电路r-l、 C-l的输出端 上。 已知隔离接口ii' ^t根据本发明按如下进一步装备。 第一接收电路rc 1设有补偿控制电路ccc，该补偿控制电路ccc的输入端分别连接 到第一比较器c+l的输出端和第二比较器c-l的输出端上。
它还设有受控转换开关s，该受控转换开关s由补偿控制电路ccc通过第一控制信
号CPS来控制，从而先导信号PS传导到第二发射电路tc2，代替用于在第二方向2上的通信
的输入信号Ui2。先导信号PS的频率具有与通信信号的频率相同的数量级。 隔离接口 ii' 2sst还设有第一和第二受控接地开关s+l、 s-l，该第一和第二受控
接地开关s+l、s-l由补偿控制电路ccc分别通过第二控制信号C+和第三控制信号C-来控
制，以闭合它们本身，并且分别将第一接收电路rcl的第一接收板rp+l和第二接收板rp-l接地。 隔离接口 ii' 2sst还设有第一和第二电容补偿器cc+、 cc-，该第一和第二电容补 偿器cc+、cc-由补偿控制电路(^(3分别通过第四控制信号(1>和第五控制信号(:(:-以这样 一种方式控制，从而在第一 电容补偿器cc+已经开始接收第四控制信号CC+之后，第二发射 电路tc2的第一发射板tp+2和第二发射板tp-2分别通过连接Utp+2和Utp+2、经由第一电 容补偿器cc+和连接compens+，电容性地连接到第一接收电路rcl的第一接收板rp+1上， 并且/或者在第二电容补偿器cc-已经开始接收第五控制信号CC-之后，第二发射电路tc2 的第一发射板tp+2和第二发射板tp-2分别通过连接Utp+2和Utp+2、经由第二电容补偿器 cc-，电容性地连接到第一接收电路rcl的第二接收板rp-l上。 补偿控制电路ccc以每当第一方向1上的通信重新启动时停止所述通信的方式设 计，以发射第一控制信号CPS，以闭合受控转换开关s，及以将先导信号PS传导到第二发射 电路tc2。 补偿控制电路ccc然后发出第三控制信号C-和/或第二控制信号C+，以分别设置
第一电容补偿器cc+和/或第二电容补偿器cc-，从而在第一比较器c+1的输出端处的信
号U+l和/或在第二比较器c-1的输出端处的信号U-l的、由于第一接收电路rcl与第二
发射电路tc2之间的耦合而源于先导信号PS的那部分信号的幅值在预定值以下。 补偿控制电路ccc然后冻结第一 电容补偿器cc+和/或第二电容补偿器cc-的这
种设置，并且停止发出先导信号PS、第一控制信号CPS、及第三控制信号C-和/或第二控制
信号C+，以使有关开关返回到初始位置并且进一步允许在第一方向1上的通信。 每当在第一方向1上的通信重新启动并且此后被停止时，补偿控制电路ccc，借助
于第六和/或第七控制信号TC+、 TC-，分别有利地减小第一比较器c+1的阈值和/或第二
比较器c-1的阈值，并且在第一电容补偿器(^+和/或第二电容补偿器(^-已经被设置之
后，将所述阈值增大到初始电平。 电容补偿器cc+如在图5中示意表示的那样布置。它由电容性块cb制成，第二发 射电路tc2的第一发射板tp+2和第二发射板tp-2的连接Utp+2和Utp-2分别传导到该电 容性块cb中，并且从该电容性块cb传导出到接收电路rcl的接收板rp+l的连接compens+。 提供成设置电容性块cb的控制电路cbcc，控制将在块内的各个电容器连接到发射板p+2、 tp-2至接收板rp+l的连接的开关，以及借助于信号CC+来确定补偿控制电路ccc。
借助于如图2中所示的具有包括电容性势垒的微分电路的隔离接口用于并行双 向对称信号传输的已知方法包括-对于在任一方向上的通信，产生输入信号的相互反相的两个信号拷贝，-在第一和第二微分电路中，微分通过电容性势垒传输的信号拷贝，对此，所述微
分电路对于在选中方向上(如在两个可能通信方向之一上)的传输在两对接口板之间包括电容性势垒，并且所述微分电路的时间常数小于信号拷贝的上升时间和下降时间，-通过将第一时间导数的信号与第二时间导数的信号相比较，产生第一输出信号
拷贝，和-通过将第二时间导数的信号与第一时间导数的信号相比较，产生第二输出信号 拷贝，及-产生在所述方向上传输的信号，作为触发器的输出信号，所述输出信号拷贝传导 到该触发器的输入端。 所描述的借助于具有包括电容性势垒的微分电路的隔离接口用于并行双向对称 信号传输的已知方法，根据本发明按如下进一步发展。 每当在较长时间间隔之后已经重新启动在选中方向上(如在两个可能通信方向 之一上)的通信时，通信被停止，并且先导信号，而不是用于在选中方向上的通信的输入信 号，传导到用于相反传输方向的隔离接口的输入端。 用于第一和第二时间导数的信号比较的阈值电平减小，并且电容性补偿器的电容 (通过它们用于在相反方向上的通信的发射板连接到用于在选中方向上的通信的一个或其 它接收板上)以这样一种方式被设置，从而触发器的输出信号的幅值在预定值以下，所述 输出信号拷贝传导到该触发器的输入端。 在选中方向上的通信被重新建立。信号传输现在通过隔离接口进行，在该隔离接 口中，用于在相反方向上的通信的发射板，通过具有如以上描述的那样调节的电容的电容 性补偿器，连接到用于在选中方向上的通信的接收板。 本发明的具有包括电容性势垒的微分电路的、用于单向信号传输的隔离接口 iilast表示在图6a中。本发明实际上也提议通过隔离接口 iilast的信号的非对称前向路径 forw和通过电容性连接的信号的反向路径ret，这些电容性连接是为通过隔离接口 iilast从 第一电子电路ecl到第二电子电路ec2的单向信号传输提供的环路的一些部分。这样的通 信环路可在当良好导电液体的厚层出现在隔离接口的板之间时的极困难情况下工作。
本发明的用于单向非对称信号传输的隔离接口 ii^t，在发射电路中包括放大器a 和连接到放大器a的输出端的发射板tp，并且在接收电路中包括微分电路，该微分电路包 括电阻器r和在发射板tp与接收板rp之间的电容性势垒的电容C、和比较器c，该比较器c 使其第一输入端连接到微分电路，并且其第二输入端接地。比较器c的输出信号是本发明 的隔离接口 ii^t的输出信号。 本发明的、为通过隔离接口 iilast从第一电子电路eel到第二电子电路ec2的单向 非对称信号传输提供的通信环路由前向定向路径和反向定向路径构成，在该前向定向路径 中，第一电子电路ecl通过本发明的用于单向信号传输的隔离接口 iilast连接到第二电子 电路ec2上，在该反向定向路径中，第二电子电路ec2以这样一种方式连接到第一 电子电路 eel上，从而第二电子电路ec2的地g2电容性地连接到第一电子电路eel的地gl上。所述 电容性连接可通过将电容器Cglcg和Cg2cg连接到共用地cg来实现(图6a)。在反向定向 路径ret中电容性连接的两种变形表示在图6a和6b中。 在表示的环路中通过隔离接口用于单向非对称信号传输的本发明方法包括如下 步骤-在前向方向上通过隔离接口的电容性势垒传输的信号在微分电路中被微分，该微分电路包括在隔离接口的板之间的电容性势垒，并且该微分电路的时间常数小于信号的 上升时间和下降时间， _隔离接口的输出信号被产生，因为将所述时间导数的信号与地电位相比较，及
-信号在从第二电子电路到第一 电子电路的向后方向上通过第二电子电路的地和 第一电子电路的地传输，所述地电容性地互连。 本发明的、具有包括电容性势垒的微分电路的、用于并行双向非对称信号传输的 隔离接口 ii^t表示在图7中，相对于接口边界IB只有其右侧。隔离接口 ii^t包括用于 第一通信方向1的第一发射电路和第一接收电路arcl、以及用于第二通信方向2的第二发 射电路atc2和第二接收电路。 第一接收电路arcl设有微分电路rl、Cl，它包括电阻器rl和在发射板和与其有 关的接收板rpl之间的电容性势垒，所述板具有互电容Cl ;和比较器cl，它连接到微分电路 rl、Cl上，并且它的第二输入端接地。 第一接收电路arcl还设有补偿控制电路accc，它连接到比较器cl的输出端上； 受控转换开关s，它由补偿控制电路accc通过第一控制信号CPS控制，从而先导信号PS，而 不是用于在第二方向2上的通信的输入信号Ui2，传导到第二发射电路atc2 ;及电容性补偿 器acc。先导信号PS的频率具有与通信信号的频率相同的数量级。 补偿控制电路accc通过第二控制信号CC控制电容性补偿器acc，从而在电容性补 偿器acc已经开始接收第二控制信号CC之后，第二发射电路atc2的发射板tp2通过倒相 器il和电容性补偿器acc电容性地连接到第一接收电路arcl的接收板rpl上。
补偿控制电路accc，每当在第一方向1上的通信已经重新开始时发送第一控制信 号CPS，并且发送先导信号PS并设置电容性补偿器acc，从而在比较器cl的输出端处信号 Uol的源于先导信号PS的那部分的幅值在预定值以下。补偿控制电路accc然后冻结电容 性补偿器acc的这种设置，并且停止发出第一控制信号CPS以及先导信号PS，且重新建立在 第一方向1上的通信，该通信被中断了很短时间。 每当在第一方向1上的通信被重新建立并且此后停止时，在本发明的隔离接口 ii2ast中的补偿控制电路accc，借助于第三控制信号TC有利地减小比较器cl的阈值，并且 在电容性补偿器acc已经被设置之后，将所述阈值增大到初始电平。 本发明的、为通过隔离接口 ii^t在电子电路ecl和ec2之间的并行双向非对称信 号传输提供的通信环路包括两部分。 一方面，第一电子电路ecl的信号输入端和信号输出 端和第二电子电路ec2的信号输入端和信号输出端通过用于并行双向信号传输的隔离接 口 ii2ast连接，并且另一方面，第一电子电路ecl的地gl如在图6a、6b及6c中表示的那样 电容性地连接到第二电子电路ec2的地g2。进行通信的电子电路ecl、ec2的所述地gl、g2 的互连的电容，对于任一个通信方向，必须至少是隔离接口 ii2ast的发射板与接收板之间的 电容的三倍。如果所述地gl、 g2的互连的电容较小，则发射板的电位变化会引起在电子电 路ecl和ec2之间的显著电位差，这会在接收板上反映成寄生输入信号。
在表示的环路中通过隔离接口 ii2ast用于并行双向非对称信号传输的本发明方法 包括如下步骤-每当重新启动在作为两个可能通信方向之一的选中方向上的通信时，通信被停 止，
-将先导信号，而不是用于在这个方向上的通信的输入信号，传导到用于相反传输 方向的隔离接口的输入端，-在用于选中通信方向的电路中，减小用于将来自微分电路的输出端的信号与地 电位相比较的阈值电平，-设置电容性补偿器的电容，通过该电容性补偿器并通过倒相器，这里以这样一种 方式将用于在相反方向上的通信的发射板连接到用于选中通信方向的接收板，从而用于在 选中方向上的通信的输出信号的幅值在预定值以下，-在选中方向上的信号传输然后通过隔离接口进行，在该隔离接口中，用于在相反 方向上的通信的发射板通过电容性补偿器连接到用于在选中方向上的通信的接收板上，该 电容性补偿器的电容以所述方式被调节，-用于在选中方向上的通信的信号传输过隔离接口的电容性势垒，-信号在第一微分电路中被微分，该第一微分电路包括用于在隔离接口内在选中
方向上的通信的发射板与接收板之间的所述电容性势垒，并且该第一微分电路的时间常数
小于信号的上升时间和下降时间，-用于在选中方向上的通信的隔离接口的输出信号被产生，因为将来自微分电路 的输出端的信号与地电位相比较，及-用于在选中方向上的通信的信号通过电容性互连的第二电子电路的地和第一电 子电路的地，经过从第二电子电路到第一电子电路的反向路径被传输。
权利要求
隔离接口(ii2sst)，具有包括电容性势垒的微分电路，用于借助于相互反相的信号拷贝来进行并行双向对称信号传输，所述隔离接口(ii2sst)包括用于第一通信方向(1)的第一发射电路和第一接收电路(rc1)，和用于第二通信方向(2)的第二发射电路(tc2)和第二接收电路，所述第一接收电路(rc1)在相对于地电位对称布置的任一路径中分别设有第一微分电路(r+1、C+1)和第二微分电路(r-1、C-1)，这些微分电路包括电阻器(r+1；r-1)和在每个发射板和属于其的接收板(rp+1；rp-1)之间的电容性势垒，在它们之间的电容是(C+1；C-1)，和第一比较器(c+1)和第二比较器(c-1)，分别连接到所述第一微分电路(r+1、C+1)和所述第二微分电路(r-1、C-1)，其特征在于所述第一接收电路(rc1)设有补偿控制电路(ccc)，它连接到所述第一比较器(c+1)的输出端和所述第二比较器(c-1)的输出端，受控转换开关(s)，它由所述补偿控制电路(ccc)通过第一控制信号(CPS)来控制，以将先导信号(PS)传导到所述第二发射电路(tc2)中，而不是将用于所述第二方向(2)上的通信的输入信号(Ui2)传导到所述第二发射电路(tc2)中，第一和第二受控接地开关(s+1、s-1)，它们由所述补偿控制电路(ccc)分别通过第二控制信号(C+)和第三控制信号(C-)来控制，以闭合并将所述第一接收电路(rc1)的所述第一接收板(rp+1)和所述第二接收板(rp-1)接地，第一和第二电容补偿器(cc+、cc-)，它们由所述补偿控制电路(ccc)分别通过第四控制信号(CC+)和第五控制信号(CC-)来控制，以在所述第一电容补偿器已经开始接收所述第四控制信号(CC+)之后，将所述第二发射电路(tc2)的第一发射板(tp+2)和第二发射板(tp-2)通过所述第一电容补偿器(cc+)电容性地连接到所述第一接收电路(rc1)的所述第一接收板(rp+1)，并且/或者在所述第二电容补偿器(cc-)已经开始接收所述第五控制信号(CC-)之后，将所述第二发射电路(tc2)的所述第一发射板(tp+2)和所述第二发射板(tp-2)通过所述第二电容补偿器(cc-)电容性地连接到所述第一接收电路(rc1)的所述第二接收板(rp-1)，并且其特征在于，每当所述第一方向(1)上的通信重新启动时，所述补偿控制电路(ccc)停止所述通信，发送第一控制信号(CPS)，并且发送所述先导信号(PS)，及发送所述第三控制信号(C-)和/或所述第二控制信号(C+)，并且设置所述第一电容补偿器(cc+)和/或所述第二电容补偿器(cc-)，使得所述第一比较器(c+1)的输出处的信号(U+1)和/或所述第二比较器(c-1)的输出处的信号(U-1)的、源于所述先导信号PS的那部分信号的幅值在预定值以下，冻结所述第一电容补偿器(cc+)和/或所述第二电容补偿器(cc-)的这种设置，停止发送所述第一控制信号(CPS)、所述第三控制信号(C-)和/或所述第二控制信号(C+)及所述先导信号(PS)，及重新启动在所述第一方向(1)上的通信。
2. 根据权利要求1所述的具有包括电容性势垒的微分电路的、用于并行双向对称信号 传输的隔离接口 (ii2sst)，其特征在于每当在所述第一方向(1)上的通信重新启动并且此后停止时，所述补偿控制电路 (ccc)借助于第六和/或第七控制信号(TC+、TC-)减小所述第一比较器(c+1)和/或所述 第二比较器(c-1)的所述阈值，并且在所述第一电容补偿器(cc+)和/或所述第二电容补 偿器(cc-)已经被设置之后，将所述阈值增大到初始电平。
3. 根据权利要求1或2所述的具有包括电容性势垒的微分电路的、用于并行双向对称 信号传输的隔离接口 (ii2sst)，其特征在于所述先导信号(PS)的频率具有与通信信号的频率相同的数量级。
4. 用于借助于根据权利要求1至3中的任一项所述的具有包括电容性势垒的微分电路 的隔离接口 ，进行并行双向对称信号传输的方法，根据该方法，对于信号传输的任一方向，产生该方向上的通信的输入信号的相互反相的两个拷贝， 经过所述电容性势垒被传输的所述信号拷贝分别在第一微分电路和第二微分电路中 被微分，这些微分电路包括用于作为两个可能的通信方向之一的选中方向上的传输的两对接 口板之间的电容性势垒，并且这些微分电路的时间常数小于所述信号拷贝的上升时间和下降时间， 产生第一输出信号拷贝，其中将第一时间导数的信号与第二时间导数的信号相比较，并且产生第二输出信号拷贝，其中将第二时间导数的信号与第一时间导数的信号相比较，及产生在所述方向上由所述隔离接口传输的信号，作为触发器的输出信号，所述输出信号拷贝传导到该触发器的输入端，其特征在于每当重新启动作为两个可能的通信方向之一的选中方向上的通信时，通信被停止，并且将所述先导信号传导到用于相反传输方向的隔离接口的输入端，而不是将用于在所述 选中方向上的通信的输入信号传导到用于相反传输方向的隔离接口的输入端，其特征在于，用于所述第一时间导数和所述第二时间导数的信号比较的阈值电平被减小，其特征在于，所述第一电容性补偿器的电容被设置，通过它将用于在所述相反方向上进行通信的发射板连接到用于在所述选中方向上进 行通信的接收板，使得所述触发器的输出信号的幅值在预定值以下，所述输出信号拷贝传 导到该触发器的输入端，其特征在于，在所述选中方向上的通信被重新建立，并且然后通过所述隔离接口进行 信号传输，在所述隔离接口中，通过具有可调节电容的电容性补偿器，将用于在所述相反方向上 进行通信的发射板连接到用于在所述选中方向上进行通信的发射板。
5. 具有包括电容性势垒的微分电路的、用于单向信号传输的隔离接口 (iilast)， 其特征在于它包括发射电路，该发射电路包括放大器(a)和连接到所述放大器(a)的输出端的发射板 (tp)，和接收电路，该接收电路包括微分电路，该微分电路包括电阻器(r)和在所述发射板(tp)与接收板(rp)之间的电 容性势垒的电容(C)，和比较器(c)，该比较器的第一输入端连接到所述微分电路，并且该比较器的第二输入端 接地，其特征在于，所述比较器(c)的输出信号是所述隔离接口 (iilast)的输出信号。
6. 为通过根据权利要求5所述的隔离接口 (iilast)从第一电子电路(eel)到第二电子 电路(ec2)的单向信号传输提供的环路，其特征在于，所述第一电子电路(eel)在前向定向路径中通过用于进行单向信号传输的所述隔离 接口 (iilast)连接到所述第二电子电路(ec2)上，其特征在于，所述第二电子电路(ec2)以如下方式连接到所述第一电子电路(eel):所 述第二电子电路(ec2)的地(g2)电容性地连接到所述第一电子电路(eel)的地gl。
7. 通过根据权利要求6所述的从第一电子电路到第二电子电路的环路、通过根据权 利要求5所述的具有包括电容性势垒的微分电路的隔离接口、用于进行单向信号传输的方 法，其特征在于，在前向方向上通过所述隔离接口的电容性势垒传输的信号在所述微分电 路中被微分，该微分电路包括在所述隔离接口的板之间的电容性势垒，并且该微分电路的 时间常数小于信号的上升时间和下降时间，其特征在于，所述隔离接口的输出信号被产生，因为将所述时间导数的信号与地电位 相比较，及其特征在于，信号在从所述第二电子电路到所述第一电子电路的向后方向上通过所 述第二电子电路的地和所述第一 电子电路的地被传输，所述地电容性地互连。
8. 具有包括电容性势垒的微分电路的、用于并行双向非对称信号传输的隔离接口(ii2ast)，包括用于第一通信方向(1)的第一发射电路和第一接收电路(arcl)，禾口 用于第二通信方向(2)的第二发射电路(atc2)和第二接收电路， 其特征在于，所述第一接收电路(arcl)设有微分电路(rl、Cl)，该微分电路包括电阻器(rl)和在发射板和与其有关的接收板 (rpl)之间的电容性势垒，所述板具有互电容(Cl)，禾口比较器(cl)，该比较器连接到所述微分电路(rl、Cl)，并且该比较器的第二输入端接地，补偿控制电路(accc)，该补偿控制电路连接到所述比较器(cl)的输出端， 受控转换开关(s)，该受控转换开关由所述补偿控制电路(accc)通过第一控制信号 (CPS)来控制，以将先导信号(PS)传导到所述第二发射电路(atc2)，而不是将用于在第二 方向(2)上进行通信的输入信号(Ui2)传导到所述第二发射电路(atc2)，电容性补偿器(acc)，该电容性补偿器由所述补偿控制电路(accc)通过第二控制信号 (CC)来控制，以在所述电容性补偿器(acc)已经开始接收所述第二控制信号(CC)之后，将 所述第二发射电路(atc2)的发射板(tp2)通过倒相器(il)和所述电容性补偿器(acc)电 容性地连接到所述第一接收电路(arcl)的接收板(rpl)，其特征在于，每当在所述第一方向(1)上的通信重新开始时，补偿控制电路(accc) 发射所述第一控制信号(CPS)，并且发射所述先导信号(PS)，并设置所述电容性补偿器 (acc)，使得在所述比较器(cl)的输出端处的信号(Uol)的、源于所述先导信号(PS)的那 部分信号的幅值在预定值以下，冻结所述电容性补偿器(acc)的这种设置，停止发送所述 第一控制信号(CPS)以及所述先导信号(PS)，并且重新建立所述第一方向(1)上的通信。
9. 根据权利要求8所述的、具有包括电容性势垒的微分电路的、用于并行双向非对称 信号传输的隔离接口 (ii2ast)，其特征在于每当在所述第一方向(1)上的通信被重新建立并且此后停止时，所述补偿控制电路 (accc)通过第三控制信号(TC)减小所述比较器(cl)的阈值，并且在所述电容性补偿器 (acc)已经被设置之后，将所述阈值增大到初始电平。
10. 根据权利要求8或9所述的、具有包括电容性势垒的微分电路的、用于并行双向非 对称信号传输的隔离接口 (ii2ast)，其特征在于所述先导信号(PS)的频率具有与通信信号的频率相同的数量级。
11. 为通过根据权利要求8至10中的任一项所述的隔离接口 (ii^t)在电子电路(ecl、 ec2)之间的并行双向非对称信号传输提供的环路，其特征在于，所述第一电子电路(eel)的信号输入端和信号输出端和所述第二电子电 路(ec2)的信号输入端和信号输出端通过用于并行双向信号传输的所述隔离接口 (ii2ast) 连接，并且其特征在于，所述第一电子电路(eel)的地(gl)电容性地连接到所述第二电子电 路(ec2)的地(g2)。
12. 根据权利要求ll所述的为通过隔离接口 (ii2ast)在电子电路(ecl、ec2)之间的并 行双向非对称信号传输提供的环路，其特征在于，对于任一个通信方向，进行通信的电子电路(ecl、ec2)的所述地(gl、g2) 的互连的电容至少是所述隔离接口 (ii2ast)的发射板与接收板之间的电容的三倍。
13. 在第一电子电路与第二电子电路之间通过根据权利要求11或12所述的环路来进 行并行双向非对称信号传输的方法，其特征在于，每当重新启动在作为两个可能的通信方向之一的选中方向上的通信时， 通信被停止，并且将先导信号传导到用于相反传输方向的隔离接口的输入端，而不是将用于在所述选中 方向上的通信的输入信号传导到用于相反传输方向的隔离接口的输入端， 其特征在于，在用于选中通信方向的电路中，减小用于将来自微分电路的输出端的信号与地电位相比较的阈值电平， 其特征在于，设置电容性补偿器的电容，通过该电容性补偿器和通过倒相器，将用于在相反方向上进行通信的发射板连接到用 于在所述选中通信方向的接收板，使得用于在所述选中方向上进行通信的输出信号的幅值 在预定值以下，其特征在于，然后通过隔离接口在所述选中方向上进行信号传输，在所述隔离接口中，将用于在所述相反方向上进行通信的发射板通过所述电容性补偿 器连接到用于在所述选中方向上进行通信的接收板， 所述电容性补偿器的电容以所述方式已被调节，其特征在于，经过所述隔离接口的电容性势垒而传输用于在所述选中方向上进行通信 的信号，其特征在于，信号在第一微分电路中被微分，所述第一微分电路包括用于在所述隔离接口中在所述选中方向上进行通信的发射板 与接收板之间的所述电容性势垒，并且所述第一微分电路的时间常数小于信号的上升时间和下降时间，其特征在于，用于在所述选中方向上进行通信的隔离接口的输出信号被产生，其中将 来自微分电路的输出端的信号与地电位相比较，及其特征在于，通过从所述第二电子电路到所述第一电子电路的反向路径，通过电容 性互连的所述第二电子电路的地和所述第一电子电路的地，来传输用于在所述选中方向上 进行通信的信号，对于任一个通信方向，进行通信的电子电路的地的互连的电容是所述隔离接口的发射 板与接收板之间的电容的至少三倍。
全文摘要
改进了借助于具有包括电容性势垒的微分电路的隔离接口用于并行双向对称信号传输的已知方法。当在较长中断之后重新启动在选中方向上的通信时，先导信号经用于在相反方向上的通信的发射板和电容性补偿器传导到用于在选中方向上的通信的接收板之一。减小用于第一和第二时间导数的信号比较的阈值电平，电容性补偿器的电容然后设置成减小输出输出信号，及最后重新建立通信。用于在相反方向上的通信的发射板，现在通过具有如以上描述的那样调节的电容的电容性补偿器，连接到用于在选中方向上的通信的接收板。这即使当良好导电液体的厚层出现在隔离接口的板之间时，也提供令人满意的信号传输。
文档编号H04B3/02GK101720544SQ200880021037
公开日2010年6月2日 申请日期2008年6月20日 优先权日2007年6月21日
发明者安德烈·沃多皮韦茨, 温科·昆茨 申请人:温科·昆茨;安德烈·沃多皮韦茨