ADuM3210/ADuM3211双通道数字隔离器，具有增强的系统级ESD可靠性技术手册

概述
ADuM3210/ADuM3211均为采用ADI公司iCoupler^?^技术的双通道数字隔离器。这款隔离器件将高速CMOS与单芯片变压器技术融为一体，具有优于光耦合器等替代器件的出色性能特征。

**iCoupler器件不用LED和光电二极管，因而不存在一般与光耦合器相关的设计困难。简单的iCoupler数字接口和稳定的性能特征，可消除光耦合器通常具有的电流传输比不确定、非线性传递函数以及温度和使用寿命影响等问题。这些iCoupler产品不需要外部驱动器和其它分立器件。此外，在信号数据速率相当的情况下，iCoupler器件的功耗只有光耦合器的1/10至1/6。

ADuM3210/ADuM3211隔离器提供两个独立的隔离通道，支持两种通道配置和最高达25 Mbps的数据速率（请参考“订购指南”）。它们的任一侧均可采用3.3 V至5 V电源电压工作，与低压系统兼容，并且能够跨越隔离栅实现电压转换功能。相比ADuM3200/ADuM3201的默认输出高电平特性，ADuM3210/ADuM3211隔离器具有默认输出低电平特性。ADuM3210W和ADuM3211W为汽车应用级产品，工作温度可达125°C。

与[ADuM1200]/[ADuM1201]隔离器相比，ADuM3210/ADuM3211隔离器包含多项电路和布局改进，系统级IEC 61000-4-x测试（ESD、突波和浪涌）显示其性能大大增强。对于ADuM1200/ADuM1201或ADuM3210/ADuM3211产品，这些测试的精度主要取决于用户电路板或模块的设计与布局。欲了解更多信息，请参考应用笔记[AN-793：]“iCoupler隔离产品的ESD/闩锁考虑因素”。
数据表：*附件：ADuM3210 ADuM3211双通道数字隔离器，具有增强的系统级ESD可靠性技术手册.pdf

应用

• 尺寸至关重要的多通道隔离
• SPI接口/数据转换器隔离
• RS-232/RS-422/RS-485收发器隔离
• 数字现场总线隔离
• 栅极驱动接口
• 混合动力汽车、电池监控器和电机驱动

特性

• 增强的系统级ESD性能符合IEC 61000-4-x标准
• 工作温度最高可达：125°C
• 默认低电平输出
• 8引脚窄体SOIC封装，符合RoHS标准
• 低功耗工作
  • 5 V工作电压（请参考数据手册）
  • 3.3 V工作电压（请参考数据手册）
• 高数据速率：DC至25 Mbps (NRZ)

功能框图

引脚配置描述

典型性能特征

应用信息

印刷电路板布局

ADuM3210/ADuM3211数字隔离器的逻辑接口无需外部接口电路。强烈建议在输入和输出电源引脚处进行电源去耦。去耦电容值应为0.01μF至0.1μF。电容两端与输入电源引脚之间的总引线长度均不得超过2mm。

有关电路板布局指南，请参阅AN - 1109《应用笔记：与印刷电路板相关的布局》。

系统级静电放电（ESD）注意事项及增强功能

系统级可靠性（例如，符合IEC 61000 - 4 - x标准）取决于系统设计，而系统设计因应用而异。ADuM3210/ADuM3211集成了许多增强功能，以降低对系统设计的依赖，从而实现更可靠的ESD性能。这些增强功能包括：

• 在所有输入/输出引脚上添加ESD保护轨，以减小输入/输出几何形状。
• 键合线电感的影响降至最低。
• 通过在PMOS和NMOS器件之间采用保护和隔离技术，最大限度地减少CMOS器件中的串扰效应。
• 使用45°角的电源引脚走线，消除高电场集中区域。
• 通过在每个电源引脚与其相应的地之间采用更大的ESD钳位，防止电源引脚金属迁移。

尽管ADuM3210/ADuM3211具有改进的系统级ESD可靠性，但它们仍依赖于稳健的系统级设计。如需详细了解电路板布局和系统级设计方面的注意事项，请参阅AN - 793《应用笔记：采用iCoupler隔离产品的ESD/闩锁注意事项》。

传播延迟相关参数

传播延迟是描述逻辑信号通过一个组件传播所需时间的参数。信号到逻辑低电平输出的传播延迟，可能与到逻辑高电平输出的传播延迟不同。

脉冲宽度失真是指这两种传播延迟值之间的最大差异，它体现了输入信号定时的保持精度。

通道间延迟匹配是指单个ADuM3210/ADuM3211器件内各通道之间传播延迟差异的最大量。

传播延迟差异是指在相同条件下工作的多个ADuM3210/ADuM3211器件之间传播延迟差异的最大量。

直流正确性和磁场抗扰度

隔离器输入的正向和负向逻辑转换，会使较窄（~1 ns ）的脉冲通过变压器发送至解码器，进而对解码器进行置位或复位，表明有输入逻辑转换。在输入逻辑转换缺失（即输入为逻辑1持续超过约2μs ）时，会发送一组周期性的刷新脉冲，以确保输出的直流正确性，表明正确的输入状态。

如果解码器在约5μs以上的时间内未收到脉冲，则认为输入侧未通电或无功能，此时隔离器输出会被看门狗电路强制置为默认低电平状态（见表34和表35 ）。

ADuM3210/ADuM3211对外部磁场具有抗扰性。ADuM3210/ADuM3211的磁场抗扰度极限由以下条件设定：变压器接收线圈中感应的电压足够大，会错误地置位或复位解码器。以下分析明确了这种情况发生的条件。对ADuM3210/ADuM3211在3V工作条件下进行研究，因为这代表了该产品最敏感的工作模式。

变压器输出的脉冲幅度大于1.0 V 。解码器的感应阈值约为0.5 V ，因此确定了一个0.5 V的裕量，在此裕量内感应电压可被容忍。接收线圈上感应的电压由下式给出：

其中：

• β为磁通密度（高斯）。
• **r_{n}**为接收线圈中第n匝的半径（厘米）。
• N为接收线圈的匝数。

考虑到ADuM3210/ADuM3211中接收线圈的几何形状，以及解码器处感应电压最大为0.5 V （占0.5 V裕量的50% ）的要求，可计算出给定频率下的最大允许磁场。计算结果如图13所示。