ADuM3400/ADuM3401/ADuM3402四通道数字隔离器，具有增强的系统级ESD可靠性技术手册

概述
[ADuM3400]/ADuM3401/[ADuM3402]均为采用ADI公司iCoupler ^?^ 技术的4通道数字隔离器。这些隔离器件将高速CMOS与单芯片空芯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。
数据表：*附件：ADuM3400 ADuM3401 ADuM3402四通道数字隔离器，具有增强的系统级ESD可靠性技术手册.pdf

**iCoupler器件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。

这些隔离器提供四个独立的隔离通道，支持多种通道配置和数据速率（请参考“订购指南”）。所有型号均可采用2.7 V至5.5 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。这些隔离器具有已取得专利的刷新特性，可确保不存在输入逻辑转换时及上电/关断条件下的直流正确性。

与[ADuM1400]/[ADuM1401]/[ADuM1402]隔离器相比，ADuM3400/ADuM3401/ADuM3402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/浪涌）显示其性能大大增强。针对各系列隔离器的测试精度主要取决于用户电路板或模块的设计与布局。

应用

• 通用多通道隔离
• SPI/数据转换器隔离
• RS-232/RS-422/RS-485收发器
• 工业现场总线隔离

特性

• 增强的系统级ESD保护性能，符合IEC 61000-4-x标准
• 双向通信
• 3 V/5 V 电平转换
• 工作温度最高可达105°C
• 高数据速率：DC至90 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

ADuM3400/ADuM3401/ADuM3402 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（见图 17 ）。去耦电容最便于连接在 Pin 1 和 Pin 2（针对 V_{CC1} ）以及 Pin 15 和 Pin 16（针对 V_{CC2} ）之间。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 20mm 。另外，除非每个封装侧的接地对都靠近封装连接，否则还应考虑 Pin 1 与 Pin 8 之间以及 Pin 9 与 Pin 16 之间的连接。

在涉及高共模瞬变的应用中，务必使电路板布局（跨隔离栅）的设计将耦合降至最低。此外，电路板布局应设计为：在给定的器件侧，任何产生的耦合都能均匀影响所有引脚。若不这样做，可能会导致引脚间出现电压差，超过器件的绝对最大额定值，进而致使器件闩锁或永久损坏。

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 ESD 可靠性（例如，符合 IEC 61000 - 4 - x 标准）在很大程度上取决于系统设计，而系统设计因应用而异。ADuM3400/ADuM3401/ADuM3402 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 保护单元。
• 通过采用更宽的几何形状和并联走线，降低关键金属走线的电阻。
• 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 器件中固有的串扰效应。
• 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。

虽然 ADuM3400/ADuM3401/ADuM3402 可提高系统级 ESD 可靠性，但它们无法替代稳健的系统级设计。有关采用 iCoupler 隔离产品的 ESD/闩锁注意事项，请参阅 AN - 793《应用笔记》，其中针对电路板布局和系统级设计提供了详细建议。

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。

通道间匹配指的是单个 ADuM3400/ADuM3401/ADuM3402 器件内各通道之间传播延迟差异的最大量。

传播延迟差异指的是在相同条件下工作的多个 ADuM3400/ADuM3401/ADuM3402 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 1μs ）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 11 ）。

ADuM3400/ADuM3401/ADuM3402 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 ADuM3400/ADuM3401/ADuM3402 在 3.3V 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。