ADuM1200/ADuM1201双通道数字隔离器技术手册

概述
ADuM1201是采用1/1通道方向性的双通道数字隔离器，其基于ADI公司iCoupler ^?^ 技术。 这些隔离器件将高速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。

ADuM120x产品系列隔离器提供两个独立的隔离通道，支持多种通道配置和数据速率（请参考“订购指南”）。 两款器件均可采用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。 此外，ADuM120x具有低脉冲宽度失真（CR级小于3 ns）和严格的通道间匹配（CR级小于3 ns）特性。 与其它光耦合器不同，ADuM120x 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。

ADuM1200W和ADuM1201W均为汽车应用级产品，已通过AEC-Q100认证，工作温度可达125 ℃。 更多详情参见“汽车应用级产品”部分。
数据表：*附件：ADuM1200 ADuM1201双通道数字隔离器技术手册.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
• 混合动力汽车、电池监控器和电机驱动

特性

• 8引脚窄体SOIC封装，符合RoHS标准
• 低功耗工作
• 双向通信
• 3 V/5 V电平转换
• 工作温度最高可达： 125 °C
• 高数据速率： dc至25 Mbps (NRZ)
• 精密时序特性
• 高共模瞬变抗扰度： >25 kV/μs
• 汽车应用版本已通过AEC-Q100认证

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

ADuM1200/ADuM1201数字隔离器的逻辑接口无需外部电路。强烈建议对电源引脚进行旁路滤波。电源旁路电容在输入和输出侧最为常用，可在引脚1和引脚8（针对VDD1）以及引脚9和引脚16（针对VDD2）之间连接。电容值应在0.01μF至0.1μF之间，且电容两端的总引线路径应不超过20mm。有关电路板布局指南，请参见AN - 1109应用笔记。

传播延迟相关参数

传播延迟是一个描述逻辑信号通过组件传播所需时间的参数。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。

脉冲宽度失真指的是这两个传播延迟值之间的最大差异，它表明输入信号的定时能在多大程度上得到准确保留。

通道间匹配是指单个ADuM1200/ADuM1201组件内不同通道之间传播延迟的最大差异。

传播延迟偏差是指在相同条件下工作的多个ADuM1200/ADuM1201组件之间传播延迟的最大差异。

直流正确性和磁场抗扰度

隔离器输入的正逻辑和负逻辑转换会产生窄（约1ns）脉冲，并通过变压器发送到解码器。解码器无法区分这些脉冲，因此会根据输入的逻辑转换设置或重置内部计数器。在没有逻辑转换脉冲的情况下，会向解码器发送一组周期大于1μs的更窄脉冲，以确保输出的直流正确性。如果解码器在超过5μs的时间内未收到任何脉冲，则假定输入未通电或出现故障，在这种情况下，隔离器输出将被强制为默认状态（参见表11中的看门狗定时器电路）。

ADuM1200/ADuM1201对外部磁场具有极强的抗扰性。ADuM1200/ADuM1201的抗磁场干扰能力基于这样一种条件：感应到变压器接收线圈中的电压不足以设置或重置解码器。以下分析定义了这种情况可能发生的条件。

对ADuM1200/ADuM1201的3V工作条件进行了考察，因为它代表了最易受影响的工作模式。

变压器输出端的脉冲具有大于0.5V的绝对最小值。因此，在建立一个0.5V的裕量（在此裕量内可容忍感应电压）的情况下，接收线圈中感应的电压V由下式给出：

式中：

• B为磁通量密度（高斯）。
• N为接收线圈的匝数。
• A为接收线圈中一匝的半径（厘米）。

ADuM1200/ADuM1201的几何结构要求，在解码器处感应的电压在最大0.5V的裕量下，最大允许磁场按如下方式计算，如图12所示。

例如，在0.2Hz的磁场频率下，最大允许磁场为1.8高斯。ADuM1200/ADuM1201规范中规定的0.2高斯的磁场敏感度阈值不会导致错误的输出转换。同样，如果一个事件确实引起了转换脉冲（且>1.0V至0.75 - V的下降沿），它将使0.5V的接收阈值有最大的最坏情况裕量。因此，该脉冲将被解码器检测到。

前面的磁通量密度值对应于ADuM1200/ADuM1201变压器。图13显示了在距ADuM1200/ADuM1201一定距离处，产生这些特定电流幅值的磁场频率响应。从这些曲线可以看出，ADuM1200/ADuM1201对外部磁场具有极强的抗扰性，只有非常大的电流幅值才能影响ADuM1200/ADuM1201的工作。例如，在距离组件5米处，1MHz频率下约0.5kA的电流可能会影响ADuM1200/ADuM1201的工作 。