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中国体彩网ADI新型数字隔离器提供简单高速的S
时间:2020-09-16 11:58

  ADI公司针对SPI通信系统推出了全新的数字隔离器系列ADuM315x,该产品以屡获奖项的iCoupler数字隔离器技术为基础,为系统设计师提供了一种简单的高速SPI信号隔离方案,同时在单个封装中集成了通常所需的低速的状态和控制信号。

  传统的解决方案以光耦为核心,需要大量的外围器件,ADuM315x的出现可简化这种局面,只需外加3个器件就能完成整个设计。究其原因,是ADuM315x具有很高的集成度。ADI接口和iCoupler数字隔离器应用工程师叶健介绍说:“该系列采用了片上变压器,可以使用CMOS工艺,这样就可以集成电阻、二极管等器件,而光耦中的光敏三极管是与CMOS工艺不兼容的,因此ADuM315x系列就可以节省很多外部器件。”

  高速率SPI通信目前在工业自动化、仪表设备和电机控制中使用的分布式控制系统、可编程逻辑控制器和传感器监控器领域有着广泛应用,更快的SPI时钟速率将有助于提高数据采集系统吞吐量,进而提供更高的性能和更快的系统响应时间。ADuM315x系列的隔离额定值为3.75kVrms,支持12位、16位和18位精密ADC最大采样速率,额定值为5kVrms 的SPIsolator 器件预计也将于年内很快推出。

  为了使ADuM315x系列达到40MHz SPI时钟速率,ADI在芯片设计中特意加入了延迟输出时钟(Delayed SCLK)。“众所周知,SPI属于双向通信,而信号延迟是限制隔离器件SPI速度提升的主要原因。我们的做法是在设计中将SCLK信号先传输到延迟输出时钟,中国体彩网再传至MCU上,从而可以给MISO提供整个链路的时钟(Clock)以实现高速SPI传输。”叶健说。

  但这种做法也付出了一定的资源,中国体彩网需要额外集成MCU寄存器。也就是说,会多出一个标准SPI端口或GPIO+移位寄存器。ADI高级模拟设计工程师赵天挺补充称,目前市场上最快的SPI隔离系统主要采用分立器件实现此功能,且还需要用户单独调试,而ADI此举已经集成了Delayed SCLK,并预先做好了出厂校准,客户可以直接使用。

  ADuM315x系列的另一个优势在于能在高速率下保持低延时,“数字隔离器的一个缺点就是延时比较严重,但ADuM315x通过增加一个延时的 SCLK信号,就是让MCU多一个引脚,从而使得回来的数据也能对上对应的时钟”,叶健表示,“此外,产品在出厂时就做了校正,客户拿到产品后就可以直接使用了。

  iCoupler隔离器是ADI采用脉冲调制方式实现的新型数字隔离器件。自2001年推出第一款iCoupler隔离器产品ADuM1100以来,经过十余年的不断创新,目前其产品包括10大系列、100多个种类,累计出货量已超过10亿个通道,代表性产品包括iso Power/USB/I2C/RS-485/RS-232/ADC/AFE等多类型隔离器。

  与传统光电耦合器中使用LED和光电二极管不同,iCoupler隔离变压器可实现最高5000V的隔离,其高耐压的关键在于发送和接收变压器的顶层和底层线m的聚酰亚胺材料作为隔离层,并在4mm×4 mm芯片上集成了4个变压器。

  ADI方面称,这种技术的优势在于消除了与光耦合器相关的不确定电流传送比率、非线性传送特性以及随时间漂移和随温度漂移问题,无需外部驱动器或分立器件,在同样的信号数据速率下,iCoupler产品的功耗是光耦的1/10-1/5。此外,由于采用晶圆级制造工艺,iCoupler能以较低成本相互集成,或是与其它半导体产品集成在一起。

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