ALLGEMEINE BESCHREIBUNG

Die ADuM1400/ADuM1401/ADuM14021 sind vierkanalige digitale Isolatoren, die auf der iCoupler-Technologie von Analog Devices, Inc. basieren. Durch die Kombination von Hochgeschwindigkeits-CMOS und monolithischer Luftkern-Transformatortechnologie bieten diese Isolationskomponenten herausragende Leistungsmerkmale, die Alternativen wie Optokopplern überlegen sind.

Durch den Verzicht auf LEDs und Fotodioden beseitigen die iCoupler-Bausteine die Designschwierigkeiten, die üblicherweise mit Optokopplern verbunden sind. Die für Optokoppler typischen Bedenken hinsichtlich unsicherer Stromübertragungsverhältnisse, nichtlinearer Übertragungsfunktionen sowie Temperatur- und Lebensdauereffekten werden durch die einfachen digitalen Schnittstellen und stabilen Leistungsmerkmale der iCoupler beseitigt.

Mit diesen iCoupler-Produkten entfällt die Notwendigkeit externer Treiber und anderer diskreter Komponenten. Außerdem verbrauchen iCoupler-Geräte bei vergleichbaren Signaldatenraten nur ein Zehntel bis ein Sechstel des Stroms von Optokopplern.

Die Isolatoren ADuM1400/ADuM1401/ADuM1402 bieten vier unabhängige Isolationskanäle in einer Vielzahl von Kanalkonfigurationen und Datenraten. Alle Modelle arbeiten mit einer Versorgungsspannung von 2,7 V bis 5,5 V auf beiden Seiten, was Kompatibilität mit Systemen mit niedrigeren Spannungen bietet und eine Spannungsübersetzung über die Isolationsbarriere hinweg ermöglicht. Darüber hinaus bieten die ADuM1400/ADuM1401/ADuM1402 eine niedrige Impulsbreitenverzerrung (<2 ns für CRW-Grade) und eine enge Kanal-zu-Kanal-Anpassung (<2 ns für CRW-Grade). Im Gegensatz zu anderen Optokoppler-Alternativen verfügen die Isolatoren ADuM1400/ADuM1401/ADuM1402 über eine patentierte Refresh-Funktion, die die Gleichstromkorrektheit auch dann sicherstellt, wenn keine logischen Eingangsübergänge vorliegen und eine der Versorgungen nicht mit Strom versorgt wird.

 

FEATURES

Qualifiziert für Automobilanwendungen

Stromsparender Betrieb

5 V Betrieb

Maximal 1,0 mA pro Kanal bei 0 Mbit/s bis 2 Mbit/s

Maximal 3,5 mA pro Kanal bei 10 Mbps

Maximal 31 mA pro Kanal bei 90 Mbps

3 V Betrieb

0,7 mA pro Kanal maximal bei 0 Mbps bis 2 Mbps

2,1 mA pro Kanal maximal bei 10 Mbps

Maximal 20 mA pro Kanal bei 90 Mbps

Bidirektionale Kommunikation

3 V/5 V Pegelumsetzung

Betrieb bei hohen Temperaturen: 125°C

Hohe Datenrate: dc bis 90 Mbps (NRZ)

Präzise Timing-Eigenschaften

2 ns maximale Pulsbreitenverzerrung

2 ns maximale Kanal-zu-Kanal-Anpassung

Hohe Störfestigkeit gegen transiente Gleichtaktspannungen: >25 kV/μs

Funktion zur Freigabe des Ausgangs

16-poliges SOIC-Gehäuse mit breitem Gehäuse

RoHS-konforme Modelle verfügbar

 

Sicherheit und behördliche Genehmigungen

UL Anerkennung: 2500 V rms für 1 Minute nach UL 1577

CSA-Bauteilabnahmeerklärung 5A

VDE-Konformitätszertifikat

DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12

VIORM = 560 V Spitze

TÜV-Zulassung: IEC/EN/UL/CSA 61010-1

 

ANWENDUNGEN

Mehrzweck-Mehrkanal-Isolierung

Isolierung der SPI-Schnittstelle/Datenkonverter

RS-232/RS-422/RS-485 transceivers

Industrielle Feldbusisolierung

Automobile Systeme

 

PARAMETER IM ZUSAMMENHANG MIT DER AUSBREITUNGSVERZÖGERUNG

Die Anpassung von Kanal zu Kanal bezieht sich auf den maximalen Unterschied in der Ausbreitungsverzögerung zwischen den Kanälen innerhalb einer einzelnen ADuM1400/ADuM1401/ADuM1402-Komponente.

Die Laufzeitverzögerung bezieht sich auf die maximale Abweichung der Laufzeit zwischen mehreren ADuM1400/ADuM1401/ADuM1402-Komponenten, die unter den gleichen Bedingungen arbeiten.

 

GLEICHSTROMRICHTIGKEIT UND MAGNETFELDIMMUNITÄT

Positive und negative logische Übergänge am Isolatoreingang verursachen schmale (~1 ns) Impulse, die über den Transformator an den Decoder gesendet werden. Der Decoder ist bistabil und wird daher von den Impulsen entweder gesetzt oder zurückgesetzt, was auf logische Übergänge am Eingang hinweist. Bleiben logische Übergänge am Eingang für mehr als ~1 µs aus, wird ein periodischer Satz von Auffrischungsimpulsen gesendet, die den korrekten Eingangszustand anzeigen, um die Gleichstromkorrektheit am Ausgang zu gewährleisten. Wenn der Decoder keine internen Impulse von mehr als etwa 5 µs empfängt, wird angenommen, dass die Eingangsseite stromlos oder nicht funktionsfähig ist.

Die Begrenzung der Magnetfeldimmunität des ADuM1400/ADuM1401/ADuM1402 wird durch die Bedingung festgelegt, dass die induzierte Spannung in der Empfangsspule des Transformators groß genug ist, um den Decoder entweder fälschlicherweise zu setzen oder zurückzusetzen. Die folgende Analyse definiert die Bedingungen, unter denen dies geschehen kann. Die 3-V-Betriebsbedingung des ADuM1400/ADuM1401/ADuM1402 wird untersucht, weil sie die anfälligste Betriebsart darstellt.