DESCRIPTION

Le LTC6820 fournit des communications SPI bidirectionnelles entre deux dispositifs isolés, par l'intermédiaire d'une seule connexion à paire torsadée. Chaque LTC6820 encode les états logiques en signaux qui sont transmis à travers une barrière d'isolation à un autre LTC6820. Le LTC6820 récepteur décode la transmission et conduit le bus esclave aux états logiques appropriés. La barrière d'isolation peut être franchie par un simple transformateur d'impulsions pour obtenir des centaines de volts d'isolation.

Le LTC6820 commande des signaux différentiels en utilisant des courants de source et de descente adaptés, ce qui élimine la nécessité d'une prise centrale de transformateur et réduit les interférences électromagnétiques. Les comparateurs à fenêtre de précision du récepteur détectent les signaux différentiels. Les courants de commande et les seuils des comparateurs sont réglés par un simple diviseur de résistance externe, ce qui permet d'optimiser le système en fonction des longueurs de câble requises et des performances signal-bruit souhaitées.

 

CARACTÉRISTIQUES

Qualification AEC-Q100 pour les applications automobiles

Communications de données SPI isolées à 1 Mbps

Isolation galvanique simple à l'aide de transformateurs standard

Interface bidirectionnelle sur une seule paire torsadée

Prend en charge des longueurs de câble allant jusqu'à 100 mètres

Susceptibilité et émissions EMI très faibles

Configurable pour une immunité au bruit élevée ou une faible puissance

Conçu pour les systèmes conformes à la norme ISO26262

Aucun changement de logiciel n'est nécessaire dans la plupart des systèmes SPI

Très faible, 2µA Courant de repos

Détection automatique du réveil

Plage de température de fonctionnement : -40°C à 125°C

Alimentation 2,7V à 5,5V

Interfaces avec toutes les logiques de 1,7V à 5,5V

Disponible en boîtiers QFN et MSOP à 16 pistes

 

CANDIDATURES

Réseaux industriels

Systèmes de surveillance des batteries

Capteurs à distance

 

FONCTIONNEMENT

Le LTC6820 crée une interface de port série isolée bidirectionnelle (isoSPI) sur une seule paire de fils torsadés, avec une sécurité et une immunité au bruit accrues par rapport à une interface non isolée. En utilisant des transformateurs, le LTC6820 traduit les signaux SPI standards (CS, SCK, MOSI et MISO) en impulsions qui peuvent être envoyées dans les deux sens sur des câbles à paires torsadées.

Un système typique utilise deux dispositifs LTC6820. Le premier est associé à un microcontrôleur ou à un autre maître SPI. Ses broches d'émission/réception IP et IM sont connectées, à travers une barrière d'isolation, à un second LTC6820 qui reproduit les signaux SPI pour être utilisés par un ou plusieurs dispositifs esclaves.

Le transmetteur est un pilote différentiel à régulation de courant. L'amplitude de la tension est déterminée par le courant de commande et la charge résistive équivalente (impédance caractéristique du câble et résistance de terminaison, RM).

 

FONCTIONNEMENT

De l'autre côté de la barrière d'isolation (c'est-à-dire à l'autre extrémité du câble), un autre LTC6820 est configuré pour s'interfacer avec un esclave SPI. Il reçoit les impulsions transmises et reconstruit les signaux SPI sur son port de sortie. De plus, le dispositif esclave peut transmettre une impulsion de données de retour au maître pour définir l'état de MISO.

Un LTC6820 esclave ne transmet jamais d'impulsions longues (CS). De plus, un esclave ne transmettra qu'une courte impulsion -1 (quand MISO = 0), jamais une impulsion +1. Ceci permet d'utiliser plusieurs appareils esclaves sur un seul câble sans risque de collisions.

Réglage de la phase et de la polarité de l'horloge (PHA et POL)

Les dispositifs SPI utilisent souvent un front d'horloge pour verrouiller les données et l'autre front pour déplacer les données. Cela permet d'éviter les problèmes de synchronisation liés à l'asymétrie de l'horloge. Il n'existe pas de norme spécifiant si le décalage ou le verrouillage doit avoir lieu en premier. Il n'y a pas non plus d'exigence pour que les données soient verrouillées sur un front d'horloge montant ou descendant, bien que le verrouillage sur le front montant soit le plus courant. Le LTC6820 supporte les quatre modes de fonctionnement SPI, tels qu'ils sont configurés par les broches PHA et POL.

Interaction et synchronisation de l'isoSPI

Un dispositif SPI maître initie la communication en abaissant CS. Le LTC6820 convertit cette transition en une impulsion longue -1 sur ses broches IP/IM. L'impulsion traverse la barrière d'isolation (avec un retard de câble associé) et arrive aux broches IP/IM du LTC6820 esclave. Une fois validée, l'impulsion longue -1 est reconvertie en une transition CS descendante, cette fois fournie au dispositif SPI esclave. Si l'esclave PHA = 1, SCK quittera aussi l'état de repos à ce moment-là.

Avant que le dispositif SPI maître ne fournisse le premier front d'horloge de verrouillage, le LTC6820 esclave doit transmettre le bit de données esclave initial SN, qu'il détermine en échantillonnant l'état de MISO après un délai approprié.