概述
ADuM4151/[ADuM4152]/[ADuM4153]為5kV rms、7通道SPIsolator ^?^ 數(shù)字隔離器，針對(duì)隔離式串行外設(shè)接口(SPI)進(jìn)行了優(yōu)化。(提供3.75kV rms型號(hào))。這些器件基于ADI公司的iCoupler ^?^ 芯片級(jí)變壓器技術(shù)，在CLK、MO/SI、MI/SO和SS SPI總線信號(hào)中具有低傳播延遲特性，可支持最高17 MHz的SPI時(shí)鐘速率。 這些通道在工作時(shí)具有14 ns傳播延遲和1 ns抖動(dòng)，以針對(duì)SPI優(yōu)化時(shí)序。

ADuM4151/ADuM4152/ADuM4153隔離器還以三種不同的通道方向組合額外提供了三個(gè)獨(dú)立的低數(shù)據(jù)速率隔離通道。 器件以250 kbps數(shù)據(jù)速率對(duì)慢速通道中的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣和串行化，并在低速通道中伴有最高2.5 μs的抖動(dòng)。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADuM4151 ADuM4152 ADuM4153用于SPI接口的5 Kv專用隔離器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 工業(yè)可編程邏輯控制器(PLC)
• 傳感器隔離

特性

• 支持最高17 MHz的SPI時(shí)鐘速度
• 4個(gè)高速、低傳播延遲、SPI信號(hào)隔離通道
• 三個(gè)250 kbps數(shù)據(jù)通道
• 20引腳SOIC_IC封裝，爬電距離為8.3 mm
• 工作溫度高達(dá)：125°C
• 高共模瞬變抗擾度：>25 kV/μs
• 安全和法規(guī)認(rèn)證
  • UL認(rèn)證符合UL 1577標(biāo)準(zhǔn)
    • 1分鐘5000 V rms，SOIC長(zhǎng)封裝
  • CSA元件驗(yàn)收通知5A
  • VDE合格證書
    • DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
    • 最大工作絕緣電壓(V IORM )：849 V峰值

功能框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應(yīng)用信息

簡(jiǎn)介

ADuM415/ADuM4152/ADuM4153系列器件旨在優(yōu)化SPI（串行外設(shè)接口）的速度，并提供額外的低速控制通道或狀態(tài)監(jiān)測(cè)通道。這些隔離器基于差分iCoupler技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)更高的速度和更低的噪聲。

高速通道

ADuM415/ADuM4152/ADuM4153有四個(gè)高速通道。前三個(gè)通道（CLK、MISO、MOSI）的通道指示特定主設(shè)備和從設(shè)備（從設(shè)備A級(jí)或B級(jí)）之間的連接，在A級(jí)中優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)低傳播延遲，在B級(jí)中優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)高噪聲抗擾度。兩個(gè)等級(jí)之間的差異在于B級(jí)中添加了毛刺濾波器，這會(huì)使傳播延遲增加。B級(jí)的最大傳播延遲為14ns，支持最高17MHz的標(biāo)準(zhǔn)4線SPI時(shí)鐘速率。但是，由于B級(jí)版本中不存在毛刺濾波器，要確保不存在小于10ns的虛假毛刺。

B級(jí)中小于10ns的毛刺可能會(huì)導(dǎo)致第二個(gè)數(shù)據(jù)位丟失。這種脈沖條件會(huì)在輸出上表現(xiàn)為虛假的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，在下一個(gè)有效數(shù)據(jù)沿刷新時(shí)得到糾正。建議在噪聲環(huán)境中使用A級(jí)器件。

ADuM415/ADuM4152/ADuM4153的SPI信號(hào)路徑與引腳命名之間的關(guān)系以及引腳功能在表24中有詳細(xì)說(shuō)明。

數(shù)據(jù)路徑與SPI模式無(wú)關(guān)。CLK和MOSI SPI數(shù)據(jù)路徑針對(duì)傳播延遲和通道間匹配進(jìn)行了優(yōu)化。MISO SPI數(shù)據(jù)路徑針對(duì)傳播延遲進(jìn)行了優(yōu)化。器件不同步極性通道，因此，對(duì)于數(shù)據(jù)通道的定時(shí)沒(méi)有約束；SPI接口的時(shí)鐘線始終有效，并且在未選擇從設(shè)備時(shí)不會(huì)三態(tài)。這就排除了將多個(gè)ADuM415/ADuM4152的MI線一起選擇而不添加中繼器緩沖器或多路復(fù)用器的情況。

SS（從選擇條）通常是一個(gè)低有效信號(hào)。SS可以有許多不同的功能：SPI和SPI類總線。其中許多功能在A級(jí)和B級(jí)中都有觸發(fā)；因此，SS路徑包含一個(gè)毛刺濾波器，可防止短脈沖傳播到輸出，從而在操作中導(dǎo)致其他錯(cuò)誤。MSS信號(hào)需要在第一個(gè)有效時(shí)鐘沿之前在B級(jí)器件中進(jìn)行10ns的設(shè)置時(shí)間，以允許毛刺濾波器增加傳播時(shí)間。

低速數(shù)據(jù)通道

低速數(shù)據(jù)通道作為經(jīng)濟(jì)高效的隔離數(shù)據(jù)路徑提供，適用于定時(shí)不重要的情況。所有高速數(shù)據(jù)路徑都在給定的器件移位周期內(nèi)進(jìn)行時(shí)鐘同步、分組并跨隔離區(qū)移位。高速輸入同時(shí)在器件的兩側(cè)進(jìn)行采樣。高速通道進(jìn)行直流精度比較，低速數(shù)據(jù)通過(guò)重新排列低速通道上的輸入進(jìn)行傳輸。然后，數(shù)據(jù)由適當(dāng)?shù)膬?nèi)部采樣時(shí)鐘處理，對(duì)其進(jìn)行分組并發(fā)送回器件的另一側(cè)進(jìn)行類似處理。數(shù)據(jù)包糾正高速通道的定時(shí)，低速數(shù)據(jù)被鎖存到輸出。

一個(gè)自由運(yùn)行的內(nèi)部時(shí)鐘在該雙向數(shù)據(jù)關(guān)閉定時(shí)上調(diào)節(jié)。由于數(shù)據(jù)基于此時(shí)鐘在離散時(shí)間采樣，低速通道的傳播延遲在0.1μs到2.6μs之間，具體取決于輸入數(shù)據(jù)沿相對(duì)于內(nèi)部采樣時(shí)鐘的變化位置。

圖14說(shuō)明了低速通道的行為以及雙向通道之間的關(guān)系。

• 點(diǎn)A：當(dāng)在兩個(gè)低速數(shù)據(jù)沿之間采樣數(shù)據(jù)時(shí)，沿之間的非常窄的間隙會(huì)增加輸出時(shí)鐘的輸入。
• 點(diǎn)B：發(fā)生在雙向通道上的數(shù)據(jù)沿在采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣，并同時(shí)發(fā)送到輸出，這使兩個(gè)通道的輸出數(shù)據(jù)沿同步。
• 點(diǎn)C：小于最低低速脈沖寬度的數(shù)據(jù)脈沖可能不會(huì)傳輸，因?yàn)樗鼈兛赡懿粫?huì)被采樣。

低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，使得輸入上的交錯(cuò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換在輸出端要么同步，要么在呈現(xiàn)給輸出時(shí)被推開(kāi)。