ADuM1100是一种基于模拟设备的数字隔离器

特征

高数据速率：DC到100 Mbps（NRZ）；兼容3.3 V和5.0 V操作/水平翻译；最高工作温度125摄氏度；低功率运行；5V操作；1 Mbps时最大1.0毫安；25 Mbps时最大4.5毫安；100 Mbps时最大16.8毫安；3.3 V操作；1 Mbps时最大0.4毫安；25 Mbps时最大3.5毫安；50 Mbps时最大7.1毫安；8导SOIC封装（提供无铅版本）；高共模瞬态抗扰度：>25kv/s；安全和监管信息UL认可；2500 V rms，每UL 1577 1分钟；CSA第5A号部件验收通知；VDE合格证书；德国工业标准EN 60747-5-2（VDE 0884第2部分）：2003–01；德国工业标准EN 60950（VDE 0805）：2001–12；欧洲工业标准EN 60950:2000；VIORM=560伏峰。

应用

数字现场总线隔离；光隔离器更换；计算机外围接口；微处理器系统接口；通用仪表和数据采集。

一般说明

ADuM1100是一种基于模拟设备的数字隔离器。ICouper技术。结合高速CMOS和单片空芯变换技术，这种隔离元件提供优于替代品，如光耦装置。为现有的高速光耦合器，ADuM1100支持高达25 Mbps和100 Mbps。ADuM1100的工作电压范围为3.0V至5.5V，延迟传输<18ns，边缘不对称性<2ns，且与最高温度兼容125.C.它在非常低的功率下工作，静态电流小于0.9毫安电流（两边的总和），以及小于160）}每Mbps的数据速率。与其他光耦替代品不同，ADuM1100为直流正确性提供了专利不断更新输出信号的刷新功能。ADuM1100有三个酒吧。ADuM1100ARADuM1100BR可以工作到最高温度支持高达25 Mbps和100 Mbps的数据速率，分别是。ADuM1100UR最多可运行温度为125.C，支持高达100 Mbps的数据速率。

典型性能特征

应用信息PC板布局

ADuM1100数字隔离器不需要逻辑接口的外部接口电路。建议在输入和输出电源引脚处使用旁路电容器。输入旁路电容器可以最方便地连接在引脚3和4之间（图2）。或者，旁路电容器可以位于管脚1和4之间。输出旁路电容器可连接在引脚7和8或引脚5和8之间。电容值应在0.01μF至0.1μF之间。电容器两端与电源引脚之间的总引线长度不应超过20 mm。

传播延迟时间描述逻辑信号通过组件传播所需的时间长度。逻辑低输出的传播延迟时间和逻辑高输出的传播延迟时间是指输入信号转换和相应输出信号转换之间的持续时间（图3）。

脉冲宽度失真是TPLH和TPHL之间的最大差异，并提供了输入信号的时序在元件输出信号中保持的准确程度的指示。传播延迟歪斜是在相同的工作温度下运行的具有相同输出负载的多个ADUM1100组件之间的最小和最大传播延迟值之间的差值。

根据输入信号上升/下降时间，基于输入50%电平测量的传播延迟可以与组件的真实传播延迟（从其输入开关阈值测量）不同。这是因为输入阈值，就像常用的光耦一样，与典型输入信号的50%点处于不同的电压水平。此传播延迟差由：

其中：tPLH，tPHL=从输入50%水平。t′PLH，t′PHL=从输入切换阈值。tr，tf=输入10%到90%的上升/下降时间。VI=输入信号的振幅（0至VI级假设）。VITH（L–H），VITH（H–L）=输入开关阈值。

较慢的输入边缘速率的影响也可以影响基于输入50%电平的测量的脉冲宽度失真。这种影响可能增加或减少视在脉冲宽度失真取决于相对大小的tPHL，tPLH和PWD。这里感兴趣的情况是导致脉冲宽度失真最大增加的条件。这种情况下的变化是由：

其中，

在图7中，将脉冲宽度失真的调整绘制为输入上升/下降时间的函数。

操作方法、直流正确性和磁场抗扰度

参考功能框图，两个线圈充当脉冲变压器。隔离器输入端的正逻辑和负逻辑转换导致窄脉冲（2ns）通过变压器发送到解码器。解码器是双稳态的，因此可以通过指示输入逻辑转换的脉冲来设置或重置。在输入端没有超过2μs的逻辑转换的情况下，发送适当极性的周期性更新脉冲，以确保输出端的直流正确性。如果解码器在大约5μs的时间内没有接收到这些更新脉冲，则假定输入侧没有电或没有功能，在这种情况下，通过看门狗定时器电路将隔离器输出强制为逻辑高状态。

ADuM1100的磁场抗扰度的限制是由变压器接收线圈中的感应电压足够大以错误设置或重置解码器的条件设置的。下面的分析定义了可能发生这种情况的条件。检查ADuM1100的3.3V工作状态，因为它代表最易受影响的工作模式。

变压器输出的脉冲幅度大于1.0V。解码器的感应阈值约为0.5v，因此建立了一个0.5v的裕度，在该裕度中可以容忍感应电压。通过接收线圈感应的感应电压由：

其中：β=磁通密度（高斯）。N=接收线圈的匝数。rn=接收线圈的第n圈半径（cm）。右n个2给定在ADUM1100中的接收线圈的几何结构和在解码器中的感应电压最多为0.5 V余量的强加要求，计算最大允许磁场，如图8所示。

例如，在1 MHz的磁场频率下，0.2千高斯的最大允许磁场在接收线圈上感应出0.25伏的电压。这大约是感应阈值的50%，不会导致错误的输出转换。类似地，如果在发送脉冲期间发生这样的事件（并且具有最坏的极性），则将接收到的脉冲从>1.0v减小到0.75v-仍然远远高于解码器的0.5v感测阈值。

上述磁通密度值对应于距离ADuM1100变压器给定距离处的特定电流幅值。图9将这些允许的电流幅值表示为选定距离的频率函数。如图所示，ADuM1100具有极强的免疫能力，只能受到高频和非常接近组件的超大电流的影响。对于注意到的1 MHz示例，必须将0.5 kA 5 mm的电流放置在远离ADuM1100的位置，以影响组件的操作。

注意，在强磁场和高频的组合下，由印刷电路板轨迹形成的任何环路都可能产生足够大的错误电压，从而触发后续电路的阈值。在布置此类痕迹时应注意避免这种可能性。

模拟数字解码器脉冲输入输出

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