概述
ADuM4154是一款5kV rms、7通道SPIsolator ^?^ 數(shù)字隔離器，針對(duì)串行外設(shè)接口(SPI)進(jìn)行了優(yōu)化，并最多可以支持4個(gè)從器件。 (提供3.75kV rms型號(hào))。這款器件基于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)中具有低傳播延遲和低抖動(dòng)特性，可支持最高17 MHz的SPI時(shí)鐘速率。

ADuM4154隔離器還提供從機(jī)選擇多路復(fù)用系統(tǒng)，一個(gè)隔離器最多可以支持4個(gè)從機(jī)器件。 當(dāng)選中目標(biāo)從機(jī)時(shí)，從機(jī)選擇信號(hào)以低傳播延遲傳播到所需輸出，可實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的時(shí)序控制。 隔離式SSx通過250 kbps低速、2通道地址總線尋址，更換目標(biāo)從機(jī)器件只需2.5 μs。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADUM4154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
• 最多支持4個(gè)從器件
• 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
    • VIORM = 849 V峰值

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應(yīng)用信息

簡(jiǎn)介

ADuM4154 的設(shè)計(jì)旨在優(yōu)化 SPI（串行外設(shè)接口）的隔離以實(shí)現(xiàn)高速傳輸，同時(shí)提供額外的低速通道用于控制和狀態(tài)監(jiān)測(cè)。該隔離器基于差分 iCoupler 技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)更高的速度和更低的噪聲。

高速通道

ADuM4154 有四個(gè)高速通道。前三個(gè)通道（CLK、MISO、MOSI，斜杠表示隔離器中特定的輸入和輸出連接）經(jīng)過優(yōu)化，可在 B 級(jí)實(shí)現(xiàn)低傳播延遲，或在 A 級(jí)實(shí)現(xiàn)高噪聲抗擾度。這兩個(gè)等級(jí)的區(qū)別在于 B 級(jí)的這三個(gè)通道中添加了毛刺濾波器，這會(huì)增加傳播延遲。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。不過，由于 B 級(jí)版本中沒有毛刺濾波器，要確保不存在小于 10ns 的虛假毛刺。

B 級(jí)器件中小于 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。

ADuM4154 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 20 中有詳細(xì)說明。

數(shù)據(jù)路徑與 SPI 模式無關(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。器件不會(huì)對(duì)時(shí)鐘通道的極性進(jìn)行同步；因此，對(duì)于數(shù)據(jù)通道的定時(shí)沒有約束。SPI 接口的時(shí)鐘線始終有效，并且在未選擇外設(shè)時(shí)不會(huì)三態(tài)。這樣就避免了在不添加中繼器緩沖器或多路復(fù)用器的情況下，將多個(gè) ADuM4154 的 MI 線一起連接。

SS（從選擇條）通常是一個(gè)低有效信號(hào)。SS 可以有多種不同的功能：SPI 和類 SPI 總線。其中許多功能在 A 級(jí)和 B 級(jí)中都會(huì)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 B 級(jí)器件的第一個(gè)有效時(shí)鐘沿之前有 10ns 的建立時(shí)間，以允許毛刺濾波器增加傳播時(shí)間。

外設(shè)選擇多路復(fù)用器

ADuM4154 最多可控制四個(gè)獨(dú)立的外設(shè)器件。圖 10 展示了使用通用隔離器實(shí)現(xiàn)此功能的方法。每個(gè)外設(shè)選擇都需要一個(gè)隔離通道；因此，需要七個(gè)高速通道來傳輸雙向數(shù)據(jù)到四個(gè)外設(shè)。

圖 11 展示了 ADuM4154 如何控制四個(gè)外設(shè)：通過將 SS 輸入路由到隔離器外設(shè)側(cè)的一個(gè)多路復(fù)用器上，與標(biāo)準(zhǔn)方案相比，這樣可減少三個(gè)隔離通道。

多路復(fù)用器選擇線是在 ADuM4154 中實(shí)現(xiàn)的低速通道。SS0 和 SSA 是隔離的。所有低速輸入在一側(cè)進(jìn)行采樣，器件的直流值在另一側(cè)進(jìn)行采樣并同步、分組和移位穿過隔離線圈。低速選擇線經(jīng)過優(yōu)化以實(shí)現(xiàn)直流精度，高速通道用于將多路復(fù)用控制塊的數(shù)據(jù)傳輸。高速通道的數(shù)據(jù)傳輸在內(nèi)部處理，從芯片外部不可見。