ADI ADUM4160BRWZ-RL數字隔離器中文詳細資料

一、型號與類型

ADUM4160BRWZ-RL是Analog Devices Inc.（ADI）生產的一款高性能數字隔離器，特別針對全速/低速USB應用設計。這款隔離器結合了高速CMOS工藝與單片空芯變壓器技術，提供了優異的電氣性能和可靠的隔離能力。其封裝形式為SOP16，便于在各類電子系統中集成使用。ADUM4160BRWZ-RL作為ADI全系列數字隔離器中的一員，以其獨特的iCoupler?技術脫穎而出，成為市場上備受歡迎的產品之一。

　　廠商名稱：ADI

　　元件分類：數字隔離器

　　中文描述： 數字隔離器,2放大器,3.1 V,5.5 V,WSOIC,16引腳,12 Mbps

　　英文描述： Full/Low Speed 5 kV USB Digital Isolator

　　數據手冊：http://www.qoodd.com/data/k08-24103152-ADUM4160BRWZ-RL.html

　　在線購買：立即購買

　　ADUM4160BRWZ-RL概述

　　ADUM4160是一款基于Analog Devices,Inc.的iCoupler?技術的USB端口隔離器。該隔離元件結合了高速CMOS和單片空氣芯變壓器技術，具有出色的性能特點，并易于與低速和全速USB兼容的外設設備集成。它提供了檢測數據流方向和控制輸出緩沖器狀態的機制。數據方向是在逐個數據包的基礎上確定的。它使用基于邊緣檢測的iCoupler技術，結合內部邏輯，實現一個透明的、易于配置的、面向上游的端口隔離器。隔離一個面向上游的端口在簡單性、電源管理和穩健運行方面具有一些優勢。它被廣泛應用于USB外設設備的隔離、隔離的USB集線器、醫療應用等。

　　輸入數量，VDD1側為2

　　輸入數量，VDD2側為2

　　最大數據速率為12Mbps

　　最大傳播延遲為70ns（在5V時）

　　最大抖動為3ns

　　雙向通信

　　兼容USB 2.0

　　高共模瞬態抗擾>35kV/μs（典型值）

　　工作溫度:-40°C到+105°C

　　封裝方式為16引腳SOIC-W

　　ADUM4160BRWZ-RL中文參數

　　ADUM4160BRWZ-RL引腳圖

二、工作原理

ADUM4160BRWZ-RL的工作原理主要基于磁耦合技術，即利用磁場作為信號傳輸的媒介，實現電路之間的電氣隔離。在輸入端，數字信號通過內部的CMOS電路轉換為適合磁耦合的電流信號，這些電流信號在空芯變壓器中激發磁場，磁場再穿過變壓器間隙，在接收端感應出相應的電流信號。接收端的CMOS電路再將感應電流信號轉換回原始的數字信號，從而完成信號的隔離傳輸。

與傳統的光耦隔離器相比，磁耦隔離器具有更快的傳輸速度和更長的傳輸距離，同時避免了光耦器件對溫度、濕度等環境因素的敏感性。此外，ADUM4160BRWZ-RL還結合了邊沿檢測的iCoupler技術，能夠實時監測信號邊沿，確保數據流的準確無誤，并提供了易于配置和透明的端口隔離解決方案。

三、特點

1. 優異的電氣性能：ADUM4160BRWZ-RL結合了高速CMOS工藝和單片空芯變壓器技術，提供了出色的電氣性能，包括低傳播延遲、高共模瞬變抗擾度等。

2. 廣泛的電源適應性：該隔離器可以接受3.1V至5.5V的電源電壓，并在內部自動調整至合適的信號電平，從而與VBUS直接相連，增強了系統的靈活性和兼容性。

3. 智能的數據流控制：ADUM4160BRWZ-RL能夠檢測數據流向，并控制輸出緩沖的狀態，確保數據在D+/D?線路上的正確傳輸和接收。同時，它還支持外設通過上拉電阻控制連接時序，提高了系統的穩定性和可靠性。

4. 高隔離電壓：該隔離器提供了5000Vrms的隔離電壓，有效隔離了電路之間的電氣連接，防止了潛在的電磁干擾和信號串擾。

5. 低功耗與掛起模式：ADUM4160BRWZ-RL的空閑電流較低，并支持掛起模式，有助于降低系統的整體功耗，延長電池使用壽命。

6. 完全兼容USB 2.0：該隔離器完全兼容USB 2.0低速和全速數據速率，即1.5 Mbps和12 Mbps雙向通信，為USB外設和隔離式USB集線器等應用提供了理想的解決方案。

7. 增強的ESD性能：ADUM4160BRWZ-RL具有3A類接觸式ESD性能，符合ANSI/ESD STM5.1-2007標準，提高了系統的抗靜電干擾能力。

四、應用

ADUM4160BRWZ-RL廣泛應用于需要電氣隔離的USB外設和系統中，包括但不限于：

1. USB外設隔離：在需要將USB外設與主機或其他系統隔離的場合，如醫療設備、工業控制設備等，ADUM4160BRWZ-RL提供了可靠的隔離解決方案，確保了數據傳輸的安全性和穩定性。

2. 隔離式USB集線器：在構建隔離式USB集線器時，ADUM4160BRWZ-RL可以作為關鍵組件，實現各端口之間的電氣隔離，防止信號串擾和電磁干擾。

3. 醫療設備：在醫療電子系統中，電氣隔離是確保患者安全的重要措施之一。ADUM4160BRWZ-RL的高隔離電壓和低功耗特性使其成為醫療設備的理想選擇。

4. 工業控制：在工業控制系統中，各種傳感器和執行器需要與控制器進行通信。ADUM4160BRWZ-RL提供了可靠的隔離通信方案，確保了數據傳輸的準確性和穩定性。

5. 航空航天與國防：在航空航天和國防領域，對電氣隔離的要求更為嚴格。ADUM4160BRWZ-RL的高性能和高可靠性使其成為這些領域中的重要組件。

五、參數

以下是ADUM4160BRWZ-RL的主要技術參數：

• 工作電源電壓：3.1V至5.5V

• 隔離電壓：5000Vrms

• 數據速率：全速/低速USB（1.5 Mbps至12 Mbps）

• 傳播延遲：典型值約為20ns（具體數值可能隨溫度和電源電壓變化）

• 共模瞬變抗擾度：高（具體數值請參考數據手冊，能夠抵御較大的共模電壓瞬變）

• 電源電流：低功耗設計，具體數值因工作模式（正常模式與掛起模式）而異，通常掛起模式下電流更低

• 工作溫度范圍：-40°C至+85°C（工業級溫度范圍），部分型號可能支持更寬的溫度范圍

• 封裝形式：SOP16，便于PCB布局和焊接

• 引腳配置：包括電源引腳（VCC、GND）、數據輸入輸出引腳（D+、D-）、使能/控制引腳（如果有的話）以及可能的故障/狀態指示引腳

• ESD保護：符合ANSI/ESD STM5.1-2007標準，提供3A類接觸式ESD保護

• 熱阻：具體數值取決于封裝和PCB布局，通常會在數據手冊中給出

• 存儲溫度范圍：-65°C至+150°C（通常比工作溫度范圍更寬，以確保長期存儲的穩定性）

• 封裝材料：符合RoHS標準，無鉛環保

• 認證與合規性：可能符合UL、VDE、CSA等安全標準，以及CE、FCC等電磁兼容性標準（具體需參考產品數據手冊和認證信息）

六、設計考慮

在使用ADUM4160BRWZ-RL進行設計時，需要考慮以下幾個關鍵因素：

1. 電源設計：確保為隔離器提供穩定的電源電壓，并在必要時添加濾波電路以減少電源噪聲的干擾。

2. 布局與布線：優化PCB布局，減少信號路徑中的寄生電感和電容，避免信號反射和串擾。同時，注意隔離器與其他敏感元件之間的間距，以滿足電氣隔離的要求。

3. 信號完整性：采用合適的終端電阻和匹配網絡，確保信號在傳輸過程中的完整性和穩定性。

4. 故障保護：設計適當的故障檢測和保護機制，如過流保護、過壓保護等，以提高系統的可靠性和安全性。

5. 電磁兼容性：考慮隔離器在系統中的電磁輻射和敏感度問題，采取適當的屏蔽和濾波措施，確保系統滿足相關電磁兼容性標準。

6. 溫度管理：在溫度較高的環境中使用時，注意隔離器的熱性能，確保其在規定的工作溫度范圍內運行。

七、總結

ADUM4160BRWZ-RL作為一款高性能的數字隔離器，以其優異的電氣性能、廣泛的電源適應性、智能的數據流控制以及高隔離電壓等特點，在USB外設、隔離式USB集線器、醫療設備、工業控制以及航空航天與國防等領域中得到了廣泛應用。通過合理的設計和布局，可以充分發揮其性能優勢，提高系統的穩定性和可靠性。同時，ADI提供的豐富技術資源和支持服務也為工程師們在使用該產品時提供了有力的保障。