ADuM4160全速低速USB数字隔离器
ADuM3160_cn
GND2
图1.
1
受美国专利5,952,849号、6,873,065号、7,075,329号和8,432,812号保护。 Document Feedback
Rev. C
Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. Speci cations subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners.
概述
ADuM31601是一款采用 ADI公司 iCoupler®技术的 USB端口 隔离器，它将高速CMOS工艺与单片空芯变压器技术相结 合，可提供优异的工作性能，并且很容易与低速和全速 USB兼容外设集成。 许多微控制器实施的 USB 只向外部引脚提供 D+ 和 D− 线 路。这在许多情况下都符合需求，因为它仅需极少的外部 器件，并简化了设计；不过，当需要隔离时，这会带来难 题。由于USB线路必须在主动驱动D+/D−与允许外部电阻 设置总线状态之间切换，因此ADuM3160结构既可以检测 数据流向，也能够控制输出缓冲的状态。数据流向根据逐 包处理确定。 ADuM3160将基于边沿检测的 iCoupler技术与内部逻辑结 合使用，实现透明、易于配置、面对上游的端口隔离器。 隔离上游端口具有电路简单、电源管理和操作稳健等多种 优势。 这款隔离器的传播延迟与标准集线器和电缆的传播延迟相 当。它可以采用任一侧的4.5 V至5.5 V总线电压供电，并能 在内部将该电压调节至信号电平，从而与VBUSx直接相连。 ADuM3160对上拉电阻进行隔离控制，以便外设能控制连 接时序。该器件在空闲状态下消耗的电流非常低，因此不 需要挂起状态。也可提供5 kV强化隔离版本ADuM4160。
ADQ412 USB总线超高速采集卡
ADQ412 USB总线超高速采集卡
ADQ412是ADQ V6系列中的一款单通道数据采集卡，可通过软件选择双通道或四通道，具备出色的动态性能。
由于高带宽和搞动态范围的完美结合，使用户要求的诸如RF/IF采样得以实现。
性能
•最多4个通道
•最高3.6 GSPS采样率
•最高2 GHz模拟带宽
•12 bits分辨率
•内时钟及外时钟参考
•时钟参考输出
•外触发输入和输出
•多记录>1 MHz PRF
•时间标签
•700 MS样点数据内存
•数据接口USB 2.0 / cPCIe / PXIe
•用户可利用FPGAs开发自己的应用
•支持C/C++ 及MATLAB
应用
•RADAR
•LIDAR
•无线通信
•光纤传输
•高速数据记录
•测试与测量
其它型号的超高速采集卡
北京迪阳世纪科技有限责任公司。
使用数字隔离器简化医疗和工业应用中的USB隔离
使用数字隔离器简化医疗和工业应用中的USB隔离目前在办公室和家庭中使用的标准信息处理设备——个人电脑（PC），使用通用串行总线（USB）与大多数外设进行通讯。
标准化、低成本及软件和开发工具的支持已使个人电脑成为医疗和工业应用很具吸引力的主处理器平台，但这些增长中的市场对安全性和可靠性要求（特别是在电气隔离方面）与一直以来推动个人电脑发展的办公室环境有很大不同。
早期的个人电脑以串行和并行端口作为与外部世界连接的标准接口。
这些标准是从最早的大型计算机继承而来的。
另一个可用的通讯标准RS-232接口，虽然速度慢，但因为可简单地实现所需要的鲁棒隔离，很适合医疗和工业环境。
由于得到广泛使用并有良好的支持，人们容忍了其速度低和点对点的缺点。
USB接口已取代RS-232，成为个人电脑及其外设的标准端口，其特性几乎在所有方面都远远优于较老的串行端口。
然而，对于要求隔离的医疗和工业应用，由于实现隔离的难度大且成本高，USB一直主要用作诊断端口和临时连接。
本文讨论了对USB实现隔离的各种方法。
值得特别介绍的是，ADI公司现提供了一个新的可选方案——ADuM41601 USB隔离器。
这一突破性产品可简单廉价地实现外设隔离（特别是D+和D-线的隔离），提高了USB在医疗和工业应用中的使用价值。
关于通用串行总线USB是个人电脑的首选串行接口。
该接口得到所有常用的商业操作系统的支持，且允许硬件和驱动器热插拔。
一台主机可以集中星型方式连接多达127个设备。
许多数据传输模式可处理存储设备的大批量数据传输、流媒体的同步传输以及时间关键型数据的中断驱动型传输（如鼠标移动）等各类传输。
USB以三种数据传输速率运行：低速（1.5Mbps）、全速（12Mbps）和高速（480Mbps）。
该规范创建后强化了消费应用，这些应用要求连接必须简单且具有鲁棒性，由控制器和物理层信令来解决复杂性的问题。
USB物理层只包含4条线：两条向外设提供5V电源和地，另外两条（D+和D-）构成可传递差分数据的双绞线对（图1）。
USB实现隔离的四种方法分析
USB实现隔离的四种方法分析目前在办公室和家庭中使用的标准信息处理设备—个人电脑（PC），使用通用串行总线（U S B）与大多数外设进行通讯。
标准化、低成本及软件和开发工具的支持已使个人电脑成为医疗和工业应用很具吸引力的主处理器平台，但这些增长中的市场对安全性和可靠性要求（特别是在电气隔离方面）与一直以来推动个人电脑发展的办公室环境有很大不同。
早期的个人电脑以串行和并行端口作为与外部世界连接的标准接口。
这些标准是从最早的大型计算机继承而来的。
另一个可用的通讯标准R S-232 接口，虽然速度慢，但因为可简单地实现所需要的鲁棒隔离，很适合医疗和工业环境。
由于得到广泛使用并有良好的支持，人们容忍了其速度低和点对点的缺点。
USB接口已取代R S-232，成为个人电脑及其外设的标准端口，其特性几乎在所有方面都远远优于较老的串行端口。
然而，对于要求隔离的医疗和工业应用，由于实现隔离的难度大且成本高，USB一直主要用作诊断端口和临时连接。
本文讨论了对USB实现隔离的各种方法。
值得特别介绍的是，ADI公司现提供了一个新的可选方案—ADuM41601 USB隔离器。
这一突破性产品可简单廉价地实现外设隔离（特别是D+和D-线的隔离），提高了USB在医疗和工业应用中的使用价值。
关于通用串行总线USB是个人电脑的首选串行接口。
该接口得到所有常用的商业操作系统的支持，且允许硬件和驱动器热插拔。
一台主机可以集中星型方式连接多达127 个设备。
许多数据传输模式可处理存储设备的大批量数据传输、流媒体的同步传输以及时间关键型数据的中断驱动型传输（如鼠标移动）等各类传输。
USB以三种数据传输速率运行：低速（1.5Mbps）、全速（12Mbps）和高速（480Mbps）。
该规范创建后强化了消费应用，这些应用要求连接必须简单且具有鲁棒性，由控制器和物理层信令来解决复杂性的问题。
USB物理层只包含4条线：两条向外设提供5V电源和地，另外两条（D+和D-）构成可传递差分数据的双绞线对（图1）。
数字隔离器是一种方便易用的USB隔离方法
数字隔离器是一种方便易用的USB隔离方法来源：EDN作者：Eric Gaalaas标签：ADuM4160(2)隔离器(26)数字隔离器(46)USB(889)ADI(433)USB，是英文Universal Serial Bus（通用串行总线）的缩写，个人电脑（PC）可以使用USB通过连接电缆与外设进行通信。
但是出于安全考虑，在某些应用中需要隔离USB通信或隔断接地回路。
遗憾的是，由于USB连接电缆上的数据流是双向传输，所以隔离工作也非易事。
这篇文章讨论的就是方便易用的USB隔离设备在实际应用中遇到的挑战，并对比了各种不同的解决方案。
“透明的”理想方案是将添加隔离设备带给系统的影响降至最低限度，而这样的解决方案目前已经成为可能。
本设计实例主要针对的是以三种数据传输速率运行的USB2.0：低速（1.5Mbps）、全速（12Mbps）和高速（480Mbps）。
简单起见，本文着重探讨了12Mbps的全速USB，且实例中的大部分实现原理也适用于以其他数据传输速率运行的USB设备。
关于USBUSB 大受欢迎的一个原因是其简单的4线接口设计，不但可以为外设供电，还可以在外设和PC间充当串行数据链路。
图1是标准的USB连接示意图。
VBUS线可以为外设提供5V 电力，GND为接地线，而D+和D-则用来传输数据。
信号是双向半双工传输，意味着数据可以在线缆的任意方向流动，但是无论何时，最多只有一个发射器可以有效驱动该线缆。
在通信过程中，USB发射器驱动差分或单端状态信号到D+和D-线。
数据被组织成数据包，其中有特别的信号序列标识数据包的头部和尾部。
有时，总线会处于空闲状态，也就意味着没有发射器处于活跃状态，此时与线缆两端相连的电阻在D+和D-线建立起“空闲”总线状态。
空闲状态会促成两个数据包之间总线的初始化，并使主机了解外设何时连接或断开以及外设期望的通信速率（1.5Mbps、12Mbps或480Mbps）。
隔离USB主机和外设的方法现在想象一下对主机和外设进行电气隔离的方法。
ADuM4160
08171-001
Figure 1.
Many microcontrollers implement USB so that it presents only the D+ and D− lines to external pins. This is desirable in many cases because it minimizes external components and simplifies the design; however, this presents particular challenges when isolation is required. USB lines must automatically switch between actively driving D+/D−, receiving data, and allowing external resistors to set the idle state of the bus. The ADuM4160 provides mechanisms for detecting the direction of data flow and control over the state of the output buffers. Data direction is determined on a packet-by-packet basis.
One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.
Tel: 781.329.4700
Fax: 781.461.3113 ©2009-2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
ADI 磁隔离芯片选型表
三通道数字隔离器
型号 通道 3/0 3/0 3/0 2/1 2/1 2/1 3/0 3/0
ADUM1300ARWZ ADUM1300BRWZ ADUM1300CRWZ ADUM1301ARWZ ADUM1301BRWZ ADUM1301CRWZ ADUM1300WSRWZ ADUM1300WTRWZ
单通道数字隔离器型号通道1010101010adum1100arzadum1100brzadum1100urzadum3100arzadum3100brz隔离电压传输速率工作电压工作温度vrmsmbpsv250025305540105250010030554010525001003055401252500253055401052500100305540105封装soic8soic8soic8soic8soic8千片批量价163186279171196双通道数字隔离器型号通道202020111111202020111111202020111120202011111120201111adum1200arzadum1200brzadum1200crzadum1201arzadum1201brzadum1201crzadum1200wsrzadum1200wtrzadum1200wurzadum1201wsrzadum1201wtrzadum1201wurzadum1210brzadum2200arwzadum2200brwzadum2201arwzadum2201brwzadum3200arzadum3200brzadum3200crzadum3201arzadum3201brzadum3201crzadum3210brzadum3210trzadum3211brzadum3211trz隔离电压传输速率工作电压工作温度千片批量价封装vrmsmbpsv25001275540105soic8122250010275540105soic8178250025275540105soic824725001275540105soic8122250010275540105soic8178250025275540105soic824725001305540125soic8215250010305540125soic8314250025305540125soic843525001305540125soic8215250010305540125soic8314250025305540125soic8435250010275540105soic817850001305540105sow16167500010305540105sow1623950001305540105sow16167500010305540105sow162392500127
全速 低速5 kVUSB数字隔离器ADuM4160 说明书
应用
USB外设隔离 隔离式USB集线器 医疗应用
概述
ADuM41601是一款基于 ADI公司 iCoupler®技术的 USB端口 隔离器，它将高速CMOS工艺与单片空芯变压器技术相结 合，可提供优异的工作性能，并且很容易与低速和全速 USB兼容外设集成。
受美国专利第5,952,849号、6,873,065号和7,075,329号保护，其它专利正在申请中。 Rev. C
ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。
08171-001
ADuM4160
目录
特性 ................................................................................................... 1 应用 ................................................................................................... 1 概述 ................................................................................................... 1 功能框图 ........................................................................................... 1 修订历史 ........................................................................................... 2 技术规格 ........................................................................................... 3 电气特性 .................................................................................. 3 封装特性 .................................................................................. 4 法规信息 .................................................................................. 4 隔离和安全相关特性 ............................................................ 5 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10)隔离特性 .......... 5 建议工作条件 ......................................................................... 6 绝对最大额定值 ............................................................................. 7 ESD警告 ................................................................................... 7 引脚配置和功能描述 ..................................................................... 8 应用信息 ........................................................................................ 10 功能描述 ................................................................................ 10 产品使用 ................................................................................ 10 上游应用兼容性 ................................................................... 11 电源选项 ................................................................................ 11 印刷电路板(PCB)布局 ........................................................ 11 直流正确性和磁场抗扰度 ................................................. 11 隔离寿命 ................................................................................ 12 外形尺寸 ........................................................................................ 14 订购指南 ................................................................................ 14
接口技术-ADuM4160全速_低速USB数字隔离器
全速/低速USB数字隔离器——ADuM4160一、功能描述ADuM41601是一款采用ADI公司iCoupler技术的USB端口隔离器，它将高速CMOS 工艺与芯片级变压器技术相结合，可提供优异的工作性能，并且很容易与低速和全速USB 兼容外设集成。
iCoupler磁隔离技术（简称：磁耦）是ADI公司的一项专利隔离技术，是一种基于芯片尺寸的变压器隔离技术，它采用了高速CMOS工艺和芯片级的变压器技术。
所以，在性能、功耗、体积等各方面都有传统光电隔离器件（光耦）无法比拟的优势。
由于磁隔离在设计上取消了光电耦合器中影响效率的光电转换环节，因此它的功耗仅为光电耦合器的1/6--1/10，具有比光电耦合器更高的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力。
同时也消除了光电耦合中不稳定的电流传输率，非线性传输，温度和使用寿命等方面的问题。
许多微控制器USB只向外部引脚提供D+和D-线路。
这在许多情况下都符合需求，因为它仅需极少的外部器件，并简化了设计；不过，当需要隔离时，这会带来难题。
由于USB 线路必须在主动驱动D+/D-与允许外部电阻设置总线状态之间切换，因此ADuM4160结构既可以检测数据流向，同时能够控制输出缓冲的状态。
数据流向根据一个个封包确定。
ADuM4160将基于边沿检测iCoupler技术与内部逻辑结合使用，可实现透明、易于配置、面对上游的端口隔离器。
隔离上游端口具有电路简单、电源管理和操作稳健等多种优势。
这款隔离器的传播延迟与标准集线器和电缆的传播延迟相当。
它可以采用任一端上的3.0V至5.5V电源电压供电，并能在内部将该电压调节至信号电平，从而与VBUS直接相连。
ADuM4160对上拉电阻进行隔离控制，以便外设能控制连接时序。
该器件在空闲状态下消耗的电流非常低，因此不需要挂起状态。
二、产品特性●兼容USB 2.0●低速和全速数据传输速率：1.5Mbps 和12Mbps ●双向通信●隔离电压：5KV●xD+和xD-线上具有短路保护●3.3V 和5V （两种电源配置）工作●最大上游电流：7mA 在速率1.5Mbps 时●最大上游电源电流：8mA 在速率12Mbps 时●最大上游待机电流：2.3mA●增强的系统级ESD 保护性能，符合IEC 61000-4-x 标准●工作温度最高可达105℃●高共模瞬变抗扰度：>25KV/us ●16引脚宽体SOIC 封装●符合RoHS 标准●安全管理认证UL 认证：5000V rms 每分钟，通过UL 1577CSA 元件验收通知#5AIEC 60601-1：125V rms （增强）IEC 60950-1：380V rms （增强）VDE 符合证书DIN V VDE V 0884-10（VDE V0884-10）：2006-12VIORM =846V peak图1,ADuM4160功能框图三、应用●USB 外围设备隔离●隔离式USB 集线器四、芯片引脚配置和功能描述图2,ADuM4160引脚图引脚2和引脚8内部连接，建议连接两个GND1。
ADUM4160隔离芯片PPT
其他隔离器件类型推荐
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ADI小量专卖
易科公司服务简介
• ADI新技术方案推广商 • ADI ADI全线产品小量专卖 • ADI全线产品批量供应
•
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再量专卖
ADUM4160基本应用方案范例 • 主机外设隔离 • 隔离式USB集线器 • 电缆接口集中隔离
ADI小量专卖
主机外设隔离电路
ADI小量专卖
隔离式USB集线器电路
ADI小量专卖
电缆接口集中隔离电路
ADI小量专卖
ADUM4160低级版本芯片
ADI小量专卖
• 为了适应各类需求，ADI公司推出了封装兼容的低级版本：
ADUM3160
• 差别在于ADUM3160额定电介质隔离电压: 2.5kV rms • 价格低廉
iCoupler(R) 技术
• • • • • •
ADI小量专卖
已有超过2.5亿个隔离通道采用了 ADI 公司的经过验证的 iCoupler 技术，该项技术基于芯片级变压器，而不是光电耦合 器中所采用的 LED 和光电二极管。与之相比，芯片级变压器支 持更高的数据速率和更低的功耗，且更加稳定。通过采用晶圆级 工艺直接在芯片上制作变压器，iCoupler 可以在低成本条件下 实现多通道以及其它半导体功能集成。
其他隔离器件类型推荐adi小量专卖?普通标准隔离芯片系列?dcdc电源隔离芯片系列?半桥驱动隔离芯片系列?i2cisolators隔离芯片系列?rs485隔离芯片系列?rs232隔离芯片系列?带隔离的模数转换芯片系列?can隔离芯片系列易科公司服务简介?adi新技术方案推广商?adi全线产品小量专卖?adi全线产品批量供应我的名片adi小量专卖?阚显贵andy销售工程师?上海易科通讯设备有限公司????电话
ADI医疗保健IC解决方案
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OUTPUTS
CW SIGNALS
型号
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LNA输入范围 (mV 峰峰值)
400, 333, 250 733, 550, 367 733, 550, 367 733, 550, 367 733, 550, 367
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第9卷 • 第8期
目录
业界首款单封装USB隔离解决 方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
八通道超声接收器集成I/Q解调 功能 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
ADI推出业界最低功耗数字隔离器
ADI推出业界最低功耗数字隔离器北京2013年11月19日电- Analog Devices, Inc. (NASDAQ: ADI)最近推出业界功耗最低的数字隔离器 -- ADuM144x系列。
ADuM144x基于ADI专有i Coupler数字隔离技术，可由低至1 uW的功率供电，其功率水平比光耦合器和数字隔离器竞争产品降低了1,000多倍。
因此，ADuM144x系列非常适合用于工业和仪器仪表系统，例如4-20 mA电流环路、远程传感器，以及需要高能效或依赖电池等受限制电源的绿色系统。
欲了解ADuM144x低功耗数字隔离器的更多信息，请观看视频：/ADuM144xvideo 。
ADI推出业界最低功耗数字隔离器欲订购ADuM144x样片、下载数据手册和其他技术文档，请访问：/zh/pr1119/adum144x欲让ADI中文技术论坛EngineerZone™上的ADI工程师为您解答数字隔离器相关的问题，请访问/community/interface-isolation更多有关产品信息，请致电亚洲技术支持中心：400 6100 006, 或发送邮件至china.support@，也可点击ADI官方微博/analogdevices ，或通过手机登录m. 或了解最新产品等信息。
更多ADI产品及应用视频，请访问：/category/chinese/产品目录上的授权代理商Digi-Key Corp和Mouser Electronics均有芯片和评估板库存现货。
ADuM144x是四通道数据隔离器，提供三种不同的通道配置，其一分钟的安全隔离额定值为2.5 kV rms。
ADuM144x的工作电压范围为2.25 V至3.6 V，不仅进一步降低了功率限制，而且提供了市场上最低的工作电压。
电压为2.5 V时静态电源电流小于每通道5。
uA，速率为2 Mbps时电源电流小于每通道380 μA。
1.ADI的数字隔离器基础知识
2
The Isolation Function
Galvanic
Isolation – No Current Flow
Isolator
Point B
Information Flow No Current Flow Isolation Barrier Typical Application Characteristics High Voltage High-Precision Communications Long-Distance Communications
Wear
out Accelerated by:
Increased current Most are rated to 85C Higher Temperature ratings increase price and reduce speed
9
Chip-Scale Transformer Isolation
Transformer and Package Provide Up To 5 kV rms Isolation
Direction of Isolation Barrier
Transformer Chip
iCoupler Technology Background
Polyimide Isolation
standard for low-cost isolation
GaAs
or GaAlAs LEDs emit light when current passes through it
5-20mA
typically used Speed is directly correlated to current
数字隔离器ADUM1400,ADUM1200,ADUM3200
ADUM1200/1201，ADUM1400/1401，ADUM3200/3201关键词：数字隔离器，磁耦，高速磁耦，多通道磁耦型号品牌封装ADUM1200 ADI SOP-8ADUM1400 ADI SOP-18ADUM3200 ADI SOP-8这几款是ADI公司生产的数字隔离器，或者叫磁耦，这些磁耦在高速多通道领域比光耦更具有性价比，因为磁藕的通道都可以集成在芯片上，而光耦的每个通道都要用到一对输入与输出芯片，且要每个通道在封装时要相互独立，因此ADI公司非常乐意用这些优势来宣传他们的产品。
ADUM1200与ADUM3200 ADUM1400ADUM1200与ADUM3200是双通道的，他们的传输速率最高可达到25Mbps，而ADUM1400是四通道的，传输速率最高可达90Mbps，因此仅从速度方面来讲，他们相比光耦是相当有优势的。
对于磁耦来说每个通道都包含：一个输入缓冲器，一个编码器（内置刷新发生器），一个隔离变压器，一个解码器（内置看门狗定时器）和一个输出缓冲器。
因为这些这些磁耦通常应用在一些现场总线中，而要想接受和发送信息在同一块磁耦上完成，因此就有必要有正向与反向的通道，比如下面的ADUM1201，ADUM3201，ADUM1401。
ADUM1201与ADUM3201ADUM1401我们可以看到ADUM1201与ADUM3201的功能基本上是一样的，那他们有什么区别呢？需要了解的是，由于磁耦采用CMOS技术，因此在系统级ESD (静电放电)、电涌电压、快速瞬变或其它过压条件下，它比光耦更容易受到闩锁或ESD的破坏。
为了更好地支持磁耦在恶劣ESD条件下的应用，ADI公司将推出的ADuM3xxx系列改进了电路设计和布局，提高了他们对ESD事件的耐受能力，当然他与ADUM1xxx系列的磁耦引脚和规格都是兼容的。
应用基于这些磁耦高速的传输速率和优秀的隔离能力，他们可应用在一些现场总线通信中，保障系统的安全与稳定。
ADUM1410_1411_1412_cn中文资料
受美国专利5,952,849号、6,873,065号、6,903,578号和7,075,329号保护。 Document Feedback
Rev. J
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修订历史
2014年4月—修订版I至修订版J 更改表5 ......................................................................................... 10 2012年3月—修订版H至修订版I 为特性部分的“安全和法规认证”创建超链接 ........................ 1 更改印刷电路板布局部分 ........................................................ 19 2010年11月—修订版G至修订版H 特性部分增加TÜV认证 .............................................................. 1 表5增加TÜV栏 ............................................................................ 10 2007年6月—修订版F至修订版G 全面更新VDE认证 ....................................................................... 1 更改特性和应用部分 ................................................................... 1 更改表1中的直流规格 ................................................................. 3 更改表2中的直流规格 ................................................................. 5 更改表3中的直流规格 ................................................................. 7 更改法规信息部分 ..................................................................... 10 增加表10 ....................................................................................... 12 增加隔离寿命部分 ..................................................................... 21 2007年2月—修订版E至修订版F 增加ADuM1410ARWZ .......................................................... 通篇 引脚名称CTRL统一更新为CTRL2............................................ 1 更改订购指南 .............................................................................. 21 2006年10月—修订版D至修订版E 增加ADuM1411和ADuM1412 ............................................. 通篇 删除ADuM1310....................................................................... 通篇 更改“特性”...................................................................................... 1 更改技术规格部分 ....................................................................... 3 更新外形尺寸 .............................................................................. 20 更改“订购指南”............................................................................20 2006年3月—修订版C至修订版D 增加注释1并更改图2 ................................................................... 1 更改绝对最大额定值 ................................................................. 11 2005年11月—修订版C：初始版065Biblioteka 0-001CTRL2 GND2
ADI公司推出ADuM6000业界最小的隔离式DC-DC转换器[技巧]
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ADI公司推出ADuM6000业界最小的隔离式DC/DC转换器采用 isoPower(R) DC/DC转换器技术的新款 iCoupler(R) 数字隔离器件，尺寸和成本与光耦合器解决方案相比减少一半。
北京2010年12月28日电 /电子发烧友/ -- Analog Devices, Inc. (ADI)，全球领先的高性能信号处理解决方案供应商，最新推出业界最小的隔离式DC/DC转换器 ADuM6000，进一步扩展其丰富的数字隔离产品组合。
该器件采用10-mm × 10-mm 封装并集成 ADI 公司的专有 iCoupler 数字隔离技术和isoPower DC/DC 转换器，其功率和隔离额定值分别为0.5瓦和5-kV rms（均方根）。
利用该新款数字隔离器，设计人员可以节省宝贵的电路板空间，且无需耗费大量时间去进行医疗或其它安全审批（如IEC-60601-1），而这些成本对于包括光耦合器在内的其它器件中却是不可避免的。
安全性是医疗和工业设计中的关键要求所在，而 ADuM6000可以为器件和最终用户提供保护，使其避开会损害安全性和可靠性的电压水平。
观看 ADuM6000数字隔离器视频。
利用 ADuM6000数字隔离器，设计人员可以缩小其系统模块的尺寸，或者在保持尺寸不变的情况下添加更多特性和功能。
而在使用光耦合器和单独的隔离式 DC/DC 转换器等其它解决方案时，则可能无法向现有系统模块中添加新功能。
此外，ADI 公司还推出了 ADuM620x 系列双通道数字隔离器，该器件采用 isoPower 集成式隔离 DC/DC 转换器技术，且隔离额定值为5-kV rms。
ADuM620x 系列包括 ADuM6200、ADuM6201和 ADuM6202数字隔离产品，不同型号之间以通道配置区分。
供货、报价与配套产品产品供货千片订量报价通道配置封装ADuM6000 现在 3.96美元/片 - 16引脚SOICADuM6200 现在 5.12美元/片 2/0 16引脚 SOICADuM6201 现在 5.12美元/片 1/1 16引脚 SOICADuM6202 现在 5.12美元/片 0/2 16引脚 SOIC在一些要求 USB（通用串行总线）隔离和隔离电源的设计中，ADuM4160 USB 隔离器可以与 ADuM6xxx 器件配套使用。
ADuM4160_电路示范
并具有充足的离线稳压电源，可为下游各通道提供 2.5 W功 率。下游侧的电源由一个壁式电源适配器和ADP3339 LDO调 节器（5 V选项）提供。此器件可提供非常低的压差，从而降 低了对壁式电源适配器的调节要求。 其小尺寸特点和 1.5 A电 流能力非常适合这种通用电路，其下游外设可能需要电缆的 全部功率才能工作。 ADuM4160具有多种电源、速度和保护选项，必须加以确定。 外设以三种速度之一运行：低速(1.5 Mbps)、全速(12 Mbps) 和高速(480 Mbps)。ADuM4160不支持高速运行，会阻止用于 协商该速度的握手信号。所选的集线器芯片支持高速运行， 但ADuM4160 的正常运行不允许这种模式。必须通过SPU和 在目前的原 SPD引脚的状态将ADuM4160设置为以全速工作。 理图中， SPU 和 SPD 引脚连接到 3.3 V 稳压电源 VDD1 和 VDD2，从而将器件设置为全速运行。 节、第 7.1.2.1 节
y
用 3.3 V电源，禁用内部调节器。出于说明需要，ADuM4160 配置为接受一个 3.3 V 外部电源，并且旁路内部调节器。 VBUS2 和VDD2 引脚短路连在一起， 由ADP3330 LDO调节器 产生的 3.3 V外部电压供电。 ADuM4160还提供一个选项，可以在外设控制下延迟应用上 游上拉电阻。此功能由PIN输入控制。在本应用中，PIN输入 短路至高电平，因此，只要对集线器芯片施加电源，就会用 到上游上拉电阻。在有些应用中，可以将它连接到一个控制 器的GPIO引脚，可以采用一个固定延迟电路，或者可以像本 电路一样连接。如何使用此功能取决于设计人员。 本电路还显示了 EOS/ESD 保护器件。 这些器件选自那些提供 各种不同器件的制造商，所选的特定器件允许用 0 Ω 短路电 阻予以代替，以便将其从电路中移除。设计人员应当仔细考 虑保护器件选择，包括不需要外部保护到需要全套瞬变抑制 器和滤波器元件的各种情况。本应用电路所包括的元件是可 以使用的典型元件。 当电路工作时，会进行包检测，并将数据从隔离的一侧传送 图 2和图 3所示的数据分别以时域数据和眼图形式 到另一侧。 展示了典型的全速处理情况。
ADUM3160- 全速-低速USB数字隔离器
ADUM3160: 全速/低速USB 数字隔离器ADuM3160 是一款采用ADI 公司iCoupler® 技术的USB 端口隔离器，它将高速CMOS 工艺与单片空芯变压器技术相结合，可提供优异的工作性能，并且很容易与低速和全速USB 兼容外设集成。
许多微控制器实施的USB 只向外部引脚提供D+和D?线路。
这在许多情况下都符合需求，因为它仅需极少的外部器件，并简化了设计;不过，当需要隔离时，这会带来难题。
由于USB 线路必须在主动驱动D+/D-与允许外部电阻设置总线状态之间切换，因此ADuM3160 结构既可以检测数据流向，同时也能够控制输出缓冲的状态。
数据流向根据一个个分组确定。
ADuM3160 将基于边沿检测的iCoupler 技术与内部逻辑结合使用，可实现透明、易于配置、面对上游的端口隔离器。
隔离上游端口具有电路简单、电源管理和操作稳健等多种优势。
这款隔离器的传播延迟与标准集线器和电缆的传播延迟相当。
它可以采用任一侧的3.0 V 至5.5 V 电源电压供电，并能在内部将该电压调节至信号电平，从而与VBUSx 直接相连。
ADuM3160 对上拉电阻进行隔离控制，以便外设能控制连接时序。
该器件在空闲状态下的电流非常低，因此不需要挂起状态。
特性●兼容USB 2.0●增强的系统级ESD 保护性能，符合IEC 61000-4-x 标准●采用4.0 V 至5.5 V 电源供电●上游电源电流：7 mA(最大值，1.5 Mbps)●上游电源电流：8 mA(最大值，12 Mbps)●上游空闲电流：2.5 mA。
医疗和工业设备用USB隔离器
医疗和工业设备用USB隔离器
佚名
【期刊名称】《今日电子》
【年(卷),期】2009(0)7
【摘要】单封装USB隔离器ADuM4160采用／Coupler数字隔离技术，可提供有效值为5kV的医用等级的隔离、上游短路保护和完全隔离的1．5Mb／s和12Mb／s数据速率。
该器件符合USB2．0标准，能以远低于目前数据隔离方案的成本和复杂度实现完全隔离的USB功能。
【总页数】1页(P62-62)
【关键词】USB2.0标准;隔离器;备用;工业;医疗;数字隔离技术;Mb/s;数据速率【正文语种】中文
【中图分类】TN627;TP333.35
【相关文献】
1.舰载设备用隔离器抗冲击性能评价方法分析 [J], 黄鑫;闫明;温肇东;张磊
2.数字隔离器提供易于使用的隔离式USB选项 [J], Eric Gaalaas
3.基于ADuM3160的USB端口隔离器 [J], 杨林
4.使用数字隔离器简化医疗和工业应用中的USB隔离 [J], Mark Cantrell
5.使用数字隔离器简化医疗和工业应用中的USB隔离 [J], Mark Cantrell
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4
PDEN 输入
下拉使能。此引脚检测复位信号。在标准工作状态下，这个
引脚连接到 VDD1。在复位时连接到 GND1，同时下游下拉
电阻断开，允许缓冲阻抗测量。
5
SPU 输入
上游缓冲速度选择。高电平输入有效。当 SPU 为高时，选
择全速转换率，时钟和逻辑规则；当 SPU 为低时，选择低
速转换率，时钟和逻辑规则。这个引脚输入必须置高或置低 ，
/static/imported-files/data_sheets/ADuM4160.pdf 版本信息 题目：全速/低速 USB 数字隔离器——ADuM4160 来源:北京晶圆智通科技有限公司 更新时间：2009-11 V1.3
3
VDD1 电源
1 侧供应电源。隔离 4.5 V 至 5.5 V 的 USB 总线电源电压 ，
该 VDDI 引脚应与 GND1 引脚通过一旁路电容连接。信号
线可能需要上拉，例如 PDEN 和 SPU 与这个引脚连接时。
隔离 3.3 V 电源电压，将 VBUS1 与 VDD1 连接并与外部
3.3 V 电源连接。与 GND1 之间的旁路电容是必须的。
高电平
有效
工作
高电平
有效
工作
高电平
有效
工作
高电平
有效
高阻
低电平
有效
高阻
任意电平
无效
任意电平 任意电平
第4页/共 7 页
六、典型电路连接
ADuM4160
图 3. 隔离外围 USB 端口电路连接图
图 4. 隔离 USB 集线器电路连接图
12
PIN
输入
13
SPD 输入
14
VDD2 电源
15
GND2 回路
16
VBUS2 电源
上游上拉使能。此引脚可接 VDD2 或由外部信号控制，当此 脚为高电平时，USB 可枚举正常工作；当此引脚为低时， UD+、UD-、DD+、DD-均为高阻状态。 下游缓冲速度选择。高电平输入有效。当 SPD 为高时，选 择全速转换率，时钟和逻辑规则；当 SPD 为低时，选择低 速转换率，时钟和逻辑规则。这个引脚输入必须置高或置低 ， 且必须与引脚 5 相匹配。
许多微控制器 USB 只向外部引脚提供 D+和 D-线路。这在许多情况下都符合需求，因 为它仅需极少的外部器件，并简化了设计；不过，当需要隔离时，这会带来难题。由于 USB 线路必须在主动驱动 D+/D-与允许外部电阻设置总线状态之间切换，因此 ADuM4160 结构 既可以检测数据流向，同时能够控制输出缓冲的状态。数据流向根据一个个封包确定。
ADuM4160
全速/低速 USB 数字隔离器——ADuM4160
一、功能描述
ADuM41601 是一款采用 ADI 公司 iCoupler 技术的 USB 端口隔离器，它将高速 CMOS 工艺与芯片级变压器技术相结合，可提供优异的工作性能，并且很容易与低速和全速 USB 兼容外设集成。
iCoupler 磁隔离技术（简称：磁耦）是 ADI 公司的一项专利隔离技术，是一种基于芯片 尺寸的变压器隔离技术，它采用了高速 CMOS 工艺和芯片级的变压器技术。所以，在性能、 功耗、体积等各方面都有传统光电隔离器件（光耦）无法比拟的优势。由于磁隔离在设计上 取消了光电耦合器中影响效率的光电转换环节，因此它的功耗仅为光电耦合器的 1/6--1/10， 具有比光电耦合器更高的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力。同时也消除了光电 耦合中不稳定的电流传输率，非线性传输，温度和使用寿命等方面的问题。
2 侧供应电源。隔离 4.5 V 至 5.5 V 的 USB 总线电源电压 ， 该 VDDI 引脚应与 GND2 引脚通过一旁路电容连接。信号 线可能需要上拉，例如 SPD 与这个引脚连接时。隔离 3.3 V 电源电压，将 VBUS2 与 VDD2 连接并与外部 3.0 V 至 3.3 V 电源连接。与 GND2 之间的旁路电容是必须的。 2 侧隔离参考地。
且必须与引脚 13 相匹配。
6
UD- 输入/输出 上游 D-。
7
UD+ 输入/输出 上游 D+。
8
GND1 回路
1 侧隔离参考地。
第3页/共 7 页
9
GND2 回路
2 侧隔离参考地。
10
DD+ 输入/输出 下游 D+。
ADuM4160
11
DD- 输入/输出 下游 D-。
三、应用
●USB 外围设备隔离 ●隔离式 USB 集线器
图 1,ADuM4160 功能框图
第2页/共 7 页
四、芯片引脚配置和功能描述
ADuM4160
图 2,ADuM4160 引脚图
引脚 2 和引脚 8 内部连接，建议连接两个 GND1。引脚 9 和引脚 15 内部连接，建议连接
封装 SOIC16 WIDE SOIC16 WIDE
无铅状态 无铅 无铅
第6页/共 7 页
ADuM4160
声明
本中文资料是根据 ADI 官方提供的英文数据手册相关内容翻译和直接引用而得。仅用于帮助工程师更 快更好的了解该芯片基本功能，译文中可能存在文字组织或翻译错误，不对文档中存在的翻译差异及由此 产生的错误负责。最终解释权归北京晶圆智通科技有限公司所有，未经本公司授权，任何单位及个人不得 非法修改、拷贝和盈利。本公司拥有对此资料所有权及修改权且无需提前通知客户的权利。如需涉及更准 确性的资料，请参考原始英文版本资料。
ADuM4160 将基于边沿检测 iCoupler 技术与内部逻辑结合使用，可实现透明、易于配 置、面对上游的端口隔离器。隔离上游端口具有电路简单、电源管理和操作稳健等多种优势 。
这款隔离器的传播延迟与标准集线器和电缆的传播延迟相当。它可以采用任一端上的 3.0 V 至 5.5 V 电源电压供电，并能在内部将该电压调节至信号电平，从而与 VBUS 直接相 连。ADuM4160 对上拉电阻进行隔离控制，以便外设能控制连接时序。该器件在空闲状态 下消耗的电流非常低，因此不需要挂起状态。
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二、产品特性
●兼容 USB 2.0 ●低速和全速数据传输速率：1.5 Mbps 和 12 Mbps ●双向通信 ●隔离电压：5 KV ●xD+ 和 xD- 线上具有短路保护 ●3.3 V 和 5 V（两种电源配置）工作 ●最大上游电流：7 mA 在速率 1.5 Mbps 时 ●最大上游电源电流： 8 mA 在速率 12 Mbps 时 ●最大上游待机电流：2.3 mA ●增强的系统级 ESD 保护性能，符合 IEC 61000-4-x 标准 ●工作温度最高可达 105 ℃
2 侧输入电源。隔离 4.5 V 至 5.5 V 的 USB 总线电源电压 ， 将 VBUS2 与 USB 电源总线相连接。隔离 3.3 V 电源电 压，将 VBUS2 与 VDD2 连接并与外部 3.0 V 至 3.3 V 电 源连接。与 GND2 之间的旁路电容是必须的。
五、真值表
VSPU 输入
高电平 低电平 低电平 高电平 任意电平 任意电平 任意电平
VBUS1,VDD1 VUD+,VUD- VSPD ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ入
状态
状态
有效
工作
高电平
有效
工作
低电平
有效
工作
高电平
有效
工作
低电平
有效
高阻
任意电平
无效
任意电平 任意电平
有效
高阻
任意电平
VBUS2,VDD2 状态
VDD+,VDD状态
VPIN 输入
有效
工作
第5页/共 7 页
ADuM4160
图 5. 采用 ADuM5000 隔离电源供电的电路连接图
七、管脚封装图
以上数据单位为 mm（inch）
八、订购信息
型号 ADuM4160BRWZ ADuM4160BRWZ-RL
速率 包装形式 460Kbps 管装 460Kbps 卷带
最小包装 量 37 1000
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两个 GND2。
图 1. 引脚配置
引脚 名称 说明
描述
1
VBUS1 电源
2
GND1 回路
1 侧输入电源。隔离 4.5 V 至 5.5 V 的 USB 总线电源电压 ， 将 VBUS1 与 USB 电源总线相连接。隔离 3.3 V 电源电 压，将 VBUS1 与 VDD1 连接并与外部 3.3 V 电源 连 接 。 与 GND1 之间的旁路电容是必须的。 1 侧隔离参考地。
ADuM4160
●高共模瞬变抗扰度：>25 KV/us ●16 引脚宽体 SOIC 封装 ●符合 RoHS 标准 ●安全管理认证
UL 认证：5000 V rms 每分钟，通过 UL 1577 CSA 元件验收通知 #5A IEC 60601-1：125 V rms （增强） IEC 60950-1：380 V rms （增强） VDE 符合证书 DIN V VDE V 0884-10 （ VDE V 0884-10）： 2006-12 VIORM = 846 V peak