概述
[ADN4654]/[ADN4655]/ADN4656^1^ 是信號(hào)隔離式低電壓差分信號(hào) (LVDS) 緩沖器，能夠以低抖動(dòng)在高達(dá) 1.1 Gbps 的數(shù)據(jù)速率下運(yùn)行。這些器件集成了 ADI 公司的 iCoupler^?^ 技術(shù)，已針對(duì)高速運(yùn)行進(jìn)行增強(qiáng)，可以為符合 TIA/EIA-644-A 標(biāo)準(zhǔn)的 LVDS 驅(qū)動(dòng)器和接收器提供電氣隔離。利用該集成，可實(shí)現(xiàn) LVDS 信號(hào)鏈的嵌入式隔離。

ADN4654/ADN4655/ADN4656 包含多種通道配置，ADN4655 和 ADN4656 上的 LVDS 接收器包含一個(gè)故障安全機(jī)制，可在輸入懸空、短路或端接但未驅(qū)動(dòng)時(shí)確保相應(yīng)的 LVDS 驅(qū)動(dòng)器輸出為邏輯 1。

對(duì)于低抖動(dòng)條件下的高速運(yùn)行，LVDS 和隔離器電路依賴于 2.5 V 電源。集成的片內(nèi)低壓差 (LDO) 穩(wěn)壓器可以通過外部 3.3 V 電源提供所需的 2.5 V 電壓。這些器件完全適合在廣泛的工業(yè)溫度范圍內(nèi)使用，采用具有 5 kV rms 隔離的 20 引腳寬體 SOIC_W 封裝，或采用具有 3.75 kV rms 隔離的 20 引腳 SSOP 封裝。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADN4654 ADN4655 ADN4656 5kV RMS 3.75 kV RMS、雙通道LVDS千兆位隔離器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 隔離式視頻和成像數(shù)據(jù)
• 模擬前端隔離
• 數(shù)據(jù)平面隔離
• 隔離式高速時(shí)鐘和數(shù)據(jù)鏈路

特性

• 5 kV rms 和 3.75 kV rms LVDS 隔離器
• 符合 TIA/EIA-644-A LVDS 標(biāo)準(zhǔn)
• 多種雙通道配置
• 能以高達(dá) 1.1 Gbps 的任意數(shù)據(jù)速率進(jìn)行切換，具有低抖動(dòng)
  • 傳播延遲 4 ns（典型值）
  • 隨機(jī)抖動(dòng) 2.6 ps rms（典型值）
  • 1.1 Gbps 時(shí)峰到峰總抖動(dòng) 90 ps（典型值）
• 2.5 V 或 3.3 V 電源
• ?75 dBc 電源紋波抑制，相位雜散水平
• 抗干擾性
• ±8 kV IEC 61000-4-2 ESD 跨隔離柵保護(hù)
• 高共模瞬變抗擾度：>25 kV/μs
• 超越 EN 55022 B 級(jí)輻射發(fā)射限制，PRBS 為 1.1 Gbps
• 安全和監(jiān)管審批（20 引腳 SOIC_W 封裝）
  • UL（申請(qǐng)中）：5000 V rms 持續(xù) 1 分鐘，符合 UL 1577 標(biāo)準(zhǔn)
  • CSA 組件驗(yàn)收通知 5A（申請(qǐng)中）
  • VDE 符合性證書（申請(qǐng)中）
    • DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
    • VIORM = 424 VPEAK
• 在開路、短路和端接輸入條件下故障安全輸出高電平 (ADN4655/ADN4656)
• 工作溫度范圍：?40°C 至 +125°C
• 7.8 mm 最小爬電距離和凈空

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

測(cè)試電路和開關(guān)特性

應(yīng)用信息

印刷電路板（PCB）布局

ADN4654/ADN4655/ADN4656可以在高達(dá)0.55 GHz時(shí)鐘頻率下處理高速低壓差分信號(hào)（LVDS），并且在零歸位（NRZ）數(shù)據(jù)下可達(dá)到1.1 Gbps，可對(duì)LVDS走線應(yīng)用最佳的端接和匹配規(guī)范。在盡可能靠近接收器的位置放置100 Ω終端電阻，跨接在(D_{IN+})和(D_{IN-})引腳上。

為確保信號(hào)完整性、降低系統(tǒng)抖動(dòng)并將電磁干擾（EMI）降至最低，LVDS信號(hào)線上需要50 Ω的受控阻抗。走線寬度、相鄰走線之間的橫向距離以及接地層下方的距離都必須適當(dāng)。通過將PCB接地層之間的過孔對(duì)緊密放置，也可以將相鄰走線對(duì)之間的串?dāng)_降至最低。

ADN4654/ADN4655/ADN4656符合EN 55022 B級(jí)輻射限制標(biāo)準(zhǔn)，在隔離器以高達(dá)1.1 Gbps PRBS數(shù)據(jù)速率運(yùn)行時(shí)，無需額外考慮。在隔離高速時(shí)鐘（例如1.05 Gbps）時(shí)，可能需要20引腳小外形集成電路（SOIC）_W模型隔離間隙二極管效應(yīng)，以確保在B級(jí)輻射限制標(biāo)準(zhǔn)下有足夠的裕量。

在使用ADN4654/ADN4655/ADN4656的應(yīng)用中，最佳的高速PCB設(shè)計(jì)可避免PCB產(chǎn)生的其他輻射。配置高速連接時(shí)需注意，切換瞬變會(huì)出現(xiàn)在高速LVDS信號(hào)（尤其是時(shí)鐘信號(hào)）中。可采用共模扼流圈，以減少輻射排放。使用共模磁珠、鐵氧體或其他濾波器，或在LVDS連接器處采用合適的屏蔽，以及將電纜屏蔽層或PCB接地連接至地平面。

ADN4654/ADN4655/ADN4656要求(V_{IN})引腳使用100 nF的去耦電容。如果使用集成的LDO穩(wěn)壓器，且電源電壓為2.5 V，直接將合適的(V_{IN})引腳連接到電源，并參考圖40（以ADN4654為例）。

當(dāng)使用集成的LDO穩(wěn)壓器時(shí)，在(V_{IN})引腳上以及最靠近(V_{OUT})引腳（LDO輸出）處需要1 μF的旁路電容，如圖41所示。

應(yīng)用示例

• 模擬前端（AFE）的高速LVDS接口 ：處理器間通信，或視頻與圖像數(shù)據(jù)可通過ADN4654等隔離器在隔離的電路板之間、板間或電纜接口進(jìn)行傳輸。ADN4654提供電氣隔離，以及強(qiáng)大的外部端口，其低抖動(dòng)和高驅(qū)動(dòng)強(qiáng)度允許設(shè)備通過短電纜進(jìn)行通信。高共模抑制能力確保在惡劣環(huán)境下的通信完整性，并且隔離功能可防止電磁兼容性（EMC）瞬變，如高達(dá)±8 kV的靜電放電（ESD）、電快速瞬變（EFT）和浪涌。ADN4654可隔離各種圖像協(xié)議，包括使用物理層共模抑制（CML）而非LVDS的協(xié)議。例如高清多媒體接口（HDMI），其中交流耦合和緩沖以及終端電阻網(wǎng)絡(luò)用于將CML（用于過渡最小化差分信號(hào)，TMDS數(shù)據(jù)和時(shí)鐘通道）轉(zhuǎn)換為ADN4654所需的LVDS電平。還可使用其他模擬器件隔離器組件，如ADuM1250/ADuM1251電容隔離器，隔離控制信號(hào)和電源（ADuM5020 isoPower集成隔離式直流 - 直流轉(zhuǎn)換器）。這可實(shí)現(xiàn)高達(dá)720p的分辨率。
• 其他電路 ：其他電路可使用ADN4654隔離移動(dòng)行業(yè)處理器接口（MIPI）CSI - 2、DisplayPort和基于LVDS的協(xié)議（如FPD - Link）。使用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGA）或特定集成電路（ASIC）（如串行器/解串器（SERDES））通過多個(gè)ADN4654設(shè)備擴(kuò)展帶寬，以支持1080p或4K視頻分辨率，為短距離光纖鏈路提供替代方案。