概述
ADuM4151/[ADuM4152]/[ADuM4153]為5kV rms、7通道SPIsolator ^?^ 數(shù)字隔離器，針對隔離式串行外設接口(SPI)進行了優(yōu)化。(提供3.75kV rms型號)。這些器件基于ADI公司的iCoupler ^?^ 芯片級變壓器技術，在CLK、MO/SI、MI/SO和SS SPI總線信號中具有低傳播延遲特性，可支持最高17 MHz的SPI時鐘速率。 這些通道在工作時具有14 ns傳播延遲和1 ns抖動，以針對SPI優(yōu)化時序。

ADuM4151/ADuM4152/ADuM4153隔離器還以三種不同的通道方向組合額外提供了三個獨立的低數(shù)據(jù)速率隔離通道。 器件以250 kbps數(shù)據(jù)速率對慢速通道中的數(shù)據(jù)進行采樣和串行化，并在低速通道中伴有最高2.5 μs的抖動。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADuM4151 ADuM4152 ADuM4153用于SPI接口的5 Kv專用隔離器技術手冊.pdf

應用

• 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時鐘速度
• 4個高速、低傳播延遲、SPI信號隔離通道
• 三個250 kbps數(shù)據(jù)通道
• 20引腳SOIC_IC封裝，爬電距離為8.3 mm
• 工作溫度高達：125°C
• 高共模瞬變抗擾度：>25 kV/μs
• 安全和法規(guī)認證
  • UL認證符合UL 1577標準
    • 1分鐘5000 V rms，SOIC長封裝
  • CSA元件驗收通知5A
  • VDE合格證書
    • DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
    • 最大工作絕緣電壓(V IORM )：849 V峰值

功能框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應用信息

簡介

ADuM415/ADuM4152/ADuM4153系列器件旨在優(yōu)化SPI（串行外設接口）的速度，并提供額外的低速控制通道或狀態(tài)監(jiān)測通道。這些隔離器基于差分iCoupler技術，可實現(xiàn)更高的速度和更低的噪聲。

高速通道

ADuM415/ADuM4152/ADuM4153有四個高速通道。前三個通道（CLK、MISO、MOSI）的通道指示特定主設備和從設備（從設備A級或B級）之間的連接，在A級中優(yōu)化以實現(xiàn)低傳播延遲，在B級中優(yōu)化以實現(xiàn)高噪聲抗擾度。兩個等級之間的差異在于B級中添加了毛刺濾波器，這會使傳播延遲增加。B級的最大傳播延遲為14ns，支持最高17MHz的標準4線SPI時鐘速率。但是，由于B級版本中不存在毛刺濾波器，要確保不存在小于10ns的虛假毛刺。

B級中小于10ns的毛刺可能會導致第二個數(shù)據(jù)位丟失。這種脈沖條件會在輸出上表現(xiàn)為虛假的數(shù)據(jù)轉換，在下一個有效數(shù)據(jù)沿刷新時得到糾正。建議在噪聲環(huán)境中使用A級器件。

ADuM415/ADuM4152/ADuM4153的SPI信號路徑與引腳命名之間的關系以及引腳功能在表24中有詳細說明。

數(shù)據(jù)路徑與SPI模式無關。CLK和MOSI SPI數(shù)據(jù)路徑針對傳播延遲和通道間匹配進行了優(yōu)化。MISO SPI數(shù)據(jù)路徑針對傳播延遲進行了優(yōu)化。器件不同步極性通道，因此，對于數(shù)據(jù)通道的定時沒有約束；SPI接口的時鐘線始終有效，并且在未選擇從設備時不會三態(tài)。這就排除了將多個ADuM415/ADuM4152的MI線一起選擇而不添加中繼器緩沖器或多路復用器的情況。

SS（從選擇條）通常是一個低有效信號。SS可以有許多不同的功能：SPI和SPI類總線。其中許多功能在A級和B級中都有觸發(fā)；因此，SS路徑包含一個毛刺濾波器，可防止短脈沖傳播到輸出，從而在操作中導致其他錯誤。MSS信號需要在第一個有效時鐘沿之前在B級器件中進行10ns的設置時間，以允許毛刺濾波器增加傳播時間。

低速數(shù)據(jù)通道

低速數(shù)據(jù)通道作為經(jīng)濟高效的隔離數(shù)據(jù)路徑提供，適用于定時不重要的情況。所有高速數(shù)據(jù)路徑都在給定的器件移位周期內進行時鐘同步、分組并跨隔離區(qū)移位。高速輸入同時在器件的兩側進行采樣。高速通道進行直流精度比較，低速數(shù)據(jù)通過重新排列低速通道上的輸入進行傳輸。然后，數(shù)據(jù)由適當?shù)膬炔坎蓸訒r鐘處理，對其進行分組并發(fā)送回器件的另一側進行類似處理。數(shù)據(jù)包糾正高速通道的定時，低速數(shù)據(jù)被鎖存到輸出。

一個自由運行的內部時鐘在該雙向數(shù)據(jù)關閉定時上調節(jié)。由于數(shù)據(jù)基于此時鐘在離散時間采樣，低速通道的傳播延遲在0.1μs到2.6μs之間，具體取決于輸入數(shù)據(jù)沿相對于內部采樣時鐘的變化位置。

圖14說明了低速通道的行為以及雙向通道之間的關系。

• 點A：當在兩個低速數(shù)據(jù)沿之間采樣數(shù)據(jù)時，沿之間的非常窄的間隙會增加輸出時鐘的輸入。
• 點B：發(fā)生在雙向通道上的數(shù)據(jù)沿在采樣點進行采樣，并同時發(fā)送到輸出，這使兩個通道的輸出數(shù)據(jù)沿同步。
• 點C：小于最低低速脈沖寬度的數(shù)據(jù)脈沖可能不會傳輸，因為它們可能不會被采樣。

低速數(shù)據(jù)系統(tǒng)經(jīng)過精心設計，使得輸入上的交錯數(shù)據(jù)轉換在輸出端要么同步，要么在呈現(xiàn)給輸出時被推開。