概述
ADuM4154是一款5kV rms、7通道SPIsolator ^?^ 數字隔離器，針對串行外設接口(SPI)進行了優化，并最多可以支持4個從器件。 (提供3.75kV rms型號)。這款器件基于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和低抖動特性，可支持最高17 MHz的SPI時鐘速率。

ADuM4154隔離器還提供從機選擇多路復用系統，一個隔離器最多可以支持4個從機器件。 當選中目標從機時，從機選擇信號以低傳播延遲傳播到所需輸出，可實現嚴格的時序控制。 隔離式SSx通過250 kbps低速、2通道地址總線尋址，更換目標從機器件只需2.5 μs。
數據表：*附件：ADUM4154用于SPI接口的5 kV專用隔離器技術手冊.pdf

應用

• 工業可編程邏輯控制器(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
• 最多支持4個從器件
• 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
    • VIORM = 849 V峰值

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

應用信息

簡介

ADuM4154 的設計旨在優化 SPI（串行外設接口）的隔離以實現高速傳輸，同時提供額外的低速通道用于控制和狀態監測。該隔離器基于差分 iCoupler 技術，可實現更高的速度和更低的噪聲。

高速通道

ADuM4154 有四個高速通道。前三個通道（CLK、MISO、MOSI，斜杠表示隔離器中特定的輸入和輸出連接）經過優化，可在 B 級實現低傳播延遲，或在 A 級實現高噪聲抗擾度。這兩個等級的區別在于 B 級的這三個通道中添加了毛刺濾波器，這會增加傳播延遲。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。不過，由于 B 級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 級器件中小于 10ns 的毛刺可能會導致第二個數據位丟失。這種脈沖會在輸出上表現為虛假的數據轉換，在下一個有效數據沿刷新時得到糾正。建議在噪聲環境中使用 A 級器件。

ADuM4154 的 SPI 信號路徑與引腳命名之間的關系以及引腳功能在表 20 中有詳細說明。

數據路徑與 SPI 模式無關。CLK 和 MOSI SPI 數據路徑針對傳播延遲和通道間匹配進行了優化。MISO SPI 數據路徑針對傳播延遲進行了優化。器件不會對時鐘通道的極性進行同步；因此，對于數據通道的定時沒有約束。SPI 接口的時鐘線始終有效，并且在未選擇外設時不會三態。這樣就避免了在不添加中繼器緩沖器或多路復用器的情況下，將多個 ADuM4154 的 MI 線一起連接。

SS（從選擇條）通常是一個低有效信號。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 級和 B 級中都會觸發；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 B 級器件的第一個有效時鐘沿之前有 10ns 的建立時間，以允許毛刺濾波器增加傳播時間。

外設選擇多路復用器

ADuM4154 最多可控制四個獨立的外設器件。圖 10 展示了使用通用隔離器實現此功能的方法。每個外設選擇都需要一個隔離通道；因此，需要七個高速通道來傳輸雙向數據到四個外設。

圖 11 展示了 ADuM4154 如何控制四個外設：通過將 SS 輸入路由到隔離器外設側的一個多路復用器上，與標準方案相比，這樣可減少三個隔離通道。

多路復用器選擇線是在 ADuM4154 中實現的低速通道。SS0 和 SSA 是隔離的。所有低速輸入在一側進行采樣，器件的直流值在另一側進行采樣并同步、分組和移位穿過隔離線圈。低速選擇線經過優化以實現直流精度，高速通道用于將多路復用控制塊的數據傳輸。高速通道的數據傳輸在內部處理，從芯片外部不可見。