ADUM1201数字隔离器在RS232的运用_ADUM1201 - CSDN文库

数字隔离器

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ADUM1201 在隔离 RS232 中的应用

引言：

RS-232 是 PC 机与工业通信中应用最广泛的一种串行接口。RS-232 接口最初是由美国 EIA（电子工业联合会）规定

的用于计算机与终端设备之间通讯的一种标准，目前已被广泛的用于系统间的串行通信线路。

RS-232 是为点对点（即只用一对收、发设备）通讯而设计的，采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。这样由一

对单向收发的信号线来实现全双工通信。

由于 RS-232 的典型应用是在系统间的通讯，因此在各系统间的隔离设计已经变的非常必要。隔离不仅可以保护器

件免受总线上的高压危害，还可以消除总线上的接地回流，同时隔离还可以有效的减少系统间数据传输的误码与错误。

传统的 RS232 总线隔离方法是光耦合器技术，使用光束来隔离和保护检测电路以及在高压和低压电气环境之间提供

一个安全接口。目前一般使用 6N137 光电隔离器件，以 Toshiba 公司的 6N137 为例，该器件工作电压为 5V，最高速率

10Mbps，工作温度一般为 0℃到 70℃，隔离电压 2500Vrms，并且以 DIP8 型封装，每个芯片仅提供一个隔离通道。这些

性能已经限制了 6N137 在更高要求的环境中应用。因此，ADI 公司推出的新型双通道数字隔离器 ADUM1201 以其诸多优于

光电隔离器件的性能优点，在 RS232 总线以及其他高要求情况下有着广泛的应用前景。

ADUM1201

ADUM1201 基于 ADI 专利的 iCoupler 数字隔离器采用平面磁场专利隔离技术。iCoupler 技术是一项专利隔离技术，

它是基于芯片尺寸的变压器，而不是基于光电耦合器所采用的 LED 与光电二极管的组合。iCoupler 技术由于取消了光电

耦合器中的光电转换过程，并且采用了 iCoupler 变压器专利技术集成变压器驱动和接收电路，从而实现了光电隔离器

无法比拟的性能优势。由于使用晶片级制造工艺直接在芯片上制造 iCouple 变压器，所以 iCoupler 通道比光电耦合器

有效地实现通道之间的集成以及比较容易地实现其它半导体功能。

由于没有光电耦合器中影响效率的光电转换环节，所以 iCoupler 数字隔离器不需要驱动 LED 的外部电路，其功耗

仅为光电耦合器的 1/10 到 1/50。这种新的基于电磁的隔离方法，在抗高温影响方面远优于光耦合器，iCoupler 数字隔

离器在 125℃高温环境下性能和可靠性并不下降，因此可以采用低成本，小体积的 SOIC 封装，这样不但降低了成本还减

小了芯片的体积。另外，iCoupler 数字隔离器的隔离通道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。其额定隔离电压是高隔离度光电耦合器的 2 倍，并且数据传输速率和时序精度是其 10 倍。此外，与光电耦

合器不同的是，多通道 iCoupler 数字隔离器能在同一芯片内提供正向和反向通信通道，这样就可以使得信号的传输方

向更加灵活，简化了芯片间的硬件连接线路。

由于基于 iCoupler 技术，所以 ADUM1201 具有诸多优于光电隔离器的优点：

 速度更高最高速率可以达到 125Mbps。

 功耗更低功耗低于同数据传输率时传统光电隔离器的 1/10，最小工作电流 0.8mA。

 性能更高时序精度，瞬态共模抑制力，通道间匹配程度均优于传统光电隔离器。

 体积更小集成度更高，印制电路板（PCB）面积为传统光电隔离器的 40％。

 应用更灵活与传统光电耦合器不同的是，多通道 iCoupler 数字隔离器能在同一芯片内提供正向和反向通信通道。

ADUM1201 所隔离的两端有各自的电源和参考地，电源电压范围在 2.7V 到 5.5V 之间，这样可以实现低电压供电，

从而进一步降低系统功耗。电源和参考地之间需要接入 0.01μF 到 0.1μF 电容，以滤除高频干扰，电容和电源之间的

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