LTM2895 100MHz隔离型DAC SPI串行接口技术手册

概述
LTM2895 是一款采用 DAC 控制信号的高速隔离型 μModule ^®^ (微型模块) SPI 接口，该器件专为隔离LTC 的通用型 DAC 系列和隔离通用型 SPI 接口而设计。 LTM2895 可与具有一个模式 (0, 0) SPI 接口的 DAC 和通用型器件配合使用。

该接口实现了快的数据吞吐速率，从而使 LTM2895 成为众多应用的理想选择。 高速 SPI 兼容型串行端口支持 1.71V 至 5.5V 逻辑电源。 LTM2895 面向通用的 SPI 和数模转换器应用。

隔离势垒可耐受逻辑接口与 LTM2895 的隔离侧之间大的电压地变化。 在速度高于 50kV/μs 的电压瞬变过程中能保持不间断的通信。
数据表：*附件：LTM2895 100MHz隔离型DAC SPI串行接口技术手册.pdf

应用

• 远程接口控制
• 工业过程控制和自动化
• 测试和测量设备
• 断开接地环路

特性

• 隔离型接口：6000VRMS (持续 1 分钟)
• 正待 UL-CSA-IEC 标准认证
• 100MHz SPI 兼容型 I/O
• 可配置 SPI 字长：8 至 32 位
• 支持两个隔离型芯片选择
• 对下降沿敏感的低抖动 LOAD
• 三个隔离式控制或多路复用器信号
• 1.71V 至 5.5V I/O 电压
• 3V 至 5.5V 电源电压
• 高的抗共模瞬变能力
• 15mm x 6.25mm BGA 封装

典型应用

引脚配置描述

时序规格

典型性能特征

框图

应用信息

概述

LTM2895 μModule 收发器提供电流隔离的稳健型 SPI 接口，包括去耦电容。这款灵活的器件支持多种配置和 SCK 频率。LTM2895 非常适合打破接地环路、进行噪声隔离、保护设备，或在不同接地参考之间进行电平转换。其误差免费运行通过常见模式瞬变超过 50kV/μs 得以维持，提供出色的噪声隔离。

LTM2895 可直接用于大多数 500kHz 至 50MHz 的四线 SPI 应用，无需任何配置。为满足其他 SPI 和数模转换器（DAC）应用的特定需求，LTM2895 可通过配置寄存器进行个性化设置，提供八种频率和八种字长选择。LTM2895 作为主从 SPI 接口运行，逻辑侧作为主设备，隔离侧作为从设备。仅必要的信号边沿会跨越隔离屏障传输，SPI 模式在隔离侧重新创建。从隔离侧回读的数据会暂时存储，因此会有一个字延迟。图 9 展示了 LTM2895 的 SPI 接口时序图。此外，还包含额外的隔离信号，以支持隔离式 SPI 设备的功能。DAC 支持 LOAD DAC 输入，可用于更新其输出。复位、清零或多路复用功能等功能由双向隔离信号 SA、SB 和 SC 支持。故障检测系统会监测输入条件错误和隔离数据损坏，并通过开路漏极 FAULT 输出进行报告。

隔离器 μModule 技术

LTM2895 利用隔离器 μModule 技术在隔离屏障间传输信号。隔离屏障一侧的信号被编码为脉冲，并通过差分信令跨越隔离边界传输，通过 μModule 内的无芯变压器实现。该系统具备错误检查、故障检测、故障安全和完全高共模抑制能力，为双向信号隔离提供了稳健的解决方案。μModule 技术能够将隔离信号与我们的 SPI 收发器集成在一个小封装中。

SPI 要求

SPI 总线缺乏正式标准，因此存在多种实现方式，包括协议、位长度和信号极性。在具有串行外设接口（SPI）的设备领域中，LTM2895 必须符合标准 SPI 协议的名义设置。使用标准 SPI 协议时，要求片选（Chip Select）信号帧化传输。LTM2895 支持 SPI 模式 (0, 0)，其中 SCK 在上升沿（CPHA = 0）捕获数据，且 SCK 初始为低电平，然后变为高电平（CPOL = 0）。

以下列出了使用 LTM2895 的要求：

• 将 SCK2 频率配置为主设备和 SPI 设备要求的频率。
• SPI 以模式 (0, 0) 运行（上升沿 SCK 捕获数据）。
• 片选信号（SS 或 SSB）帧化 SPI 模式，并满足看门狗超时要求。

首先，选择 SCK2 频率以与连接到 LTM2895 隔离侧的设备运行频率匹配。SCK2 频率设置时钟信号 (tSCK2L) 的低电平时间。有关 LTM2895 及隔离 SPI 接口的详细信息，请参阅 “SCK2 频率” 部分的定时信息。主设备 SCK 频率必须等于或慢于 SCK2 频率，且大于看门狗超时时间。

其次，LTM2895 逻辑侧以模式 (0, 0) 运行，SCK 边沿的变化取决于配置的 SCK2 频率。对于 100MHz 和 66MHz 的 SCK2 频率配置，MOSI 数据在 SCK 上升沿捕获，MISO 数据在 SCK 上升沿移位，如图 2 所示。此变化允许额外的建立时间和下一个时钟 (SCK) 边沿的保持时间。所有建立和保持时间特性均与 SCK 上升沿相关。