ADuM3200/ADuM3201双通道数字隔离器，具有增强的系统级ESD可靠性技术手册

概述
ADuM3200/ [ADuM3201]均为采用ADI公司 iCoupler^®^ 技术的双通道数字隔离器。这些隔离器件将高速CMOS与单芯片变压器技术融为一体，具有优于光耦合器等替代器件的出色性能特征。
数据表：*附件：ADuM3200 ADuM3201双通道数字隔离器，具有增强的系统级ESD可靠性技术手册.pdf

iCoupler器件不用LED和光电二极管，因而不存在一般与光耦合器相关的设计困难。简单的 iCoupler数字接口和稳定的性能特征，可消除光耦合器通常具有的电流传输比不确定、非线性传递函数以及温度和使用寿命影响等问题。这些 iCoupler产品不需要外部驱动器和其它分立器件。此外，在信号数据速率相当的情况下，iCoupler i器件的功耗只有光耦合器的1/10至1/6。

ADuM3200/ADuM3201隔离器提供两个独立的隔离通道，支持多种通道配置和数据速率（请参考“订购指南”）。它们的任一侧均可采用3.3 V至5 V电源电压工作，与低压系统兼容，并且能够跨越隔离栅实现电压转换功能。ADuM3200W和ADuM3201W为汽车应用级产品，工作温度可达125°C。

与ADuM1200/ADuM1201隔离器相比，ADuM3200/ADuM3201隔离器包含多项电路和布局改进，系统级IEC 61000-4-x测试（ESD、突波和浪涌）显示其性能大大增强。对于ADuM1200/ADuM1201或ADuM3200/ADuM3201产品，这些测试的精度主要取决于用户电路板或模块的设计与布局。欲了解更多信息，请参考应用笔记AN-793：“iCoupler隔离产品的ESD/闩锁考虑因素”。

应用

• 尺寸至关重要的多通道隔离
• SPI 接口/数据转换器隔离
• RS-232/RS-422/RS-485收发器隔离
• 数字现场总线隔离
• 混合动力汽车电池监控

特性

• 增强的系统级ESD保护性能，符合IEC 61000-4-x标准
• 工作温度最高可达：125℃
• 8引脚窄体SOIC封装，符合RoHS标准
• 低功耗工作
  • 5 V 工作电压（请参考数据手册）
  • 3.3 V工作电压（请参考数据手册）
• 双向通信
• 3.3 V/5 V电平转换

框图

引脚配置描述

典型性能特征

应用信息

印刷电路板布局

ADuM3200/ADuM3201数字隔离器的逻辑接口无需外部接口电路。强烈建议在输入和输出电源引脚处进行电源去耦。去耦电容值应在0.01μF至0.1μF之间。电容两端的总走线长度均不得超过20mm。有关电路板布局指南，请参阅AN - 1109应用笔记。

系统级静电放电（ESD）考虑与增强措施

系统级ESD可靠性（例如，符合IEC 61000 - 4 - x标准）在很大程度上取决于系统设计，而系统设计因应用而异。ADuM3200/ADuM3201整合了众多增强功能，使ESD可靠性对系统设计的依赖程度降低。这些增强功能包括：

• 在所有输入/输出接口添加静电放电保护单元。
• 通过采用更宽的几何形状和并联线条，降低关键金属走线的电阻。
• 利用保护环和隔离技术，在PMOS和NMOS器件之间，最大程度减少CMOS器件中硅控整流（SCR）效应的影响。
• 采用覆盖金属，消除高电场集中区域。
• 在每个电源轨上使用更大的ESD钳位，防止电压过冲。

虽然ADuM3200/ADuM3201可提升系统级ESD可靠性，但它们无法替代完善的系统级设计。请参阅《AN - 739 iCoupler隔离产品Latch - Up考虑因素》，了解有关电路板布局和系统级设计的详细建议。

传播延迟相关参数

传播延迟是描述逻辑信号通过一个组件所需时间的参数。逻辑高电平到逻辑低电平输出的传播延迟，可能与逻辑低电平到逻辑高电平输出的传播延迟不同。

脉冲宽度失真指的是两种延迟值之间的最大差异，它体现了输入信号时序的保真度。

通道间匹配是指单个ADuM3200/ADuM3201组件内不同通道之间，传播延迟的最大差异量。

传播延迟偏差是指在相同条件下运行的多个ADuM3200/ADuM3201组件之间，传播延迟的最大差异量。

直流校正与磁场抗扰度

正负逻辑跳变（由隔离器输入产生的窄脉冲，小于1纳秒）可通过变压器发送到解码器。解码器可被这些脉冲触发或重置，从而指示输入逻辑跳变。在输入 absence（无信号）状态下，若输入有超过1微秒的逻辑跳变脉冲，解码器会正确设置状态，以确保输出正确。如果解码器侧在约5微秒内未收到内部直流信号，则隔离器被视为未通电或出现故障（见表格32和表格33），此时看门狗定时器电路会将输出强制设置为默认状态。

ADuM3200/ADuM3201对外部磁场具有极强的抗扰性。隔离器对磁场的抗扰性由接收线圈中感应电压是否足够大来决定，感应电压过大会导致解码器误触发或重置。以下分析定义了可能出现这种情况的条件。对ADuM3200/ADuM3201的3V工作条件进行检验，因为这是最易受影响的工作模式。

变压器输出端的脉冲幅度大于1.0V。解码器的感应阈值约为0.5V，因此可建立0.5V的裕量，在此裕量内，感应电压可被承受。接收线圈上感应的电压由下式给出：

• B 是磁通密度（高斯）。
• N 是接收线圈的匝数。
• r_n 是接收线圈中第n匝的半径（厘米） 。
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