ISO604x數(shù)字隔離器：高性能與多功能的結(jié)合

大家好，作為一名資深電子工程師，今天我要和大家分享一款高性能的數(shù)字隔離器——ISO604x。這款產(chǎn)品在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，下面我將從多個(gè)方面為大家詳細(xì)介紹。

文件下載：iso6041.pdf

一、ISO604x的特性亮點(diǎn)

功能安全與文檔支持

ISO604x具備功能安全能力（計(jì)劃中），并且提供相關(guān)文檔幫助進(jìn)行IEC 61508系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這對(duì)于需要高安全性的應(yīng)用場(chǎng)景來說至關(guān)重要，讓工程師在設(shè)計(jì)過程中更加放心。

高帶寬與時(shí)鐘敏感應(yīng)用支持

它能夠支持高達(dá)200Mbps的數(shù)據(jù)速率，低傳播延遲（5V時(shí)最大9ns，3.3V時(shí)最大10ns），SPI速率在5V時(shí)可達(dá)27.75MHz，3.3V時(shí)可達(dá)25MHz。這些特性使得它在高帶寬和時(shí)鐘敏感的應(yīng)用中表現(xiàn)出色，比如數(shù)據(jù)采集和測(cè)試測(cè)量設(shè)備。

低噪聲與低失真特性

低脈沖寬度失真（5V和3.3V時(shí)最大均為1.2ns）、低抖動(dòng)（3.3V時(shí)最大5ps RMS）以及低通道間和器件間偏差，這些特性有助于減少信號(hào)失真，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，對(duì)ADC和DAC的SNR影響較小。

高通道密度與低功耗設(shè)計(jì)

支持高通道密度應(yīng)用，每個(gè)通道在1Mbps和3.3V時(shí)最大電流僅為0.635mA，實(shí)現(xiàn)了低功耗運(yùn)行，適合對(duì)功耗有嚴(yán)格要求的應(yīng)用。

強(qiáng)大的隔離性能與寬溫度范圍

采用堅(jiān)固的(SiO{2})隔離屏障，在(1061V RMS)工作電壓下有較長(zhǎng)的使用壽命，寬溫度范圍為 - 40°C至125°C，隔離等級(jí)高達(dá)(5000 ~V{RMS})，浪涌能力高達(dá)10.4kV，最小CMTI為±50kV/μs，能在惡劣環(huán)境下穩(wěn)定工作。

電源范圍與過壓容忍輸入

電源范圍為1.71V至5.5V，輸入具有過壓容忍能力，同時(shí)提供默認(rèn)輸出高（ISO604xH）和低（ISO604xL）的選項(xiàng)，并且具備強(qiáng)大的電磁兼容性，包括系統(tǒng)級(jí)ESD、EFT和浪涌抗擾性以及低輻射。

安全認(rèn)證（計(jì)劃中）

計(jì)劃獲得DIN EN IEC 60747 - 17（VDE 0884 - 17）、UL 1577 組件認(rèn)可程序、IEC 62368 - 1、IEC 61010 - 1、IEC 60601 - 1和GB 4943.1等認(rèn)證，進(jìn)一步保障了產(chǎn)品的安全性和可靠性。

二、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

ISO604x適用于多個(gè)領(lǐng)域，包括測(cè)試與測(cè)量、數(shù)據(jù)采集、工廠自動(dòng)化以及醫(yī)療保健等。在這些領(lǐng)域中，它能夠提供可靠的信號(hào)隔離和傳輸，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。大家在這些領(lǐng)域的設(shè)計(jì)中，是否考慮過使用這樣的數(shù)字隔離器呢？

三、產(chǎn)品詳細(xì)描述

工作原理

ISO604x系列設(shè)備采用基于邊緣的方案，通過二氧化硅隔離屏障傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。輸入信號(hào)由發(fā)射器采樣，在數(shù)據(jù)邊緣發(fā)送相應(yīng)的差分信號(hào)，通過隔離屏障后，接收器將其轉(zhuǎn)換為單端信號(hào)輸出。如果信號(hào)丟失或斷電，超時(shí)邏輯會(huì)將輸出驅(qū)動(dòng)到默認(rèn)電平。

功能模式

其功能模式包括正常運(yùn)行、默認(rèn)模式和高阻抗模式等。在不同的電源和輸入條件下，輸出會(huì)呈現(xiàn)不同的狀態(tài)。例如，當(dāng)輸入電源未供電時(shí)，輸出會(huì)根據(jù)所選的默認(rèn)選項(xiàng)呈現(xiàn)相應(yīng)的邏輯狀態(tài)。大家在實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)具體需求合理選擇功能模式哦。

輸入輸出特性

輸入引腳（INx和ENx）具有過壓容忍能力，能夠支持超過輸入側(cè)電源電壓的信號(hào)，并且可以將輸入信號(hào)電壓向下轉(zhuǎn)換。輸出則根據(jù)不同的電源和輸入條件進(jìn)行相應(yīng)的邏輯輸出。

四、參數(shù)與規(guī)格

絕對(duì)最大額定值

包括電源電壓、數(shù)字輸入輸出電壓、電流和溫度等方面的限制。在設(shè)計(jì)時(shí)，必須嚴(yán)格遵守這些額定值，否則可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備永久性損壞。

ESD額定值

人體模型（HBM）為±3500V，帶電設(shè)備模型（CDM）為±1500V。這表明產(chǎn)品在靜電放電方面有一定的防護(hù)能力，但在實(shí)際操作中，我們還是要采取適當(dāng)?shù)腅SD防護(hù)措施，避免因靜電問題影響產(chǎn)品性能。

推薦工作條件

涵蓋了電源電壓、輸入輸出電壓、電流、數(shù)據(jù)速率和環(huán)境溫度等方面的推薦范圍。在這些條件下工作，能夠保證設(shè)備的最佳性能和可靠性。

電氣特性

不同的電源電壓（如5V、3.3V、2.5V和1.8V）下，設(shè)備的輸出電壓、輸入電流、CMTI和輸入電容等特性有所不同。工程師在設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)具體的電源情況選擇合適的參數(shù)。

開關(guān)特性

包括傳播延遲時(shí)間、脈沖寬度失真、通道間和器件間偏差、輸出信號(hào)上升和下降時(shí)間等。這些特性對(duì)于信號(hào)的傳輸質(zhì)量和系統(tǒng)的穩(wěn)定性有著重要影響。

五、應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用信息

ISO604x是高性能、低功耗的四通道數(shù)字隔離器，可用于并行驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，將輸出置于高阻抗?fàn)顟B(tài)。它采用單端CMOS邏輯開關(guān)技術(shù)，電源電壓范圍為1.71V至5.5V，兩側(cè)電源可獨(dú)立供電，還可作為邏輯電平轉(zhuǎn)換器使用。但需要注意的是，由于其單端設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，它不遵循特定的接口標(biāo)準(zhǔn)，僅用于隔離單端CMOS或TTL數(shù)字信號(hào)線。

典型應(yīng)用

以隔離串行外設(shè)接口（SPI）為例，它可以用于模擬輸入，實(shí)現(xiàn)最小化的SPI連接或所有數(shù)字IO和SPI的隔離。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要注意一些參數(shù)，如電源電壓為1.71V至5.5V，(V{CC1})和(GND1)、(V{CC2})和(GND2)之間需要使用0.1μF的去耦電容。

電源供應(yīng)與布局

為了保證設(shè)備的可靠運(yùn)行，建議在輸入和輸出電源引腳（(V{CC1})和(V{CC2})）使用0.1μF的旁路電容，并盡量靠近電源引腳。在布局方面，建議使用至少兩層的PCB設(shè)計(jì)，四層板可以進(jìn)一步提高EMI性能。高速信號(hào)層應(yīng)避免使用過孔，接地平面和電源平面的合理布局可以提高信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和穩(wěn)定性。

六、設(shè)備與文檔支持

文檔資源

提供了豐富的相關(guān)文檔，如技術(shù)文檔、設(shè)計(jì)指南、隔離術(shù)語表和應(yīng)用筆記等。這些文檔對(duì)于工程師理解和使用該產(chǎn)品非常有幫助。

文檔更新通知

可以通過ti.com上的設(shè)備產(chǎn)品文件夾注冊(cè)通知，每周獲取產(chǎn)品信息的更新摘要。

支持資源

TI E2E?支持論壇是獲取快速、準(zhǔn)確答案和設(shè)計(jì)幫助的好地方，大家可以在這里與專家交流，解決設(shè)計(jì)中遇到的問題。

設(shè)備命名規(guī)則

ISO604x的命名規(guī)則包含了通道總數(shù)、反向通道數(shù)、默認(rèn)輸出電平、封裝類型等信息，通過了解命名規(guī)則，我們可以快速識(shí)別不同型號(hào)的產(chǎn)品特性。

總結(jié)

ISO604x數(shù)字隔離器以其高性能、多功能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，為電子工程師提供了一個(gè)優(yōu)秀的解決方案。在設(shè)計(jì)過程中，我們需要充分考慮其特性和參數(shù)，合理應(yīng)用到實(shí)際項(xiàng)目中。大家在使用這款產(chǎn)品的過程中，有沒有遇到什么問題或者有什么獨(dú)特的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)?zāi)?？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。