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功能性SPI隔离

星星科技指导员 来源:ADI 作者:ADI 2023-04-04 11:26 次阅读

假设恒定的接地电压有助于我们分析电路,但事实并非如此 必然准确。1寄生电感和大高电平的组合 频率电流在电路接地上产生电压噪声。例如 可能导致大高频电流流过接地参考 来自数字电路中的数千个晶体管同时切换。 这对于敏感的模拟组件(例如模数转换器)来说是个坏消息 使用数字元件接地的转换器ADC)。

为模拟元件提供干净的接地参考非常重要。 实现多点接地系统并滤除模拟 电路的电源连接是有用的技术。数字隔离允许 具有不同接地参考并仍保持通信的组件 链接。用于将接地噪声与敏感接地噪声隔离开来 不需要安全隔离的组件,隔离等级高 是不必要的。具有1 kV rms耐压的数字隔离器,例如 ADuM744x系列足以实现接地噪声隔离 应用。

图1所示为ADuM7441在微控制器之间隔离SPI总线 和一个ADC,允许它们使用单独的接地基准工作。 表1列出了最大SPI时钟频率 ADuM7441A和ADuM7441C采用5 V和3.3 V电源供电,因为它们 最大传播延迟。2有关以下方面的信息,请参阅参考文献 2 为隔离式SPI总线计时。

pYYBAGQrmNOAZT8sAADDwxc9w7M941.jpg

图1.

电源配置 (V) 最大传播延迟 (ns) 最大高射频率(兆赫)
ADuM7441A
3.3 85 2.9
5.0 75 3.3
ADuM7441C
3.3 66 3.7
5.0 50 5.0

隔离式SPI总线的替代实现如图2所示。 在这种情况下,来自ADC(DOUT)的数据被时钟输入到一个单独的寄存器中。 通过SCLK的延迟版本;此实现还允许另外三个 从设备。采用此配置的ADuM12x系列,SPI总线的时钟速率最高可达5.744 MHz。图7442中的ADuM2分离器件 SCLK、DIN 和 DOUT;ADuM7440隔离<>个CSX信号。三 ADuM7440中的其他通道可用于隔离CSX信号 另外三个从设备。或者,也可以使用ADuM140x系列。 在这种配置中,时钟速率高达 45 MHz。延迟时钟 实现允许SPI总线在数字隔离器的 最大数据速率。

poYBAGQrmNSAQd2aAAEI5B1P8Ts082.png

图2.

审核编辑:郭婷

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