ADUM2401CRIZ-RLの
説明
技術的なパラメーター
Shenzhen MATCHINGIC Technology Co., Ltd: デジタル アイソレータのプロフェッショナル サプライヤー
深センMATCHINGIC Technology Co., Ltdは2010年に設立され、人材は会社の財産であるという概念を常に堅持し、長年にわたる市場の研ぎ澄ましの中で、進取的で革新的なスタッフのグループを形成し、国内および国内の市場シェアを拡大しました。海外では、同社は引き続き社内ビジネスプロセスを最適化し、海外販売および調達業務を改善し、オリジナル商品のみを遵守し、顧客サービスのレベルを深め、徐々に独自の業界優位性を確立しました。
私たちを選ぶ理由
高品質の製品
当社の製品は高品質で、必要な業界基準をすべて満たしています。 当社では、製品が最高品質であることを保証するために、高度な技術と最新の設備を使用しています。
素早い対応時間
当社では、迅速な納期を保証する合理化された生産プロセスを採用しています。 迅速に生産して顧客に納品できるため、納期が厳しいプロジェクトに最適です。
プロフェッショナルチーム
当社には高度な技術を備えた技術専門家チームがおり、お客様が抱えている技術的な問題にいつでも対応いたします。 工場では、設計サポート、製品選択、アプリケーションサポートなど、包括的な技術サポートを提供しています。
質の高いサービス
私たちは最高の業界基準を満たす高品質のサービスを提供します。 私たちは作業プロセスのベストプラクティスに従い、厳格な品質管理措置を遵守して、お客様に最高の結果を確実にお届けします。
チャネル デジタル アイソレータは、2 つの回路間を電気的に絶縁するために使用される電子コンポーネントです。 これらは基本的に、2 つの回路間の電気エネルギーやデータの通過を防ぐ障壁として機能します。 これらは、信号送信機、信号受信機、およびその 2 つを分離する絶縁バリアで構成されます。 絶縁バリアは通常、誘電体材料または磁場で構成されており、電気信号やデータ信号が 2 つのチャネル間を通過することはできません。
チャンネルデジタルアイソレータの利点
1. 高い信号整合性:チャネルデジタルアイソレータは、データ収集、計測、制御などのアプリケーションで重要な高レベルの信号の完全性と精度を提供します。
2. 安全性の強化:チャネルデジタルアイソレータは、高電圧アプリケーションに不可欠なガルバニック絶縁を提供し、感電、グランドループ、電圧スパイクのリスクを軽減します。
3. システムノイズの低減:チャネル デジタル アイソレータは、電磁干渉 (EMI)、無線周波数干渉 (RFI)、およびグランド ループによって引き起こされるシステム ノイズを低減します。 これにより、システム信号の品質と信頼性が向上します。
4. 小型フォームファクタ:チャネルデジタルアイソレータは、幅広いコンパクトな表面実装パッケージで入手できるため、スペースが限られているアプリケーションでの使用に適しています。
5.低消費電力:チャネル デジタル アイソレータは消費電力が低いように設計されているため、ポータブルおよびバッテリ駆動のアプリケーションでの使用に最適です。
6. 高速データ転送:チャネル デジタル アイソレータは、USB、イーサネット、SPI などのアプリケーションに不可欠な、情報を失わずに高速で信頼性の高いデータ転送を実現します。
7. 費用対効果が高い:チャネルデジタルアイソレータは、従来のフォトカプラに代わるコスト効率の高い代替品です。 また、信頼性が高く、寿命が長く、温度変動や経年変化に対する耐性も優れています。
チャネル デジタル アイソレータは、接地電位差が存在する場合に最も一般的に使用されます。 センサー入力は、最低 3 ボルトから 48 ボルト以上までのさまざまな電圧で動作でき、デジタル アイソレータはこのタイプのアプリケーションの提供に役立ちます。
たとえば、マイクロプロセッサが 3.3 ボルトで動作し、入力範囲が 24 ボルトから 48 ボルトの場合、これにより接地電圧に大きな電位差が生じ、存在するデバイスに有害な電圧レベルが生じ、センサー データが歪められ、エラー。 精度を確保するには、何らかの形式の分離が必要です。 センサー信号は通常、フィルター、保護回路、アンプによって調整され、ADC によってデジタル化されます。 これは、PLC プロセッサが機能するために必要なデータ信号です。
デジタルアイソレータは、グランドループによるエラーを排除するために使用されます。 また、デジタル アイソレータには、待ち時間や伝播遅延が低く、ノイズが少なく、データ レートが高いことが望ましいです。 実際には、デジタルアイソレータが入力信号に見えないほど良いと言えます。
産業環境で使用される測定デバイスは、多くの場合、ユーザーとシステムの安全性を確保し、高いコモンモード電圧が存在する場合でも正確な測定を保証するために絶縁を必要とします。 デジタル アイソレータは、フォトカプラなどの古いテクノロジーに代わる、信頼性が高く使いやすい代替手段を提供します。 デジタル アイソレータを利用することで、エンジニアは、欠落または不完全なデバイス仕様を補うために過剰な設計マージンに頼ることなく、消費電力を削減し、システム パフォーマンスを保証するために絶縁システム設計を最適化できます。
絶縁アンプはこの問題に対する初期の解決策でしたが、より高い帯域幅と分解能での測定の必要性により時代遅れになりました。 現在、これらの測定を実行するための最も正確、経済的、効率的な手法は、アナログデジタルコンバータ (ADC) を含む測定フロントエンド全体を分離し、システムの残りの部分への分離シリアルリンクを実装することです。
約 10 年前まで、フォトカプラはデジタル信号を絶縁するための数少ない実用的なソリューションの 1 つでした。 しかし、一緒に設計をしたことのあるエンジニアに聞けば、特にコストを最小限に抑えようとする場合に、効率的で信頼性の高いシステムを開発することがいかに難しいかがすぐにわかるでしょう。 フォトカプラは、LED を使用して絶縁バリアを越える光を生成し、フォトトランジスタをオンまたはオフにします。 フォトカプラを使用して設計する場合、LED が受信フォトトランジスタをオンにするのに十分な光を生成すること、および出力の立ち上がり時間と立ち下がり時間が、目的の周波数での動作をサポートするのに十分な速さであることを保証する必要があります。 フォトカプラの最も重要な仕様の 1 つは電流伝達率です。 CTR は、フォトトランジスタに現れるコレクタ電流と LED を流れる電流の比です。
産業環境で使用される測定デバイスは、多くの場合、ユーザーとシステムの安全性を確保し、高いコモンモード電圧が存在する場合でも正確な測定を保証するために絶縁を必要とします。 デジタル アイソレータは、フォトカプラなどの古いテクノロジーに代わる、信頼性が高く使いやすい代替手段を提供します。 デジタル アイソレータを利用することで、エンジニアは、欠落または不完全なデバイス仕様を補うために過剰な設計マージンに頼ることなく、消費電力を削減し、システム パフォーマンスを保証するために絶縁システム設計を最適化できます。
絶縁アンプはこの問題に対する初期の解決策でしたが、より高い帯域幅と分解能での測定の必要性により時代遅れになりました。 現在、これらの測定を実行するための最も正確、経済的、効率的な手法は、アナログデジタルコンバータを含む測定フロントエンド全体を分離し、システムの残りの部分への分離シリアルリンクを実装することです。
絶縁された測定システムが高いサンプルレートを使用する場合、フォトカプラを使用してシリアルバスを絶縁することは困難な作業になる可能性があります。 レシーバフォトダイオードの寄生容量により、フォトカプラがデジタル信号を通過できる速度が制限されます。 LED からの光の量を増やすと、この寄生容量をより速く充電できますが、消費電力が増加します。 さらに、同じ方向のみでパッケージごとに 2 つ以上のチャネルを提供するフォトカプラはほとんどなく、通常、チャネル間のマッチングに関連するタイミング仕様は含まれていません。 同じパッケージ内のフォトカプラ間のマッチングが良好であると仮定するのは論理的ですが、印刷された仕様がないことは、工学的な仮定を立てる必要があることを意味します。 印刷されていない仕様に依存する場合と同様、ほとんどの賢明なエンジニアは、単一のフォトカプラを検討する場合、データシートに示されるよりもはるかに低いパフォーマンスで動作する、十分な設計マージンを残すことを選択します。
チャンネルデジタルアイソレータの仕組み
チャネルデジタルアイソレータは、絶縁バリアを越えてデータを結合します。 これは、変調器を使用してバリアを越えて高周波搬送波を送信し、ハイまたはローのデジタル状態を表し、その他の状態を表す信号を使用しないことによって実現されます。 受信機は、高度な信号調整を行った後に信号を復調し、バッファー段を介して絶縁された出力を生成します。
チャネルデジタルアイソレータは、シングルエンドCMOSまたはTTLロジックスイッチングテクノロジーを使用します。 電圧範囲は通常、VCC1 と VCC2 の両方の電源で 3 ボルトから 5.5 ボルトの範囲ですが、一部のデバイスはより大きな電源電圧範囲をサポートする場合があります。 デジタル アイソレータを設計するときは、シングルエンド設計構造のため、デジタル アイソレータは特定のインターフェイス規格に準拠しておらず、シングルエンド デジタル信号線の絶縁のみを目的としていることに留意することが重要です。
デジタルアイソレータを使用する場合は、レイアウトを慎重に検討する必要があります。 低 EMI PCB 設計を実現するには、少なくとも 4 つの層が必要です。
レイヤーの積み重ねは、上から下に次の順序で行う必要があります。
●高速信号層
● グランドプレーン
● 電源プレーン
●低周波信号層
高速配線を最上層に配線することで、ビアの使用や空気インダクタンスの導入が回避され、アイソレータとデータリンクの送信回路および受信回路間のクリーンな相互接続が可能になります。
高速信号層の隣に固体グランドプレーンを配置すると、伝送光相互接続の制御されたインピーダンスが確立され、リターン電流の流れに優れた低インダクタンス経路が提供されます。 電源をグランドプレーンの隣に配置すると、追加の高周波バイパス容量が発生します。 これらの信号の長さには通常、ビアなどの不連続性を許容する余裕があるため、低速の制御信号を最下層でルーティングすると、柔軟性が高まります。
追加の電源電圧プレーンまたは信号層が必要な場合は、対称性を保つために 2 番目の電源またはグランド プレーン システムをスタックに追加します。 これにより、2 番目の部分が機械的に安定し、歪みが防止されます。 また、各電源システムの電源プレーンとグランド プレーンをより近くに配置できるため、高周波バイパス キャパシタンスが大幅に増加します。
チャネルデジタルアイソレータに絶縁電源が必要なのはなぜですか?
デバイスの各側には内部の両方に電力が必要であり、この 2 つの間には物理的なリンクがないため、デジタル アイソレータには一次側と二次側に別個の電源が必要です。 この基準は、デバイスが基本絶縁または強化絶縁を提供するかどうかに関係なく、チャネル デジタル アイソレータおよび統合インターフェイスを備えた絶縁デバイスに適用されます。
電源電圧 VCC 1 および VCC 2 は、デジタル アイソレータの入力および出力信号電圧を決定します。 VCC との正確な関係はデバイスごとに異なります。 デジタル アイソレータの出力がインターフェイス コンポーネントのロジック レベルに最適であることを保証するために、電源を絶縁電源電圧と同様に保つことをお勧めします。
5 ボルトで駆動され MCU に接続されたデジタル アイソレータを使用する場合、MCU 信号は 5- ボルトの論理レベルで動作する必要があります。 デジタル アイソレータはさまざまな電源から電力を供給できます。
CMTI とは何ですか? デジタル分離にどのような影響を与えますか?
2 つの絶縁された回路間に印加されるコモンモード電圧の最大許容上昇率または下降率は、コモンモード過渡耐性 (CMTI) です。 デジタル アイソレータに関する 2 つの絶縁回路は、デジタル アイソレータの内部にあるアイソレータの送信側と受信側です。
2 つの絶縁された回路間に印加されるコモンモード電圧の最大許容上昇率または下降率は、コモンモード過渡耐性 (CMTI) です。 デジタル アイソレータに関する 2 つの絶縁回路は、デジタル アイソレータの内部にあるアイソレータの送信側と受信側です。
容量性チャネルアイソレータはどのように構築されますか?
チャネル デジタル アイソレータは、ボンド ワイヤと高品質の高耐電圧モールド コンパウンドで結合された 2 つの独立した集積回路または IC チップ (入力回路と出力回路) で構成されます。 デジタル アイソレータの断面図と X 線図が示されています。
ダブルまたはシングルの二酸化シリコン タイプの容量性バリアをデジタル アイソレータ回路の絶縁体として使用でき、どちらも設計により非常に高い電圧レベルに耐えることができます。 容量ベースの氷は、半導体業界で最も高い誘電強度タイプの材料で作られています。 クリーンルームのウェーハ製造工場で製造されており、コンポーネントごとのばらつきが少ないです。
絶縁性能の主な要因は、テクノロジー自体と、厳密に制御された製造環境と二酸化シリコン誘電体の品質による設計アーキテクチャです。 オンオフ キーイングおよびエッジベースの変調設計は、容量性アイソレータで一般的に使用されていました。 どちらの用語も、出力変更を開始するために使用されるタイミング戦略を指します。
以下に示すようなエッジベースのデジタルアイソレータでは、特定の持続時間の入力パルスによってデータ送信が開始されます。
高周波チャネルに入るシングルエンド入力信号は、入力のインバータ ゲートによって差動信号に分割されます。 次に、信号はコンデンサ抵抗ネットワークによって過渡パルスに微分されます。 信号トランジェント間の持続時間は、高周波チャネル コンパレータの出力における判定ロジックによって測定されます。
低周波信号の場合のように、2 つの連続する過渡現象の間の遅延が指定された制限時間を超えた場合、決定ロジックは出力マルチプレクサに高周波チャネルから低周波チャネルへの切り替えを強制します。
低周波信号は内部発振器の搬送周波数でパルス幅変調され、容量性バリアを通過できる高周波信号が生成されます。 通常、時間基準は数十ナノ秒であり、発振器は DC PWM チャネルのタイムスケールを設定するために使用されます。 次に、PWM 通信はパケット化され、実行可能な最小パケットは発振器周波数よりも高くなります。
エッジベースのアイソレータは、発振器の周波数が出力スペクトルに現れないように構築されています。 入力は変調されているため、高周波搬送波が出力マルチプレクサおよび出力ピンに渡される前に、実際のデータから高周波搬送波を分離するローパス フィルタが必要となり、結果としてデジタル入力信号が電気的に絶縁されます。
よくある質問
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