在SPI總線中常用的兩款隔離芯片分析

SPI即串行外圍設(shè)備接口，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，由于其在芯片的管腳上只占用四根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便，出于這種簡單易用的特性，很多AD轉(zhuǎn)換器都以SPI總線方式傳輸數(shù)據(jù)。

SPI隔離芯片:6N137

在工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集中，由于現(xiàn)場情況十分復(fù)雜，各個節(jié)點之間存在很高的共模電壓，容易造成SPI接口無法正常工作，嚴(yán)重時甚至?xí)龤酒蛢x器設(shè)備。因此，在強(qiáng)干擾環(huán)境中，或是高的性能要求下，就必須對SPI總線各個通信節(jié)點實行電氣隔離。

傳統(tǒng)的SPI總線隔離方法是光耦合器技術(shù)，使用光束來隔離和保護(hù)檢測電路以及在高壓和低壓電氣環(huán)境之間提供一個安全接口。目前一般使用6N137光電隔離器件，以Toshiba公司的6N137為例，該器件工作電壓為5V，最高速率10Mbps，工作溫度一般為0℃到70℃，隔離電壓2500Vrms，并且以DIP8型封裝，每個芯片僅提供一個隔離通道。這些性能已經(jīng)限制了6N137在更高要求的環(huán)境中應(yīng)用。

SPI隔離芯片:ADuM315x

ADI公司推出的新型四通道數(shù)字隔離器ADuM315x以其諸多優(yōu)于光電隔離器件的性能優(yōu)點，在SPI總線以及其他高要求情況下有著廣泛的應(yīng)用前景。

使用6N137來隔離SPI的電路很復(fù)雜，需要使用大量的電阻、三極管來保證6N137的正常工作，而ADI的ADuM數(shù)字隔離器中的ADuM315x，一個芯片就可以完全替代上面的整個電路。而其僅需通用集成電路的兩個旁路電容就可以正常工作了。

ADuM315x系列隔離器比競爭對手基于光電耦合器或數(shù)字隔離器的解決方案快6倍以上，尺寸小80%以上，成本低85%。更快的SPI時鐘速率有助于提高數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的吞吐量，提供更高的性能和更快的系統(tǒng)響應(yīng)時間。高度的功能集成為系統(tǒng)設(shè)計師提供了一種簡單的高速SPI信號隔離解決方案，同時在單個封裝中集成了通常所需的低速的狀態(tài)和控制信號。

同時，ADuM315x系列支持眾多高速率、SPI通信應(yīng)用，包括工業(yè)自動化、儀表設(shè)備和電機(jī)控制中使用的分布式控制系統(tǒng)、可編程邏輯控制器和傳感器監(jiān)控器。與基于替代數(shù)字隔離器或光電耦合器的解決方案需要的18至32個組件相比，高度集成的ADuM315x SPI數(shù)字隔離器系列只需3個組件，簡化了完整SPI數(shù)字隔離解決方案的設(shè)計。

文章綜合來源：21ic

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