【VIP专享】数字式隔离器ADUM1201在RS232总线通信系统中的应用
RS232、RS485、CAN总线隔离方案

串行通信总线RS-232(EIA232)和RS(EIA/TIA485)规约只规定了物理层,从而信号协议允许由用户来定义,或者按照规定在物理层使用它们的其它标准来定义。
另外,CAN总线规定了物理层和数据链路层。
RS-232总线RS-232总线标准是最常见的串行通信总线标准之一,最初制定于1962年,用于计算机和调制解调器之间的通信。
它目前仍广泛用作系统间的通信链路,其简易、灵活性以及长期的成功使用决定了它的继续流行。
它适合于点对点通信,采用两根具有接地参考信号的专用非平衡的单端线可提供全双工通信。
一般在高噪声数据通信、工业/电信诊断端口等方面的应用中,都要涉及到RS232隔离。
而我们传统的RS232隔离一般要包括电源隔离和信号隔离两部分,如图5所示为我们用光电隔离(6N137)的常用方案。
图5 传统RS232隔离(光电)方案而采用磁耦数字隔离器方案,则简单方便的多,我们可以直接选用ADM3251E来替代复杂的光电隔离电路,ADM3251E内部集成了DC-DC电源隔离和信号隔离。
这样无论从体积上,还是性能上都优于传统的光电隔离。
如图6所示:RS-485总线规定RS-485标准用来驱动多达32对驱动器和接收器。
其通用性和驱动长4000 m电缆的能力使得它常用于各种应用,尤其是远距离的系统之间互连。
小型计算机系统接口(SCSI)和PROFIBUS协议都采用RS-485标准用于通信。
在RS-485通讯总线中,由于实际应用现场的环境十分复杂,往往存在着高电压、大电流的危害,所以隔离是十分必要的,同样我们RS-485的隔离也是由电源隔离与信号隔离两部分组成的。
传统的光电隔离RS-485方案如图8所示:而采用磁耦数字隔离器方案,则简单方便的多,我们可以直接选用ADM2483来替代复杂的光电隔离电路,ADM3251E内部集成了一个三通道的信号隔离器。
这样无论从体积上,还是性能上都优于传统的光电隔离。
如图9所示:CAN总线CAN总线标准,最初是为汽车应用开发的,它规定了一种2线串行通信协议,允许高达1 Mbps的数据速率、多达30个结点和40米的最大电缆长度。
RS-232全信号无源隔离保护器

RS-232全信号无源隔离保护器
佚名
【期刊名称】《现代制造》
【年(卷),期】2004()23
【总页数】1页(P62-62)
【关键词】RS-232;全信号无源隔离保护器;RS-232;现场总线;浪涌抗雷击防护器【正文语种】中文
【中图分类】TM862
【相关文献】
1.RS-232端口光电隔离型电涌保护器 [J], 王金虎;李祥超;刘晓东;黄鹏良
2.无源光电隔离RS-232转RS-485接口转换器设计 [J], 孙宁先
3.有源高压瞬态保护器替代传统无源保护器件 [J], Robert Regenburger
4.无源双端全隔离方案的技术要点及应用实效 [J], 刘立华
5.ProLine P22400无源标准信号隔离器 [J],
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重离子加速器频率稳定系统的设计

0引言重离子加速器频率稳定系统是整个加速器系统的重要组成部分,它用来保证加速器工作期间腔体的自谐振频率对准输入信号的工作频率,解决谐振腔因热变形、机械振动等因素引起的谐振频率的失谐问题,调整谐振腔和发射机的耦合匹配参数,使功放输出功率得到充分利用。
本文论述了加速器主器腔体的频率稳定系统的方案,重点描述了系统中频率控制部分的设计。
1系统组成及工作原理频率稳定系统由监控单元、频率检测单元、频率控制单元(调谐部件拖动控制)组成,如图1所示。
频率稳定系统的工作原理是利用谐振腔体的单调谐滤波特性,在腔体自谐振频率与输入频率失谐时(简称:频率失谐)腔体的输入输出相移产生变化,同时利用频率检测单元检测出腔体的输入输出相移变化(相位误差),频率控制单元控制腔体朝相移变化减小的方向运动,最终消除谐振腔体的频率失谐。
在腔体输入当前需要的工作频率后,由于腔体对工作频率没有调谐,所以需要移动调谐部件将腔体的自谐振频率调到工作频率。
在首次工作时,并不知道工作频率输出到频率检测设备的通道相移,所以此时不能采用根据检测相位的自动频率进行调整。
作为应对措施,可以采用根据幅度的自动频率调整,即根据频率检测单元输出的相对幅度,控制调谐部件运动,使腔体的谐振频率接近输入频率,之后,就可以采用频率检测输出的相位差值控制腔体的调谐部件,并将自动的调谐腔体的自谐振频率对准输入频率。
2频率控制部分的设计与实现频率控制单元接收频率检测单元送出的相位差值和相对幅度信号,然后根据这些信号控制电机驱动器,使电机带动腔体的调谐部件,改变腔体的谐振频率,最终消除了频率失谐的情况。
机电部分采用桂林星辰NAS 系列交流伺服系统,电机型号190N5K54-15Z1,驱动器型号NAS4C325。
电机驱动器的控制方式为三相全波整流IGBT PWM 控制(正弦波电流驱动方式),具有RS485通信接口,可以通过RS485通信接口设置驱动器的内部工作参数,可以对驱动器的内部参数和工作状态进行查询。
RS232串口通讯隔离方案介绍

RS232 串口通讯隔离方案介绍一、RS232 接口连接器接口定义图二、采用RS-232 接口存在的问题1.传输距离短,传输速率低RS232 总线受电容允许值的约束,使用时传输距离一般不要超过15 米(线路条件好也不要超过几十米)。
最高传输速率20Kbps。
2.有电平偏移RS232 总线标准,要求收发双方共地,通信距离较大时,收发双方的地电位差比较大。
3.抗干扰能力差三、选择RSM232 系列隔离收发器模块原因RSM232 系列隔离收发器采用电源隔离和信号隔离,使通讯总线和控制板应完全隔离,这样不仅可以减少总线上的干扰,更能提高系统安全和可靠性。
致远电子研制的RSM232 系列隔离收发器由于其标准的波特率和良好的EMC 特性,应用简单,已被广泛应用于汽车电子、仪器、仪表、石油化工、电力监控等领域。
图2 常规隔离设计和使用RSM232P 模块应用对比RSM232 系列隔离收发器保留了传统隔离电路的设计理念,包括电源隔离、信号隔离,更重要的是具有完善的测试系统以及先进的工艺保证产品的一致性,具有防水、防震、使用寿命长等众多优点。
采用灌封工艺,能够对电路板以及电子元器件进行全面保护,使其免受潮湿、震动、过热、腐蚀以及辐射的影响,延长电子产品的寿命。
采用一体化的隔离RS232 通讯模块比分立元器件设计给客户带来的价值如表1 所示。
表1 为客户带来的价值表2 RSM232 系列隔离收发器产品型号四、RS232 串口通讯隔离方案多年以来,RS-232 接口的隔离一直采用的是传统的光耦合器隔离方案,隔离一路RS-232 接口需要两路光耦以及外部由分立元件组成的限流及驱动电路,这就导致电路板使用空间与成本的增加,额外的分立元件提高了电路的复杂性,导致设计时间的延长和电路性能的不稳定。
下图是采用光耦实现隔离功能的RS-232 接口电路:ADM3251E 是一款高速、单通道隔离RS-232 收发器,采用单电源供电。
信号隔离器的工作原理功能选型及运用

信号隔离器的工作原理功能选型及运用信号隔离器(Signal Isolator)是一种常用于工业自动化系统和电气设备的电子器件,用于隔离和传递电气信号。
它的主要工作原理是将输入信号转换为可隔离的输出信号,从而实现输入和输出之间的电气隔离。
1.输入信号转换:信号隔离器首先将输入信号进行电气转换,将其转变为适合隔离电路的形式。
通常,输入信号可以是模拟信号(如电压或电流),也可以是数字信号(如开关信号或计数信号)。
2.电气隔离:随后,信号隔离器使用隔离元件将输入信号与输出信号之间隔离开来,以防止输入信号的扰动传递到输出信号中。
隔离元件通常采用光耦、磁耦等元件,利用它们的隔离特性实现输入和输出之间的电气隔离。
3.输出信号再转换:在完成电气隔离后,信号隔离器进一步对输出信号进行电气转换,将其转变为适合输出设备(如PLC、DCS等)处理的形式。
对于模拟信号,可以将其转换为标准电压或电流信号;对于数字信号,可以将其转换为合适的逻辑电平。
1.电气隔离:信号隔离器的首要功能是实现输入和输出之间的电气隔离,以防止输入信号的干扰影响输出信号的准确性和稳定性。
在工业环境中,由于电力设备的存在,常常会有电压浪涌、电磁干扰等问题,使用信号隔离器可以解决这些问题。
2.信号转换:另一个重要的功能是将输入信号转换为输出信号,以适应不同的接口标准和设备要求。
用户可以根据实际需求选择不同类型的信号隔离器,例如模拟输入和模拟输出的隔离器、模拟输入和数字输出的隔离器、数字输入和模拟输出的隔离器等。
3.信号放大和补偿:一些应用场景中,输入信号弱小或者存在衰减,需要通过信号隔离器进行信号放大和补偿。
一些信号隔离器具备信号放大功能,可以将输入信号放大到一定的倍数,增强信号的强度和稳定性。
4.故障传递隔离:部分信号隔离器具备故障传递隔离功能,即当输入信号发生故障时(如短路、断路等),信号隔离器能够自动将这种故障隔离,以保证输出信号的可靠性和稳定性。
一种低功耗的航空无线网络系统技术研究

一种低功耗的航空无线网络系统技术研究摘要:本文中航空无线网络系统是基于无线通信芯片CC2530,并以终端节点、协调器节点为主要框架来建立的;硬件主要基于目前不同电路功能单元CBB模块设计理念;软件设计基于Z-Stack协议栈,针对不同的传感器功能进行了具体设计,实现了无线网络系统的组建以及传感器数据的发送,后续对无线传感器网络系统进行分析测试验证。
关键词:低功耗、无线网络系统、传感器、Z-Stack协议栈1 概述在现代航空领域中,存在大量机载设备(传感器设备、导航设备、显示设备、飞行控制设备等)。
各设备之间的数据传输主要采用数据总线的方式来实现,但存在如下问题:一是中心节点失效导致网络瘫痪问题;二是电缆极为复杂,电缆数量较多时重量可达数吨,制造及敷设困难;三是随运行时间的增长,屏蔽线缆的脱焊会使得信号传输质量大大降低;四是系统改进升级灵活性受电缆的限制较大;五是设备测试技术装配过程中需要引入大量的现场连线和附加重量,导致系统维护越来越麻烦,测试效率低下。
基于有线传输存在的问题,对转变信号传输方式提出了新的要求,通过无线传感器网络对对信号进行采集、数据传输和系统测试提出了新的要求。
应用无线网络来替代现有线缆架构的机载传感器系统,将大量传感器网络节点部署在监测区域内对目标的温度、压力等信号进行测量,通过多节点协作以及无线信号发送,能够满足飞机日益增长的传感器数量和冗余度要求,大幅减轻飞机重量,将直接提高飞机的战斗生存性和总体系统的可靠性。
2设计方案无线网络系统主要包括架构设计、无线网络系统中的终端节点与协调器节点结构设计、功能模块硬件设计(电源管理单元、总线通信单元、信号采集单元、无线通讯单元等)、系统软件设计(无线通信协议、节点应用程序、无线网络系统传感器组网、多节点数据融合传感器信号采集处理、系统通信开发及设计)等。
2.1架构设计测量场景中分布的多类型无线传感器节点(终端节点)与协调器节点通过自组织方式构成了无线传感器网络系统。
电子电路中隔离的全面介绍之总线接口中隔离的应用
对于总线上的这种瞬态干扰,可以采取瞬态仰制方法加以防护。实际应用中采用两级防护措施;使用3个90V的陶瓷放电管(3RM090L-8)(可承受10/700μS,10/700μS为通信线路中感应出雷击电压波形,表示从零值上升到峰值的时间为10ms,下降至峰值一半的时间为700μS,8000V雷击测试)进行共模防护、差模防护,此时过电压被大大削弱到500V左右;再经过PTC(可采用100-200mA、耐压250V以上的自恢复保险丝K250-120U)或20Ω左右的电阻限流。TVS瞬态抑制二极管的选择可以根据芯片的工作电压与耐压决定,一般略高于芯片最高工作电压,RS485芯片可以选择P6KE15CA,RS232芯片可以选择P6KE18CA。
出现该现象的原因:虽然隔离“切断”了由电路路径形成的环路,噪声电压只出现在隔离层上而非接收机或其他敏感组件上,但是接口电路必须要经过强烈能量的考验。在接口端的瞬态干扰可能会有成百上千伏的电压但持续时间很短,在切换大功率感性负载(电机、变压器、继电器),闪电等过程中都会产生幅度很高的瞬态干扰,如果不加以适当防护就会损坏接口。
CAN--bus的隔离与RS232的隔离方案基本相同,数字隔离器的应用是在CAN控制器与CAN收发器之间,而且大部分也是隔离RX (收)、TX(发)。所以应用于RS232隔离的型号都可用于CAN--bus的隔离。
但是ADI目前还没有集成CAN收发器的数字隔离芯片,TI的ISO1050是一款集成了隔离的CAN收发器,在具体的应用中大家可以参考多种方案,以便选出最佳方案。
第四种就是采用各大厂商的隔离型RS485的芯片,比如ADI的ADM2483、TI的ISO3082或NVE的IL3585,但是这些虽然集成了隔离与RS485收发器,却仍然需要双电源供电。而ADI的新品ADM2587E/2582E,则完全集成了DC-DC隔离电源、数字隔离器、RS485收发器。真正的实现了RS485的完全隔离。
RSM232P隔离全功能RS-232收发器说明书
——————————————概述 RSM232P 隔离全功能RS-232收发器是一款具备电源隔离、电气隔离的全功能RS-232收发器,使用RSM232P 可以提高系统稳定性、简化电路设计。
电路完全符合EIA/TIA-232E 和ITU-T V .28规格,采用3.3V 或5V 电源供电,具有2500VDC 的隔离电压,波特率可高达115200bps 。
——————————————产品特性 ◆ 具有DC 隔离功能;◆ 满足EIA/TIA-232-F 标准; ◆ 满载最小数据速率120Kbps ; ◆ 热保护;◆ 电磁辐射EME 低; ◆ 电磁抗干扰EMS 高;◆ 直接使用,无需外加任何组件; ◆ 3.17~5.25V 超宽工作电压范围。
RSM232P隔离全功能RS-232收发器————————————————————————————————典型应用DTR RI VCC6RIN 7VCC 1GND 2DTRN 318DTR 19RI 20IGND 21RSM232PMCU集成电源隔离和信号隔离2500VDC 隔离电压IGND CTS DTR ESD 广州致远电子股份有限公司修订历史目录1. 引脚信息 (1)1.1 RSM232P引脚信息 (1)2. RSM232P特性参数 (2)2.1 极限参数(室温) (2)2.2 一般特性 (2)2.3 电气特性 (2)2.4 电气参数 (2)2.5 绝缘特性 (3)3. 机械尺寸 (4)4. 电路连接 (5)4.1 RSM232P电路连接 (5)5. 声明 (6)1. 引脚信息1.1 RSM232P 引脚信息● 产品实物图图 1.1 RSM232P 实物图产品尺寸:长(L)×宽(W)×高(H),31.80×20.30×11.50mm 。
● 引脚分布图 1.2 RSM232P 引脚封装(底视图)● 引脚定义表 1.1 RSM232P 引脚定义2. RSM232P 特性参数2.1 极限参数(室温)2.2 一般特性2.3 电气特性2.4 电气参数电流(m A )数据速率(Kbps )12345图 2.1 串行接口(单信道)输入电流与数据速率对应关系110100电流(m A )数据速率(Kbps )1020304050601000图 2.2 数据速率与电源输入电流对应关系2.5 绝缘特性RSM232P 绝缘特性测试,温度:+25℃,各电压下的耐压测试时间为1分钟,测试曲线如图 2.3所示:图 2.3 绝缘特性曲线图3. 机械尺寸使用安装RSM232P芯片时,请参考图3.1所提供的机械尺寸,图中规定了产品的长、宽、高,以及部分机械结构。
5v和3.3v转换
一、3.3V信号转5V信号二、5V信号转3.3V信号一、3.3V信号转5V信号1、采用MOSFET如图1所示,电路由一个N沟道FET和一个上拉电阻构成。
在选择R1的阻值时,需要考虑输入的开关速度和R1上的电流消耗。
当R1值较小时,可以提高输入开关速度,获取更短的开关时间,但却增大了低电平时R1上的电流消耗。
图1,采用MOSFET实现3V至5V电平转换2、采用二极管钳位如图2所示,由于3.3V信号的低电平一般不高于0.5V,当3.3V系统输出低电平时,由于D1的钳位作用,使得5V输出端会得到0.7V~1.2V的低电压,低于ADM3251E的最高不超过1.5V的低电平阈值。
当3.3V系统输出高电平时,由于D2的钳位作用,使5V输出端会得到约4V的高电平电压,高于ADM3251E的最低不低于3.5V的高电平阈值。
图2,采用二极管实现3V至5V电平转换3、采用三极管如图3所示,当3.3V系统高电平信号输入时,Q1导通,Q2截止,在5V输出端得到5V电压。
当3.3V系统低电平信号输入时,Q1截止,Q2导通,在5V输出端得到低电平。
此电路同样也适用于5V转3V的情况,只要将上拉的电压换成3.3V即可。
图3,采用三极管实现3V至5V电平转换以上三种方法比较简单,能够很方便的实现电平转换,但对传输速率有一定的限制,对于9600,19200等常用传输速率,使用这些方法没有问题。
也可以采用电压比较器、运算放大器或OC门芯片74HC05来实现3V 至5V的电平转换。
对于高于100K传输速率的应用,我们可采用一些专门的电平转换芯片,如74LVX4245、SN74LVC164245、MAX3370等,但这些芯片价格偏高。
当然,我们也可以采用ADUM1201搭配DC-DC隔离电源模块和RS-232收发器的分立隔离方案,ADUM1201不但能对信号进行隔离,还能够在隔离信号的同时方便的实现3V至5V的电平转换。
二、5V信号转3.3V信号一些3.3V供电的控制芯片能够承受5V的输入电压,但更多的控制芯片只能接受3.3V的输入信号,因此需要将ADM3251E的Rout引脚输出5V信号转为3.3V电平信号。
数字隔离型RS-232转M-Bus接口电路的设计
数字隔离型RS-232转M-Bus接口电路的设计蒋园园;张恺乐;王智泉;钟德荣【摘要】分析介绍了仪表总线(M-Bus)信号和传统的RS-232转M-Bus的电路实现方式,并就此分析了光电耦合隔离型电路和数字隔离型电路各自的优缺点,在此基础上提出了采用了ADI公司数字隔离芯片ADuM1201来实现数字隔离型RS-232转M-Bus的电路设计.这种新型电路简单易用、隔离性能更强、功耗更低并具有很好的可靠性.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2013(032)003【总页数】3页(P23-25)【关键词】M-Bus;数字隔离;TSS721;ADuM1201【作者】蒋园园;张恺乐;王智泉;钟德荣【作者单位】新疆立昂电信技术有限公司,新疆乌鲁木齐830011;新疆立昂电信技术有限公司,新疆乌鲁木齐830011;新疆立昂电信技术有限公司,新疆乌鲁木齐830011;新疆立昂软件服务有限公司,新疆乌鲁木齐830011【正文语种】中文【中图分类】TP334.7仪表总线 M-Bus(Meter Bus)是一种新型的总线结构,最先由德国帕德波恩大学的Dr.Horst Ziegler与美国TI公司的Deutschland GmbH和TechemGmbH共同提出,1997年欧盟针对热量计量推出标准(EN1434-1997)时将其纳入其中,从而成为欧洲新的一种专门用于公共事业仪表的总线结构标准。
M-Bus是一种专门为消耗量计量仪表数据传输设计的主从式半双工传输总线,采用主叫/应答的方式通信。
M-Bus的主要特点是仅用两条无极性的传输线来同时作为供电线路和传输串行数据的传输线,采用独特的电平特征传输数字信号,抗干扰能力强;由总线供电,降低了维护成本;采用总线型拓扑结构,扩展方便,组网成本低,各个终端装置(以不同的地址码确认)可并行连接在M-Bus上。
将M-Bus用于各类消费仪表或相关装置的智能化管理系统中时,可对相关数据或信号进行采集并传递至集中器,然后再通过相应方式传送至主站。
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数字式隔离器ADUM1201在RS232总线通信系统中的应用
关键字:ADUM1201 ADUM5241 ADM3251E
引言:
RS-232是PC机与工业通信中应用最广泛的一种串行接口。
RS-232接口最初是由美国EIA(电子工业联合会)规定的用于计算机与终端设备之间通讯的一种标准,目前已被广泛的用于系统间的串行通信线路。
RS-232是为点对点(即只用一对收、发设备)通讯而设计的,采取不平衡传输方式,即所谓单端通讯。
这样由一对单向收发的信号线来实现全双工通信。
由于RS-232的典型应用是在系统间的通讯,因此在各系统间的隔离设计已经变的非常必要。
隔离不仅可以保护器件免受总线上的高压危害,还可以消除总线上的接地回流,同时隔离还可以有效的减少系统间数据传输的误码与错误。
传统的RS232总线隔离方法是光耦合器技术,使用光束来隔离和保护检测电路以及在高压和低压电气环境之间提供一个安全接口。
目前一般使用6N137光电隔离器件,以Toshiba公司的6N137为例,该器件工作电压为5V,最高速率10Mbps,工作温度一般为0℃到70℃,隔离电压2500Vrms,并且以DIP8型封装,每个芯片仅提供一个隔离通道。
这些性能已经限制了6N137在更高要求的环境中应用。
因此,ADI公
司推出的新型双通道数字隔离器ADUM1201以其诸多优于光电隔离器件的性能优点,在RS232总线以及其他高要求情况下有着广泛的应用前景。
ADUM1201
ADUM1201基于ADI专利的iCoupler数字隔离器采用平面磁场专利隔离技术。
iC oupler技术是一项专利隔离技术,它是基于芯片尺寸的变压器,而不是基于光电耦合器所采用的LED与光电二极管的组合。
iCoupler技术由于取消了光电耦合器中的光电转换过程,并且采用了iCoupler变压器专利技术集成变压器驱动和接收电路,从而实现了光电隔离器无法比拟的性能优势。
由于使用晶片级制造工艺直接在芯片上制造i Couple变压器,所以iCoupler通道比光电耦合器有效地实现通道之间的集成以及比较容易地实现其它半导体功能。
由于没有光电耦合器中影响效率的光电转换环节,所以iCoupler数字隔离器不需要驱动LED的外部电路,其功耗仅为光电耦合器的1/10到1/50。
这种新的基于电磁的隔离方法,在抗高温影响方面远优于光耦合器,iCoupler数字隔离器在125℃高温环境下性能和可靠性并不下降,因此可以采用低成本,小体积的SOIC封装,这样不但降低了成本还减小了芯片的体积。
另外,iCoupler数字隔离器的隔离通道具有比光电耦合器更高的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力。
其额定隔离电压是高隔离度光电耦合器的2倍,并且数据传输速率和时序精度是其10倍。
此外,与光电耦合器不同的是,多通道iCoupler数字隔离器能在同一芯片内提供正向和反向通信通道,这样就可以使得信号的传输方向更加灵活,简化了芯片间的硬件连接线路。
由于基于iCoupler技术,所以ADUM1201具有诸多优于光电隔离器的优点:
●速度更高最高速率可以达到125Mbps。
●功耗更低功耗低于同数据传输率时传统光电隔离器的1/10,最小工作电流0.8 mA。
●性能更高时序精度,瞬态共模抑制力,通道间匹配程度均优于传统光电隔离器。
●体积更小集成度更高,印制电路板(PCB)面积为传统光电隔离器的40%。
●应用更灵活与传统光电耦合器不同的是,多通道iCoupler数字隔离器能在同一芯片内提供正向和反向通信通道。
ADUM1201所隔离的两端有各自的电源和参考地,电源电压范围在 2.7V到5.5V
之间,这样可以实现低电压供电,从而进一步降低系统功耗。
电源和参考地之间需要接入0.01μF到0.1μF电容,以滤除高频干扰,电容和电源之间的距离应该在20mm
以内,这样可以达到更好的滤波效果。
由于两个隔离通道高度匹配,通道间串扰很小,并且采用两通道输入输出反向设计,非常适合RS232总线双向收发的特性,大大简
化可隔离器与所隔离两端的硬件连接。
需要注意的是GND1与GND2是两个不同的参考地,否则将达不到隔离的效果。
另外需要注意的是ADUM1201正常工作时,两端的供电源需要同时上电才能保证ADUM1201两通道都能正常工作,如果有一个没有上电就能导致整个芯片无法正常工作.
在RS232总线通信中,双通道数字式隔离器ADUM1201用来实现控制器和RS232
收发器之间的电气隔离,以到达更好的抗干扰性能。
一般放在微控制器和RS232收
发器之间,以实现系统间的隔离。
下图是ADUM1201在RS232总线隔离中的典型应用电路图:
图1 ADUM1201典型应用电路图
其中VDD1和VDD2两端电源均兼容 3.3V/5V.这样不仅可以实现低电压供电,从而进一步降低系统功耗;而且可以实现输入输出信号的电平转换。
VDD1与VDD2之间的电源隔离,我们采用的是DC/DC电源隔离模块。
RXD、TXD连接的是微控器(MCU)的UART。
ADUM5241
ADuM5241是基于ADI公司专利iCoupler技术的双通道数字隔离器,内部集成了50m W低功耗芯片级尺寸的DC-DC隔离电源,输出5V,10mA。
DC-DC隔离电源采用了ADI专利的isopower技术,两个信号隔离通道都是采用ADI公司的iCoupler磁耦隔离技术,真正实现了单芯片封装中的完全隔离。
ADuM5241提供了两个独立的隔离通道,5V工作电压,还可配合其他iCoupler器件实
现更多通道的隔离组合。
ADUM5241可直接用于RS232的隔离,其典型应用电路图如下:
图2 ADUM5241典型应用电路图
其内部集成一个5V-5V的内部DC/DC隔离电源,当VDD1输入一个5V的外接电源时,VISO会输出一个+5V/10mA的电压。
可以为后端的RS232收发器供电;但当前端输入3.3V电压的时候,内部DC/DC隔离电源则不工作,后端的VISO需另外接电源供电。
当我们一个系统需要多个外接串口的时候,用ADUM5241与ADUM1201配合使用,无论从成本上,还是从应用上都是最佳选择。
ADM3251E
ADM3251E是一款高速、单通道RS-232收发器,采用单电源供电。
这款器件非常适于工作在苛刻的电气环境,或频繁插拔RS-232电缆的环境中。
ADM3251E集成了双通道数字隔离器以及isoPower集成隔离电源。
由于内置ADI 公司iCoupler?技术的芯片级DC-DC转换器,因此无需外部分立的隔离DC-DC转换器。
ADM3251E的典型应用电路图如下(图3),图中的插针1、2可直接连接MCU的UART,C1、C2是ADM3251E的两个去耦电容,V ISO 可实现5V的稳定输出,前端的VC C兼容3V/5V工作电压(3V工作时,内部DC/DC不工作,需双端供电)。
ADM3251E 的高集成度使得原来复杂的多分立器件RS232系统,真正的可以单个芯片实现,不仅节约了PCB面积,而且降低了研发成本,可以说是工业RS232接口的首选。
图3 ADM3251E典型应用电路图
小结
隔离芯片ADUM1201处于系统的中间,做各系统间的电气隔离,它比传统的光电隔离具有更好的性能,ADUM1201消除了传统光电隔离器不确定的传输速率,非线性的传输函数,以及温度和寿命对器件的影响,不需要其他的驱动和分立元件,提供了更加稳定的转化性能,而且在相同的信号传输速率下功耗只有光电隔离器的1/10到1/6。
由图1可见,ADUM1201以单一芯片实现了RS232系统之间的电气隔离,而且ADUM1201采用双转化通道,两通道方向相反的特殊结构,非常适合于CAN总线信号的传输,大大简化了系统的硬件结构,同时,由一个隔离芯片代替以往的两个,大大增加了通道间的匹配程度,使系统获得更好的隔离性能。
本文介绍双通道数字式磁隔离器ADUM1201在RS232通信系统中的应用,由于A DUM1201的优良特性,用ADUM1201代替传统的光电隔离器件,降低了系统功耗,简化系统结构,增加了系统稳定性,提高了系统的性能。
为RS232隔离的实现提供了一种很好的解决方案。