四通道双向数字隔离器ADuM2401原理及应用

数字隔离器工作原理及应用实例作者：徐华来源：《电脑知识与技术·学术交流》2008年第22期摘要：讨论了隔离技术的发展，分析了数字隔离器的工作原理，给出了数字隔离器的应用实例。

关键词：隔离；数字隔离器；高频通道；低频通道；传感器；接口中图分类号：TN305文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)22-772-02The Working Principle and Applications of the Digital IsolatorXU Hua(Xiamen Kerun Electronic Technology Co.Ltd, Xiamen 361006, China)Abstract: Discuss the development of isolation technology, analysis the working principle of the digital isolator, and also give the applications of digital isolators.Key words: isolation; digital isolators; high-frequency channel; low-frequency channel; sensor; interface1 引言进行隔离是防止电流在两个通讯点之间流动的一种方法。

一般在两种情况下采用隔离：第一种情况是，在有可能存在损坏设备或危害人员的潜在的电流浪涌时。

第二种情况是必须避免存在不同地电位和分裂的接地回路的互连。

两种情形都是采用隔离来避免电流流过，而允许两点之间有数据或功率传送。

隔离应用涉及高电压、高速/高精度通信、或者长距离通信。

普通的例子如工业I/O系统、传感器接口、电源/调节杆，发动机控制/驱动系统以及仪器仪表。

2 早期的隔离技术早期的设计除使用变压器之外，还使用各种模拟隔离放大器，将工厂地面的传感器电路与控制室内的信号处理系统进行隔离。

数字隔离器原理
数字隔离器是一种用于隔离数字信号的设备，其原理是利用光电隔离或磁电隔离技术实现信号的隔离传输。

在数字隔离器中，输入端和输出端通过光电隔离器或磁电隔离器进行隔离。

例如，光电隔离器将输入信号转换为光信号，再经过光传输介质传输到输出端，最后再通过光电转换器将光信号转换为输出信号。

这样，输入信号和输出信号之间就可以实现电气隔离，避免了信号传输过程中的电气干扰和噪声的影响。

数字隔离器的隔离传输能力取决于光电隔离器或磁电隔离器的性能。

光电隔离器通常使用光电耦合器来实现输入端和输出端之间的电光转换，而磁电隔离器则通过磁电传感器和磁电隔离器来实现。

数字隔离器具有广泛的应用，特别是在工业控制系统中。

它可以将控制信号隔离开来，以确保输入干扰或噪声不会传导到输出端，从而提高整个系统的稳定性和可靠性。

此外，数字隔离器还可以用于地线隔离、信号转换和电位隔离等场景。

总之，数字隔离器利用光电隔离或磁电隔离技术实现输入信号与输出信号之间的电气隔离，从而保证信号传输的稳定性和可靠性。

4路光耦隔离继电器开发板4路光耦隔离继电器开发板是一种能够实现信号转换与电力控制相互隔离的设备，具有多种应用场景。

本文将从以下几个方面来介绍4路光耦隔离继电器开发板的原理、特点、应用等内容。

一、原理光耦隔离是指使用光电耦合元件将输入信号和输出信号隔离开来，通常采用的是光电耦合器将输入端和输出端通过一种特殊的光电转换形式相互隔离。

光耦隔离具有高电气绝缘性、高电气隔离性、电磁兼容性好等特点，可以实现信号的转换和电力的控制，提高系统的安全性和稳定性。

二、特点1.多路通道：4路光耦隔离继电器开发板具有4个独立的光耦隔离通道，可以同时处理4个信号输入和输出，提高了系统的并行处理能力。

2.高电气隔离：采用光耦隔离技术，输入端和输出端具有高电气绝缘性，能够有效隔离输入信号与输出信号，提高了系统的安全性和稳定性。

3.低功耗：光电耦合器在工作时消耗的功率很低，可以节约能源并降低系统运行成本。

4.反向保护：开发板内部设计有反向保护电路，可以有效避免因输入信号的反向电压对继电器造成的损坏。

5.各种控制方式：开发板可支持多种控制方式，例如电压控制、电流控制、继电器触发等，能够适应不同的应用需求。

三、应用1.工业控制领域：光耦隔离继电器开发板广泛应用于各类工业自动化设备中，如PLC控制系统、数控机床、电力设备等，可以实现输入输出信号的转换和电力的隔离控制。

2.医疗仪器领域：医疗设备对控制信号和电力信号的隔离要求严格，光耦隔离继电器开发板可以有效实现信号的隔离传输和电力的分离控制，提高了医疗设备的安全性和稳定性。

3.通信设备领域：在通信设备中，光耦隔离继电器开发板常用于信号调理和信号转换的过程中，可以提高信号的传输质量和稳定性，提高通信设备的性能。

4.家用电器领域：在家用电器中，光耦隔离继电器开发板主要用于电力控制和信号转换，例如电器控制面板、家庭智能控制系统等，能够控制家用电器的开关状态和时序。

综上所述，4路光耦隔离继电器开发板具有高电气隔离性、低功耗、反向保护和多种控制方式等特点，广泛应用于工业控制、医疗仪器、通信设备和家用电器等领域。

数字隔离器原理及应用数字隔离器是一种电子器件，用于隔离两个电路之间的数字信号，以防止信号干扰和电气隔离问题。

它的原理是通过光电隔离器件或磁隔离器件将输入信号转换成光电信号或磁信号，再将其转换回数字信号输出，从而实现电气隔离。

数字隔离器在工业控制、通信系统、医疗设备等领域广泛应用。

数字隔离器的应用范围非常广泛，其中之一是在工业控制系统中。

工业控制系统中常常存在着不同电平信号之间的联系，如果直接连接可能会导致信号干扰或电气隔离问题。

数字隔离器可以有效地将这些信号隔离开来，保证系统的稳定性和可靠性。

另外，在通信系统中，数字隔离器也扮演着重要角色。

通信系统中存在着各种干扰信号，数字隔离器可以有效地将这些干扰信号隔离开来，保证通信质量。

此外，在医疗设备中，数字隔离器也被广泛应用，用于隔离患者和医疗设备之间的信号，保证医疗设备的安全性。

数字隔离器的原理非常简单，主要是通过光电隔离器件或磁隔离器件将输入信号转换成光电信号或磁信号，再将其转换回数字信号输出。

光电隔离器件通常由发光二极管和光敏二极管组成，当输入信号加入发光二极管时，发光二极管会发出光信号，光敏二极管接收到光信号后将其转换成电信号输出。

磁隔离器件则是通过磁场的作用来实现信号的转换。

这种原理可以有效地将输入信号与输出信号隔离开来，避免信号干扰和电气隔离问题。

总的来说，数字隔离器在现代电子领域中扮演着非常重要的角色，它可以有效地解决电路之间的信号干扰和电气隔离问题，保证系统的稳定性和可靠性。

同时，数字隔离器的应用范围非常广泛，涉及工业控制、通信系统、医疗设备等多个领域。

通过深入了解数字隔离器的原理和应用，可以更好地应用于实际工程中，提高系统的性能和可靠性。

双通道数字隔离芯片解释说明1. 引言1.1 概述双通道数字隔离芯片是一种重要的电子元件，用于解决电路信号隔离和保护的问题。

它能够将输入信号和输出信号之间实现高度可靠的电气隔离，防止输入端的干扰信号传播到输出端，并保证数据的安全性。

这种芯片在现代电子设备中应用广泛，从工业自动化系统到医疗仪器等领域都有其身影。

1.2 文章结构本文将对双通道数字隔离芯片进行详细介绍和分析。

首先，在引言部分我们将给出该文章的结构，包括各个章节内容简介和组织框架。

接下来，第二节将对双通道数字隔离芯片的定义、原理和工作原理进行解释说明。

在第三节中，我们将重点讨论第一通道相关要点，包括数字隔离技术介绍、设计要求以及实现方式和性能评估。

然后在第四节，我们将深入探讨第二通道相关要点，同样包括技术介绍、设计要求以及实现方式和性能评估。

最后，在结论部分我们将总结主要观点，并提出未来研究方向。

1.3 目的本文的目的是为读者提供关于双通道数字隔离芯片的全面了解。

我们将对该芯片的原理、工作方式以及在不同应用领域中的重要性进行解释和阐述。

通过详细探讨第一通道和第二通道，读者将能够更好地理解双通道数字隔离芯片的设计要求和实现方式，并深入了解其性能评估方法。

最后，我们希望通过总结观点并提出未来研究方向，促进该领域的发展与创新。

2. 双通道数字隔离芯片2.1 定义和原理双通道数字隔离芯片是一种电子元件，用于在不同电路之间提供高度可靠的电气隔离。

它基于数字隔离技术，通过光耦合器、磁耦合器或者互感器等方式，将输入信号与输出信号之间实现完全的电气隔离。

该芯片的原理是利用特殊材料和工艺，在芯片内部划分出两个独立的电路区域，并以某种方式引入物理屏障。

这样可以避免因输入端与输出端直接相连而可能引发的干扰、噪声或者潜在的安全风险。

2.2 工作原理双通道数字隔离芯片通过将输入信号转换成光、磁或者电压等形式进行传输，并在输出端将其重新转换回原有形式，使得输入信号与输出信号之间无任何导电连接。

四通道隔离示波器的作用四通道隔离示波器是一种用于测量和显示电信号波形的仪器，它具有四个独立的通道，可以同时显示四个不同信号的波形。

它的作用主要体现在以下几个方面：1. 信号隔离：四通道隔离示波器可以将不同的信号进行隔离处理，避免彼此之间的干扰。

在实际的电路测试中，常常会出现多个信号同时存在的情况，如果没有隔离处理，这些信号会相互干扰，导致测试结果不准确。

通过四通道隔离示波器的使用，可以将这些信号分别引入到各个通道中进行显示和测量，从而实现信号的隔离处理。

2. 多信号观测：四通道隔离示波器可以同时观测和显示多个信号的波形。

在某些应用中，需要同时观测多个信号以获取更全面的信息，例如在故障排除和信号分析等领域。

通过四通道隔离示波器，可以将多个信号引入到不同的通道中，通过分别显示和测量这些信号的波形，可以更方便地进行多信号的观测和分析。

3. 时序分析：四通道隔离示波器可以进行时序分析，即对不同信号之间的时间关系进行观测和分析。

在一些需要对多个信号的时序进行分析的场合，四通道隔离示波器可以提供更全面的时序信息，帮助用户更准确地分析信号之间的时间关系。

例如，在数字通信系统中，可以使用四通道隔离示波器对时钟和数据信号进行时序分析，以确保系统的正常运行。

4. 多参数测量：四通道隔离示波器可以同时测量多个信号的不同参数。

通过将不同信号引入到不同通道中，用户可以同时测量多个信号的幅值、频率、相位等参数，从而提高测试效率。

在某些应用中，需要对多个信号进行参数测量，例如在音频、视频等领域。

通过四通道隔离示波器的使用，可以方便地进行多参数测量，提高工作效率。

四通道隔离示波器在电子测量领域具有重要的作用。

它可以实现信号的隔离处理、多信号的观测、时序分析以及多参数测量等功能，为用户提供了更全面、准确的信号测量和分析手段。

在实际应用中，合理使用四通道隔离示波器可以提高测试效率，确保测试结果的准确性。

数字隔离器原理及应用数字隔离器是一种常用的电子元件，主要用于将数字电路中的高电平信号和低电平信号隔离开来，以避免高电平信号对低电平信号的干扰。

数字隔离器的主要原理是利用光电隔离技术或磁电隔离技术，将输入和输出电路进行隔离，从而实现信号的隔离和传输。

数字隔离器主要应用于工业自动化控制系统、计算机网络系统、通信设备等领域。

在工业自动化控制系统中，数字隔离器主要用于隔离高电压和低电压信号，以保证控制信号的稳定性和可靠性。

在计算机网络系统中，数字隔离器主要用于隔离计算机和外部设备之间的信号，以保护计算机的安全和稳定性。

在通信设备中，数字隔离器主要用于隔离输入和输出信号，以保证通信的可靠性和安全性。

数字隔离器的主要特点是具有高隔离电压、高速度、低功耗、小体积、可靠性高等优点。

数字隔离器的隔离电压一般在1000V以上，能够有效地隔离高压信号和低压信号，从而保证信号的稳定性和可靠性。

数字隔离器的速度一般在10Mbps以上，能够满足高速传输的需求。

数字隔离器的功耗一般很低，能够节省能源和减少热量的产生。

数字隔离器的体积一般很小，能够方便地安装在各种场合。

数字隔离器的可靠性很高，能够长时间稳定工作。

数字隔离器的应用越来越广泛，随着工业自动化、智能化、信息化进程的加快，数字隔离器在各个领域都有着重要的应用。

数字隔离器的应用不仅可以提高系统的可靠性和稳定性，还可以降低系统的成本和维护成本。

随着数字隔离器技术的不断发展和创新，数字隔离器在未来的应用前景将会更加广阔。

数字隔离器是一种非常重要的电子元件，能够有效地隔离高电压和低电压信号，保证系统的可靠性和稳定性。

数字隔离器的应用越来越广泛，随着技术的不断发展和创新，数字隔离器的应用前景将会更加广阔。

4通道数字隔离芯片4通道数字隔离芯片是一种常用的电子元件，它具有将输入信号与输出信号隔离的功能。

隔离是为了保护设备和人员的安全，防止电流或电压的干扰和损坏。

本文将介绍4通道数字隔离芯片的原理、应用领域以及其特点。

那么，什么是4通道数字隔离芯片呢？简单来说，它是一种具有4个独立通道的电子元件，用于隔离输入信号和输出信号。

这种芯片通常由一对互补的传感器和输出信号处理电路组成。

在输入端，传感器接收来自外部设备的电信号，并将其转换为电流或电压信号。

然后，输出信号处理电路将输入信号隔离，并将其转换为与输入信号相适应的输出信号，以便连接到其他电子设备上。

4通道数字隔离芯片具有广泛的应用领域。

首先，它常用于工业控制系统中，用于隔离输入输出信号，以保护设备和人员的安全。

例如，在工厂中，当高电压或高电流信号传输到控制系统时，4通道数字隔离芯片可以将这些信号隔离，并将其转换为安全的电压或电流信号，以保证系统的正常运行。

此外，它还常用于电力系统中，用于隔离高压电力信号和低压电子设备之间的信号传输。

除此之外，4通道数字隔离芯片还具有一些特点。

首先，它具有高隔离性能，能够有效地隔离输入信号和输出信号，减少电流或电压的干扰。

其次，它具有较高的工作频率范围，能够适应不同频率的输入信号。

此外，它还具有低功耗、高精度和抗干扰能力强的特点，能够在恶劣的工作环境下稳定工作。

总结起来，4通道数字隔离芯片是一种常用的电子元件，用于隔离输入信号和输出信号。

它具有广泛的应用领域，包括工业控制系统和电力系统等。

同时，它还具有高隔离性能、较高的工作频率范围、低功耗和高精度等特点。

通过使用4通道数字隔离芯片，我们可以保护设备和人员的安全，实现信号的稳定传输。

ADUM1200/1201，ADUM1400/1401，ADUM3200/3201关键词：数字隔离器，磁耦，高速磁耦，多通道磁耦型号品牌封装ADUM1200 ADI SOP-8ADUM1400 ADI SOP-18ADUM3200 ADI SOP-8这几款是ADI公司生产的数字隔离器，或者叫磁耦，这些磁耦在高速多通道领域比光耦更具有性价比，因为磁藕的通道都可以集成在芯片上，而光耦的每个通道都要用到一对输入与输出芯片，且要每个通道在封装时要相互独立，因此ADI公司非常乐意用这些优势来宣传他们的产品。

ADUM1200与ADUM3200 ADUM1400ADUM1200与ADUM3200是双通道的，他们的传输速率最高可达到25Mbps，而ADUM1400是四通道的，传输速率最高可达90Mbps，因此仅从速度方面来讲，他们相比光耦是相当有优势的。

对于磁耦来说每个通道都包含：一个输入缓冲器，一个编码器（内置刷新发生器），一个隔离变压器，一个解码器（内置看门狗定时器）和一个输出缓冲器。

因为这些这些磁耦通常应用在一些现场总线中，而要想接受和发送信息在同一块磁耦上完成，因此就有必要有正向与反向的通道，比如下面的ADUM1201，ADUM3201，ADUM1401。

ADUM1201与ADUM3201ADUM1401我们可以看到ADUM1201与ADUM3201的功能基本上是一样的，那他们有什么区别呢？需要了解的是，由于磁耦采用CMOS技术，因此在系统级ESD (静电放电)、电涌电压、快速瞬变或其它过压条件下，它比光耦更容易受到闩锁或ESD的破坏。

为了更好地支持磁耦在恶劣ESD条件下的应用，ADI公司将推出的ADuM3xxx系列改进了电路设计和布局，提高了他们对ESD事件的耐受能力，当然他与ADUM1xxx系列的磁耦引脚和规格都是兼容的。

应用基于这些磁耦高速的传输速率和优秀的隔离能力，他们可应用在一些现场总线通信中，保障系统的安全与稳定。

数字隔离器工作原理及应用实例
数字隔离器的工作原理是通过使用一种称为“数字隔离”的非接触空气隔离技术，在不同的系统之间创建“地心引力般”的力，从而创建隔离隔离，避免双方之间的数据交换。

这一技术使用超级导体将数据连接到独立的数字信号块，并形成一个多路体系结构，以防止两个系统之间发生数据交换。

数字隔离器有很多应用实例，其中最常用的就是用于保护设备，让仪器能够免受有害信号的影响，例如能够屏蔽高电压的传输、静电脉冲的影响等等。

它还可用于保护电脑和仪表工作台，阻断噪声信号，以提高系统的性能。

另外，它也有用于无线电领域学术研究和工程实验室，以防止不同环境域中的信号共振和像海浪波干扰一样的干扰。

数字隔离器原理及应用
数字隔离器是一种电子器件，用于隔离两个电路之间的信号，以防止电路之间的电流流动。

它的主要原理是利用光电隔离技术，将输入信号转换成光信号，再将光信号转换成输出信号，从而实现电路隔离。

数字隔离器的应用十分广泛，主要用于以下几个方面：
1. 电力系统：在电力系统中，数字隔离器可以用于隔离高电压和低电压电路之间的信号，以防止电流流动，从而保护设备和人员的安全。

2. 工业自动化：在工业自动化中，数字隔离器可以用于隔离控制信号和电源信号，以防止控制信号对电源信号的干扰，从而保证自动化设备的正常运行。

3. 医疗设备：在医疗设备中，数字隔离器可以用于隔离高压和低压电路之间的信号，以防止电流流动，从而保护医疗设备和患者的安全。

4. 通信设备：在通信设备中，数字隔离器可以用于隔离信号和电源之间的干扰，从而保证通信设备的正常运行。

5. 其他领域：数字隔离器还可以用于隔离计算机和外设之间的信号，以防止计算机受到外部信号的干扰，从而保证计算机的正常运行。

总之，数字隔离器在现代电子技术中起着非常重要的作用，它可以有效地隔离电路之间的信号，保证电子设备的正常运行，同时也可以保护人员和设备的安全。

【芯片ADuM1201】串口信号隔离应用，波特率2Mbps无压力。

01简介有个产品需要用电脑进行参数配置，使用的是USB转TTL芯片CP2102，把单片机的TTL信号转成USB接电脑。

因为产品的单价较贵，所以外置的接口都需要完全隔离，一般信号的隔离都是用光耦。

第一版使用的是光耦4N25，结果是兼容性不太好，单片机C8051、MSP430、STM32等有些能用有些不能用，因为光耦的输入输出不能完全高（VDD-0.3V）或者完全低（VSS+0.3V）。

改版以后我使用的是ADuM1201，兼容性很好。

02ADuM1201介绍ADuM1201是采用1/1通道方向性的双通道数字隔离器，其基于ADI公司iCoupler®技术。

这些隔离器件将高速CMOS与单芯片变压器技术融为一体，具有优于光耦合器等替代器件的出色性能特征。

器件不用LED和光电二极管，因而不存在一般与光耦合器相关的设计困难。

价格有点小贵，一般产品还真不能用03应用CP2102电路，普普通通，简简单单。

ADuM1201，电路简单，使用方便，注意TX和RX顺序和方向。

04常用测试•波特率9600，100ms循环发送100字节的数据包，基本无压力。

••波特率115200，20ms循环发送100字节的数据包，无压力。

•波特率2000000，1ms循环发送100字节的数据包，无压力05极限测试我用过最大的波特率就是2000000，所以只测到2Mbps，远没有达到ADuM1201的极限25Mbps。

当波特率为2000000时，1ms可以发送大约2KB的数据。

所以压力测试分为1ms 发送1000字节数据包和2000字节数据包。

•波特率2000000，1ms循环发送1000字节的数据包，无压力•波特率2000000，1ms循环发送2000字节的数据包，基本无压力。

06问题•CP2102的波特率范围是300 bps to 1 Mbps，为啥在2Mbps 下也能正常使用呢？•当ADuM1201和CP2102在2Mbps时，1ms循环发送2000字节数据包，为啥发送和接受的数据虽然相同，但是数据的多少存在丢失（不是2000的整倍数）？07相关资料下载。

详细剖析数字隔离器结构原理及优势数字隔离器在尺寸、速度、功耗、易用性和可靠性方面具有光耦合器所无法比拟的巨大优势。

多年来，工业、医疗和其他隔离系统的设计人员实现安全隔离的手段有限，唯一合理的选择是光耦合器。

如今，数字隔离器在性能、尺寸、成本、效率和集成度方面均有优势。

了解数字隔离器三个关键要素的特点及其相互关系，对于正确选择数字隔离器十分重要。

这三个要素是：绝缘材料、结构和数据传输方法。

设计人员之所以引入隔离，是为了满足安全法规或者降低接地环路的噪声等。

电流隔离确保数据传输不是通过电气连接或泄漏路径，从而避免安全风险。

然而，隔离会带来延迟、功耗、成本和尺寸等方面的限制。

数字隔离器的目标是在尽可能减小不利影响的同时满足安全要求。

传统隔离器光耦合器则会带来非常大的不利影响，功耗极高，而且数据速率低于1 Mbps。

虽然存在更高效率和更高速度的光耦合器，但其成本也更高。

数字隔离器问世于10 多年前，目的是降低光耦合器相关的不利影响。

数字隔离器采用基于CMOS 的电路，能够显著节省成本和功耗，同时大大提高数据速率。

数字隔离器由上述要素界定。

绝缘材料决定其固有的隔离能力，所选材料必须符合安全标准。

结构和数据传输方法的选择应以克服上述不利影响为目的。

所有三个要素必须互相配合以平衡设计目标，但有一个目标必须不折不扣地实现，那就是符合安全法规。

绝缘材料数字隔离器采用晶圆CMOS 工艺制造，仅限于常用的晶圆材料。

非标准材料会使生产复杂化，导致可制造性变差且成本提高。

常用的绝缘材料包括聚合物（如聚酰亚胺PI，它可以旋涂成薄膜）和二氧化硅（SiO2）。

二者均具有众所周知的绝缘特性，并且已经在标准半导体工艺中使用多年。

聚合物是许多光耦合器的基础，作为高压绝缘体具有悠久的历史。