德州儀器ISO7241CDWR四通道數(shù)字隔離器中文資料

一、引言

在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，數(shù)字隔離器扮演著至關(guān)重要的角色，它們通過(guò)隔離不同電路部分之間的信號(hào)傳輸，有效防止電磁干擾（EMI）、電磁脈沖（EMP）等不利因素對(duì)系統(tǒng)的影響，保障電路的穩(wěn)定性和可靠性。德州儀器（Texas Instruments，簡(jiǎn)稱TI）作為半導(dǎo)體行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，其ISO7241CDWR四通道數(shù)字隔離器以其卓越的性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，成為眾多工程師的首選。本文將詳細(xì)介紹ISO7241CDWR的型號(hào)類型、工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用以及關(guān)鍵參數(shù)。

廠商名稱：TI德州儀器

元件分類：數(shù)字隔離器

中文描述： 四通道、3/1、25Mbps數(shù)字隔離器

英文描述： 2.5 kVrms,25 Mbps,4-Channel 3/1 Digital Isolator

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ISO7241CDWR中文參數(shù)

ISO7241CDWR概述

ISO7241CDWR器件是四通道數(shù)字隔離器，具有多通道配置和輸出使能功能。這些器件具有邏輯輸入和邏輯輸出緩沖器，由德州儀器的二氧化硅(SiO2)隔離屏障分隔。與隔離電源一起使用，這些器件有助于阻斷高電壓，隔離地線，并防止噪聲電流進(jìn)入本地地線，干擾或損壞敏感電路。

ISO7240x系列器件的所有四個(gè)通道都在同一方向。ISO7241x系列器件有三個(gè)通道在同一方向，一個(gè)通道在相反方向。ISO7242x系列的器件在每個(gè)方向上有兩個(gè)通道。

這些器件可以從3.3-V或5-V電源的任何一側(cè)供電，并可任意組合。無(wú)論使用哪種電源水平，信號(hào)輸入引腳都具有5-V耐受性。

這些器件的特點(diǎn)是可以在-40°C至+125°C的環(huán)境溫度范圍內(nèi)運(yùn)行。

ISO7241CDWR引腳圖

二、型號(hào)與類型

ISO7241CDWR是德州儀器（TI）生產(chǎn)的一款高性能四通道數(shù)字隔離器。該系列產(chǎn)品還包括ISO7240x、ISO7241x和ISO7242x等多個(gè)型號(hào)，它們各自具有不同的通道配置和特性，以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。ISO7241CDWR特別之處在于其四通道設(shè)計(jì)，其中三個(gè)通道在同一方向，一個(gè)通道在相反方向，這種配置提供了更大的靈活性和便利性。

三、工作原理

ISO7241CDWR數(shù)字隔離器的工作原理基于電容耦合技術(shù)。電容耦合是一種非電導(dǎo)性的信號(hào)傳輸方式，它利用電容器的特性，在輸入端和輸出端之間形成一個(gè)隔離屏障，從而阻斷電氣連接，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的隔離傳輸。

在ISO7241CDWR中，輸入信號(hào)首先被轉(zhuǎn)換為電容耦合信號(hào)，然后通過(guò)二氧化硅（SiO2）隔離屏障傳輸?shù)捷敵龆?。在輸出端，電容耦合信?hào)被恢復(fù)為原始的電信號(hào)，從而完成信號(hào)的隔離與傳輸。這種工作方式不僅有效隔離了輸入和輸出電路，還避免了噪聲電流進(jìn)入本地地線，保護(hù)了敏感電路免受干擾。

四、特點(diǎn)

1. 高性能隔離：ISO7241CDWR提供高達(dá)2500 Vrms的絕緣電壓，確保了電路之間的高性能隔離，有效防止了高電壓和噪聲電流的干擾。

2. 多通道配置：四通道設(shè)計(jì)，其中三個(gè)通道在同一方向，一個(gè)通道在相反方向，為用戶提供了更大的靈活性和設(shè)計(jì)自由度。

3. 寬電源電壓范圍：支持從2.8 V到5 V的電源電壓，可適應(yīng)不同的電源環(huán)境，提高了設(shè)備的兼容性和可靠性。

4. 低延遲：傳播延遲時(shí)間僅為50 ns（或更低至42 ns），保證了高速信號(hào)的快速傳輸，適用于對(duì)時(shí)間要求嚴(yán)格的應(yīng)用場(chǎng)景。

5. 高電磁免疫性：具有出色的電磁免疫能力，能夠在復(fù)雜電磁環(huán)境中穩(wěn)定工作，確保信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和可靠性。

6. 寬溫度范圍：工作溫度范圍從-40°C至+125°C，滿足各種極端環(huán)境下的使用需求。

7. 易于安裝：采用SMD/SMT封裝方式，如SOIC-16或SOP-16，便于自動(dòng)化生產(chǎn)和安裝，提高了生產(chǎn)效率。

五、應(yīng)用

ISO7241CDWR四通道數(shù)字隔離器廣泛應(yīng)用于各種需要信號(hào)隔離的場(chǎng)合，包括但不限于：

1. 工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)總線：在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，ISO7241CDWR可用于隔離現(xiàn)場(chǎng)總線信號(hào)，提高系統(tǒng)的抗干擾能力和穩(wěn)定性。

2. 計(jì)算機(jī)外設(shè)接口：在計(jì)算機(jī)外設(shè)接口中，ISO7241CDWR可用于隔離USB、RS-232等接口信號(hào)，保護(hù)計(jì)算機(jī)內(nèi)部電路免受外部干擾。

3. 伺服控制接口：在伺服控制系統(tǒng)中，ISO7241CDWR可用于隔離控制信號(hào)和反饋信號(hào)，確?？刂葡到y(tǒng)的精確性和可靠性。

4. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，ISO7241CDWR可用于隔離模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)之間的電路，防止相互干擾，提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

六、關(guān)鍵參數(shù)

1. 電源電壓：支持從2.8 V到5 V的電源電壓，最大可達(dá)5.5 V。

2. 數(shù)據(jù)速率：高達(dá)25 Mbps，滿足高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/span>

3. 絕緣電壓：2500 Vrms，提供高性能隔離。

4. 傳播延遲時(shí)間：50 ns（或更低至42 ns），保證快速信號(hào)傳輸。

5. 工作溫度范圍：-40°C至+125°C，適應(yīng)各種極端環(huán)境。

6. 封裝形式：SOIC-16或SOP-16，便于安裝和生產(chǎn)。

7. 功耗：最大耗散功率為220 mW，滿足低功耗設(shè)計(jì)要求。

8. 引腳數(shù)：16引腳，提供豐富的接口選項(xiàng)。

9. **濕度

   敏感性：ISO7241CDWR設(shè)計(jì)為在廣泛的濕度條件下均能穩(wěn)定工作，通常符合JEDEC標(biāo)準(zhǔn)濕度測(cè)試要求，確保在潮濕環(huán)境中不會(huì)因濕氣侵入而影響性能。

10. 電磁兼容性（EMC）：產(chǎn)品在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了電磁兼容性，符合相關(guān)的EMC標(biāo)準(zhǔn)，如EN 55022等，減少了對(duì)其他電子設(shè)備的干擾，并能在強(qiáng)電磁環(huán)境中保持正常工作。

11. 共模瞬態(tài)抑制能力（CMTI）：ISO7241CDWR具備較高的共模瞬態(tài)抑制能力，能夠有效抵御來(lái)自電源或信號(hào)線的共模噪聲，保護(hù)后級(jí)電路不受損害。

12. 隔離電阻：隔離電阻極高，通常在千兆歐姆級(jí)別，確保隔離屏障兩側(cè)的電路幾乎無(wú)電流通過(guò)，實(shí)現(xiàn)真正的電氣隔離。

13. 功耗電流：每個(gè)通道在正常工作狀態(tài)下的功耗電流較低，有助于降低整體系統(tǒng)的功耗，提升能效。

14. 輸出高/低電平電壓：輸出電平兼容常見(jiàn)的邏輯電平標(biāo)準(zhǔn)，如LVTTL、LVCMOS等，便于與各種邏輯電路接口連接。

15. 故障保護(hù)：內(nèi)置故障保護(hù)機(jī)制，如過(guò)壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)等，確保在異常情況下能夠自動(dòng)切斷電路，防止設(shè)備損壞。

七、總結(jié)與展望

ISO7241CDWR四通道數(shù)字隔離器憑借其高性能的隔離能力、多通道配置、寬電源電壓范圍、低延遲、高電磁免疫性等特點(diǎn)，在工業(yè)自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)外設(shè)、伺服控制、數(shù)據(jù)采集等眾多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。其卓越的性能不僅提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，還降低了設(shè)計(jì)復(fù)雜度和維護(hù)成本。

隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能制造等新興技術(shù)的快速發(fā)展，對(duì)數(shù)字隔離器的需求也在不斷增加。未來(lái)，德州儀器及其同類產(chǎn)品將繼續(xù)在技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品優(yōu)化上不斷努力，推出更多高性能、低功耗、易于集成的數(shù)字隔離器產(chǎn)品，以滿足日益復(fù)雜和多樣化的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求。

同時(shí)，隨著對(duì)系統(tǒng)安全性和可靠性的要求不斷提高，數(shù)字隔離器在電路保護(hù)、數(shù)據(jù)安全等方面的作用將更加凸顯。因此，對(duì)于工程師而言，深入了解和掌握數(shù)字隔離器的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用，將有助于設(shè)計(jì)出更加優(yōu)秀和可靠的電子系統(tǒng)。

綜上所述，ISO7241CDWR四通道數(shù)字隔離器作為德州儀器的一款杰出產(chǎn)品，不僅代表了數(shù)字隔離技術(shù)的先進(jìn)水平，也為電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)有力的支持。在未來(lái)的發(fā)展中，它將繼續(xù)發(fā)揮其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，為各行各業(yè)的電子系統(tǒng)保駕護(hù)航。