ADuM1201助我实现串口隔离通信应用

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在工业自动化控制应用中，串口通信非常重要，隔离串口通信更加重要。目前，常用的方案有三个：第一、串口芯片+外部串口隔离器；第二，专用串口隔离芯片+隔离电源，比如ADI的ADM3251；第三，串口芯片+数字隔离器+隔离电源。在实际应用中，前两个方案成本都比第三个方案成本要高一些，所以我在最新的工控板中采用了第三个串口隔离通信方案，串口芯片MAX232+数字隔离器（ADum1201）+隔离电源(5V-5V)的方案，整个芯片成本在25元左右，采购方便。下面说一下该方案的关键部分--数字隔离器-ADuM1201.

ADuM120x 是采用ADI公司iCoupler® 技术的双通道数字隔离器。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。   iCoupler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。简单的iCoupler 数字接口和稳定的性能特征，可消除光耦合器通常具有的电流传输比不确定、非线性传递函数以及温度和使用寿命影响等问题。这些iCoupler产品不需要外部驱动器和其它分立器件。此外，在信号数据速率相当的情况下，iCoupler 器件的功耗只有光耦合器的1/10至1/6。 ADuM120x隔离器提供两个独立的隔离通道，支持多种通道配置和数据速率（请参考“订购指南”）。两款器件任一端均可采用2.7 V至5.5 V电源电压工作，与低压系统兼容，并且支持跨越隔离栅的电压转换功能。此外，ADuM120x具有低脉冲宽度失真（CR级小于3 ns）和严格的通道间匹配（CR级小于3 ns）特性。与其它光耦合器不同，ADuM120x隔离器具有已取得专利的刷新特性，可确保不存在输入逻辑转换时及上电/关断条件下的直流正确性。ADum1201的应用场合：1、尺寸至关重要的多通道隔离；2、SPI接口/数据转换器隔离；
3、RS-232/RS-422/RS-485收发器隔离；4、数字现场总线隔离；5、混合动力汽车、电池监控器和电机驱动。

ADuM1201的框图如下：

   由于是电压型器件，它不像光耦那样需要外部限流电阻和波形整形的74逻辑芯片做辅助，只需要在两个不同的电压引脚附近放置两个0.1uF的去耦电容即可，使得应用电路非常简便，非常易于使用。由于它的最高通信速度可达25MBPS,也远高于我们平常使用的6N137这样的高速光耦。

   在样板测试过程中，串口通信隔离效果非常好，小批量使用过程中，也没有出现任何问题。现在对ADI的隔离产品可以说非常满意，感谢ADI！ 下面是串口隔离通信部分的电路实物, 晒一下，后期在隔离产品方面，会继续使用ADuM系列隔离芯片。