Czterokanałowy uniwersalny izolator sygnałów cyfrowych

Czterokanałowy uniwersalny izolator sygnałów cyfrowych

Minimoduł umożliwia galwaniczną separację czterech sygnałów cyfrowych pracujących z maksymalną prędkością 100 Mbps. W module zastosowano nowoczesny układ ISO7841 z rozbudowanej rodziny izolatorów oferowanych przez Texas Instruments.

Podstawowe parametry:
  • separacja galwaniczna 4 kanałów,
  • maksymalna prędkość każdego kanału: 100 Mbps,
  • wbudowana przetwornica separująca zasilanie o mocy 0,65 W,
  • zasilanie 3,3/5 V.

Schemat wewnętrzny układu pokazano na rysunku 1. Układ zawiera wszystkie elementy niezbędne do realizacji izolowanej transmisji 4 kanałów cyfrowych wraz z wbudowaną przetwornicą separacyjną o ustawianym napięciu wyjściowym 3,3/5 V. Przetwornica może dostarczyć do 0,65 W, co umożliwia i upraszcza zasilanie, także separowanego układu, np. przetwornika ADC. Układ zasilany jest napięciem 3,3/5 V i dostępny jest w obudowie SOIC-W16.

Rysunek 1. Schemat wewnętrzny ISOW784x (za notą Texas Instruments)

W obrębie rodziny ISOW784x zgodnej wyprowadzeniami i obudową możliwy jest wybór kierunku transmisji:

  • ISOW7840, 4 kanały wejściowe, 4DI,
  • SOW7841, 3 wejściowe, 1 wyjściowy, 3DI/1DO,
  • ISOW7842, 2 wejściowe, 2 wyjściowe, 2DI/2DO,
  • ISOW7843, 1 wejściowy, 3 wyjściowe, 1DI/3DO,
  • ISOW7844, 4 wyjściowe, 4 DO.

Wejście rozumiane jest jako pin od strony pierwotnej zasilania układu.

Budowa i działanie

Schemat modułu został pokazany na rysunku 2. Rozwiązanie nie odbiega od proponowanego w karcie aplikacyjnej i składa się z układu ISOW7841 oraz kondensatorów odsprzęgających. Konfiguracja z 3 torami wejściowymi i jednym wyjściowym jest odpowiednia np. do izolacji magistrali SPI. Sygnały i zasilane doprowadzone są do złączy szpilkowych w rozstawie płytek stykowych. Zwora J3 ustawia sygnał SEL i tym samym ustawia napięcie wyjściowe wbudowanej przetwornicy. Zwarcie do VISO ustawia napięcie 5 V, zwarcie do masy daje napięcie 3,3 V.

Rysunek 2. Schemat ideowy układu

Montaż i uruchomienie

Moduł izolatora zmontowany jest na dwustronnej płytce drukowanej, której schemat wraz z rozmieszczeniem elementów pokazuje rysunek 3.

Rysunek 3. Schemat płytki PCB wraz z rozmieszczeniem elementów a) strona TOP, b) strona BOTTOM

Montaż jest typowy i nie wymaga opisu. Zmontowany moduł pokazano na fotografii tytułowej, nie wymaga uruchamiania i jest gotowy do pracy po konfiguracji napięcia wyjściowego i podłączeniu zasilania. Układ wymaga zasilania 3,3/5 V, praca w trybie podwyższania napięcia (wejście 3,3 V, wyjście 5 V) jest możliwa, ale nie jest polecana przez producenta.

Adam Tatuś

adam.tatus@ep.com.pl

Wykaz elementów:
Rezystory:
Kondensatory:
  • C1, C3: 0,1 μF SMD0603
  • C2, C4: 10 μF SMD0603
Półprzewodniki:
  • U1: ISOW7841DWE SO16W (lub ISOW784x w zależności od aplikacji)
Inne:
  • J1, J2: Listwa SIP3 2 mm + zwora
  • J3: Listwa SIP6 2,54 mm
Artykuł ukazał się w
Czerwiec 2020
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik wrzesień 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio wrzesień 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

Automatyka Podzespoły Aplikacje wrzesień 2020

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna wrzesień 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich sierpień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów