iCoupler® デジタル・アイソレーション – 比類なき性能と集積化



iCoupler® 技術

iCoupler 技術は、フォトカプラのようにLEDやフォトダイオードを用いるのではなく、チップスケール・トランスをベースにしています。ウェーハ・レベル・プロセスを使用してチップ上に直接トランスを組み込むことによって、iCouplerチャンネルは低コストで他の半導体機能と組み合わせたり、いくつかのチャンネルを相互に組み合わせたりすることができます。iCouplerトランスは、ウェーハ表面処理上にCMOS金属層と金層とを組み込んだ平面構造です。金層の下にある高絶縁破壊ポリイミド層が下部トランス・コイルと上部トランス・コイルを絶縁します。CMOS回路は上部コイルに接続され、下部コイルが各トランスと外部信号との間をインターフェースします。


入力側のロジック遷移は、トランスの1次側に送信される1nsのパルスを使用してエンコードされます。これらのパルスは片方のトランス・コイルからもう片方のトランス・コイルに結合し、トランスの2次側の回路により検知されます。その後、この回路で入力側のデジタル信号を出力側で再生します。さらに、入力側で遷移がなくても、出力状態が入力状態と一致するように、入力側にリフレッシュ回路が挿入されています。これは、入力波形のデータレートが低い場合や長期にわたって安定したDC入力が必要な場合だけでなく、パワーアップ時でも重要なことです。

iCoupler


iCoupler製品の目的は入力側と出力側を絶縁することなので、トランスの1次側の回路をトランスの2次側の回路とは別のチップに収める必要があります。トランス自体はどちらのチップにも搭載できますが、下のADuM140xの構成に示すように3番めのチップに搭載することもできます。完全なチップセットが、広範な半導体デバイスに使用されるのと同じ標準のプラスチック・パッケージに集積されています。

iCoupler


iCouplerデバイスの新機能は、送信チャンネルと受信チャンネルを同一のパッケージに集積できることです。iCouplerトランスはもともと双方向であるため、トランスの両側に適切な回路が組み込まれている限り、信号はどちらの方向へも伝わります。このことからマルチチャンネル・アイソレータにおいて広範な送受信チャンネル構成を提供することができます。


iCoupler技術のもう一つの新機能は、データ信号の絶縁に使用するトランス・コイルを絶縁型DC/DCコンバータのトランスとしても使用できるということです。これにより、データと電源のアイソレーションを、iCoupler製品のADuM524x ファミリーと同様にシングル・パッケージで実現できます。

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iCoupler技術には柔軟性と拡張性があるため、これからもアイソレーションの分野で技術革新を生み出していく可能性が十分にあります。このサイトでは常に新製品についての最新情報を掲載しておりますので、またどうぞご利用ください。

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