DC-DC 转换

ADuM3224/ADuM4224隔离器均提供两个独立的隔离通道。 这些器件采用3.0 V至5.5 V电源电压工作，可与低压系统兼容。 与采用高压电平转换方法的栅极驱动器相比，ADuM3224/ADuM4224的输入与各输出之间具有真电流隔离优势。 相对于输入，各路输出的持续工作电压最高可达560 VPEAK，因而支持低端切换至负电压。 高端与低端之间的差分电压最高可达800 V_PEAK。

因此，ADuM3224/ADuM4224可以在很宽的正或负切换电压范围内，可靠地控制IGBT/MOSFET配置的开关特性。

应用

• 开关电源
• 隔离式IGBT/MOSFET栅极驱动器
• 工业逆变器

ADuM120N/ADuM121N¹均为采用ADI公司iCoupler^®技术的双通道数字隔离器。这些隔离器件将高速、互补金属氧化物半导体(CMOS)与单芯片空芯变压器技术融为一体，具有优于光耦合器件和其它集成式耦合器等替代器件的出色性能特征。这些器件的最大传播延迟为13 ns，在5 V下脉冲宽度失真小于3 ns。具有严格的3.0 ns（最大值）通道匹配。

ADuM120N/ADuM121N数据通道属于独立式通道，提供多种配置选择，可承受3 kV rms的电压额定值（请参见“订购指南”）。这些器件均采用1.8 V至5 V电源电压工作，与低压系统兼容，并且能够跨越隔离栅实现电压转换功能。

与其它光耦合器不同，可确保不存在输入逻辑转换时的直流正确性。它们提供两种不同的故障安全选项，输入电源未用或输入禁用时，输出转换到预定状态。

ADuM120N0与ADuM1285引脚兼容，ADuM120N1与ADuM1280和ADuM1200引脚兼容。ADuM121N0与ADuM1286引脚兼容，ADuM121N1与ADuM1281和ADuM1201引脚兼容。

应用

• 通用多通道隔离
• 工业现场总线隔离

¹  受美国专利第5,952,849、 6,873,065、6,903,578、以及7,075,329号保护。其他专利正在申请中。

ADuM140D/ADuM140E/ADuM141D/ADuM141E/ ADuM142D/ADuM142E均为采用ADI公司iCoupler®技术的4通道数字隔离器，其中只有ADuM140D和ADuM140E已上市。 这些隔离器件将高速、互补金属氧化物半导体(CMOS)与单芯片空芯变压器技术融为一体，具有优于光耦合器件和其它集成式耦合器等替代器件的出色性能特征。 这些器件的最大传播延迟为13 ns，在5 V下脉冲宽度失真小于3 ns。 具有严格的3.0 ns（最大值）通道匹配。

ADuM140D/ADuM140E/ADuM141D/ADuM141E/ ADuM142D/ADuM142E数据通道属于独立式，提供多种配置选择，可承受3.75 kV rms的电压额定值。 这些器件均可采用1.8 V至5 V电源电压工作，与低压系统兼容，并且能够跨越隔离栅实现电压转换功能。

与其它光耦合器不同，可确保不存在输入逻辑转换时的直流正确性。 它们提供两种不同的故障安全选项，输入电源未用或输入禁用时，输出转换到预定状态。 ADuM14xE1与ADuM140x引脚兼容。

• 通用多通道隔离
• SPI接口/数据转换器隔离
• 工业现场总线隔离

LT8361 是一款配备 100V 2A 开关的电流模式直流/直流转换器，工作输入电压范围为 2.8V 至 60V。凭借独特的单一反馈引脚架构，它能够实现升压、SEPIC 或反相配置。Burst Mode 操作消耗低至 9μA 的静态电流，可在极低的输出电流下保持高效率，同时使典型输出纹波保持在 15mV 以下。

通过外部补偿引脚，可以在宽的输入和输出电压范围以及在介于 300kHz 和 2MHz 之间的可编程开关频率范围内优化环路带宽。通过 SYNC/MODE 引脚可与外部时钟同步。它还可用于在有或没有适用于低 EMI 的扩频调频功能的突发操作模式和脉冲跳跃操作模式之间进行选择。为了提高效率，BIAS 引脚可以接受第二个输入以便为 INTV_CC 稳压器供电。其他功能包括频率折返和可编程软启动，可在启动过程中控制电感器电流。

LT8361 采用热法增强的 16 引脚 MSOP 封装，拆除了四个引脚以增加高电压引脚间距。

应用

• 工业和汽车
• 电信
• 医疗诊断设备
• 便携式电子设备

低输出电压迟滞和低长期输出电压漂移提高了系统在使用寿命期间的精度。

这些CMOS基准电压源提供5种输出电压，所有器件的额定温度范围均为−40°C至+125°C的汽车应用温度范围。

应用

• 汽车电池监控器
• 便携式仪器仪表
• 过程发送器
• 远程传感器
• 医疗仪器

AD8210采用SOIC封装，工作温度范围是−40°C至+125°C。

相对于温度的出色交流和直流性能使测量环路误差保持最小。失调漂移和增益漂移的保证最大值分别为8 μV/°C和20 ppm/。

利用5 V电源和V_REF1和V_REF2引脚时，输出失调可在0.05 V至4.9 V范围内调整。当V_REF1引脚与V+引脚相连、V_REF2引脚与GND引脚相连时，输出设置为半量程。将V_REF1和V_REF2与GND相连可提供从地电压附近开始的单极性输出。将V_REF1和V_REF2与V+相连可提供从V+附近开始的单极性输出。通过向V_REF1和V_REF2施加外部电压，可获得其他失调。

应用

• 电流检测

AD8418A是一款高压、高分辨率分流放大器。设定初始增益为20 V/V，在整个温度范围内的最大增益误差为±0.15%。缓冲输出电压可以直接与任何典型转换器连接。AD8418A在输入共模电压处于−2 V至+70 V范围时，具有出色的输入共模抑制性能；它能够在分流电阻上进行双向电流的测量，适合各种汽车和工业应用，包括电机控制、电源管理和电磁阀控制等。

在−40°C至+150°C的整个温度范围内，AD8418A都能提供极佳的性能。它采用零漂移内核，在整个工作温度范围和共模电压范围内，失调漂移典型值为0.1 μV/°C。AD8418A通过汽车应用认证。该器件集成EMI滤波器和专利电路，在脉冲宽度调制(PWM)类输入共模电压下具有高输出精度。输入失调电压的典型值为±100 μV。AD8418A提供8引脚MSOP和SOIC两种封装。

LTC^®3871 是一款高性能、双向降压或升压型开关稳压控制器，可按需工作于降压或升压模式。该器件可根据一个控制信号在降压模式中执行从 V_HIGH 至 V_LOW 的调节，以及在升压模式中实施从 V_LOW 至 V_HIGH 的调节，从而使其非常适合 48V / 12V 汽车双电池系统。一个准确的电流设置环路负责调节可在任一方向上输送的最大电流。LTC3871 通过把能量从一个电池转换至另一个电池而使两个电池能够同时向负载提供电能。

该器件专有的恒定频率电流模式架构改善了信噪比，可实现低噪声操作并在相位之间提供了极佳的电流匹配。其他特点包括不连续或连续操作模式、过压 / 欠压 (OV / UV) 监视器、用于降压和升压操作的独立环路控制、准确的输出电流监视和过流保护功能。

• 汽车 48V / 12V 双电池系统
• 备份电源系统

LTC^®4380 低静态电流浪涌抑制器可保护负载免遭高压瞬变的损坏。它能够通过对一个外部 N 沟道 MOSFET 的栅极电压进行箝位，以在过压过程中 (例如：汽车应用中的抛负载情况) 把输出电压限制在一个安全数值，从而提供过压保护。固定的栅极箝位电压可针对 12V 和 24V / 28V 系统进行选择。对于任何电压高达 72V 的系统，则使用可调栅极箝位版本。该器件还提供了过流保护功能。

一个内部乘法器产生一个与 V_DS 和 I_D 成比例的 TMR 引脚电流，这样可根据 MOSFET 应力对过流和过压情况下的工作时间加以限制。

GATE 引脚能够驱动背对背 MOSFET 以提供反向输入保护功能，从而免除了采用肖特基二极管解决方案时的电压降和功率耗散。低的 8μA 工作电流允许该器件在始终保持接通和电池供电型应用中使用。一个准确的 ON 引脚比较器负责监视输入电源的欠压 (UV) 情况，而且还充当一个停机输入，从而把静态电流减小至 6μA。

• 汽车 / 航空电子 / 工业浪涌保护
• 热插拔 / 带电插拔
• 用于电池供电型系统的高端开关
• 汽车抛载保护

LT8316 是一款微功率、高电压反激式控制器。调节无需使用光隔离器。该器件从出现在变压器第三绕组上的隔离式反激波形对输出电压进行采样。准谐振边界模式可改善负载调整、减小变压器尺寸，并保持高效率。

在启动时，LT8316 通过一个高电压电流源为其 INTVCC 电容器充电。在正常运行期间，该电流源关闭，而器件则从变压器上的第三绕组吸取其所需的功率，从而最大限度降低待机功耗。

LT8316 可在很宽的输入电源电压范围内工作，并能提供高达 100W 的功率。该器件采用耐热性能增强型 20 引脚 TSSOP 封装，去掉了四个引脚以满足高电压引脚间隔要求。

应用

• 隔离式电信、汽车、工业、医疗电源
• 隔离型离线式内务处理电源
• 电动车辆和电池组
• 用于逆变器栅极驱动器的多输出隔离式电源

 

 

 

图1. 高性能旋变数字转换(RDC)电路原理示意图：未显示所有元件、连接和去耦

该电路具有创新的旋变转子驱动器，提供两种工作模式：高性能和低功耗。在高性能模式下，系统采用 12 V单电源供电，能够为旋转变压器提供6.4 V rms (18 V p-p)的驱动信号。在低功耗状态下，系统采用 6 V单电源供电，能够为旋转变压器提供3.2 V rms (9.2 V p-p)的驱动信号，且系统功耗小于100 mA。驱动器和接收器均提供有源滤波，可最大程度减少量化噪声的影响。

10位模式下，RDC的最大跟踪速率为3125 rps(分辨率= 21 弧分)；16位模式下为156.25 rps(分辨率= 19.8弧秒)。

物组成的气体，从而测量室内空气质量。传感器由加热电阻和检测电阻组成。当加热检测电阻时，其值随不同气体的浓度而改变。

该电路利用12位电流输出数模转换器(DAC)来精密控制加热器电流，灵活的软件允许加热器采用如下四种工作模式中的一种：恒流、恒压、恒阻和恒温。

通过软件可选的五种范围电阻分压器，该电路能够测量广泛的检测电阻值。电路板还包含温度和湿度传感器，用于补偿气体浓度值。

图1. 采用AD8397的高电流缓冲器支持AD2S1210 RDC激励信号输出(原理示意图，未显示去耦和所有连接

图1中的电路是一个完全隔离、鲁棒、4通道数据采集系统，提供16位、无噪声代码分辨率和高达42 kSPS的自动通道开关速率。 由于在多路复用信号链上选择了独特的快速建立时间元件，因而42 kSPS开关速率下的通道间串扰低于15 ppm FS（低于−90 dB）。

该电路获取并数字化标准工业信号电平，包括：±5 V、±10 V、0 V至10 V和0 mA至20 mA。 输入缓冲器还提供过压保护，从而消除了传统肖特基二极管保护电路的相关漏电流误差。

本电路的应用包括过程控制（PLC/DCS模块）、电池测试、科学多通道仪器和色谱仪。

图1所示电路监控系统中的电流，可在高达+500 V的正高共模直流电压下工作，且误差小于0.2%。负载电流通过一个电路外部的分流电阻。分流电阻值应适当选择，使得在最大负载电流时分流电压约为500 mV。

与外部PNP晶体管配合使用时， AD8212 能在具有大于500 V的正高共模电压情况下，精确放大小差分输入电压。

电流隔离由四通道隔离器ADuM5402提供。这不仅是为了提供保护，而且还可将下游电路与高共模电压隔离开来。除了隔离输出数据以外，数字隔离器ADuM5402还为电路提供+3.3 V隔离电源。

AD7171 的测量结果通过一个简单的双线SPI兼容型串行接口，以数字码形式提供。

这一器件组合实现了一款精确的正高压供电轨电流检测解决方案，具有器件数量少、低成本、低功耗的特点。

图1所示电路是一款适用于电桥型传感器的完整低功耗信号调理器，包括一个温度补偿通道。 该电路非常适合驱动电压介于5 V和15 V之间的各类工业压力传感器和称重传感器。

利用24位Σ-Δ型ADC的内置可编程增益放大器(PGA)，该电路可以处理大约10 mV到1 V的满量程信号，因此它适用于种类广泛的压力传感器。

整个电路仅使用三个IC，功耗仅1 mA（不包括电桥电流）。 比率式技术确保系统的精度和稳定性不依赖于基准电压源。

需要能够提供真16位电平设置性能的小封装、超低功耗解决方案？针对精密16数模转换应用，本电路使用电压输出DAC AD5542A/ AD5541A 、基准电压源 ADR421BRZ 以及用作基准电压缓冲器的20 μA AD8657 ，提供了一款低功耗、小尺寸解决方案。

基准电压缓冲对于设计至关重要，因为DAC基准输入的输入阻抗与码高度相关，如果DAC基准电压源未经充分缓冲，将导致线性误差。开环增益高达120 dB的AD8657已经过验证和测试，符合本电路应用关于建立时间、失调电压和低阻抗驱动能力的要求。

图1所示的器件组合实现了最小的PCB面积和最低的功耗。AD5542A采用3 mm × 3 mm、16引脚LFCSP或16引脚TSSOP封装。AD5541A采用3 mm × 3 mm、10引脚LFCSP或10引脚MSOP封装。

这一器件组合可以提供业界领先的16位分辨率、±1 LSB积分非线性(INL)和±1 LSB微分非线性(DNL)，可以确保单调性，并且具有低功耗、小PCB和高性价比等特性。

本电路显示如何在精密热电偶温度监控应用中使用 ADuC7060 或 ADuC7061精密模拟微控制器ADuC7060/ADuC7061集成双通道24位∑-△型模数转换器(ADC)、双通道可编程电流源、14位数模转换器(DAC)、1.2 V内置基准电压源以及ARM7内核、32 kB闪存、4 kB SRAM和各种数字外设，例如UART、定时器、串行外设接口(SPI)和I2C接口。

在该电路中，ADuC7060/ADuC7061连接到一个热电偶和一个100Ω铂电阻温度检测器(RTD)。RTD用于冷结补偿。作为额外选项，ADT7311数字温度传感器可用于代替RTD来测量冷结温度。

在源代码中，ADC采样速率选择4 Hz。当ADC输入可编程增益放大器(PGA)的增益配置为32时，ADuC7060/ADuC7061的无噪声分辨率大于18位。

与主机的单边半字节传输(SENT)接口通过使用定时器控制数字输出引脚来实现。然后，使用外部NPN晶体管将此数字输出引脚通过外部方式电平转换为5 V。按照SENT协议(SAE J2716标准)第6.3.1节的建议在SENT输出电路中提供了EMC滤波器。数据按下降沿到下降沿测量，每个脉冲的持续时间与系统时钟周期数相关。可通过测量SYNC脉冲来确定系统时钟速率。SYNC脉冲在每个数据包开始时发送。要了解更多详情，请参见“SENT接口”部分。

发生瞬变后，或者连接、断开或关断监控电路时，高端电流监控器可能遇到过压情况。图1所示电路使用具有过压保护功能、作为差动放大器连接的 ADA4096-2运算放大器来监控高端电流。ADA4096-2具有输入过压保护功能，对于高于或低于供电轨的电压32 V以内的范围，不会发生反相或闩锁。

该电路采用可调低压差500 mA线性稳压器 ADP3336供电，如果需要，后者还可用于为系统其他器件供电。当设置为5 V输出时，输入电压范围为5.2 V至12 V。为了省电，可通过移除ADP3336电源来关断电流检测电路，而电源(例如太阳能电池板)仍可工作。

这样电压将施加于未上电的ADA4096-2输入端；但是，对于高出电源轨32 V以内的输入电压，不会发生锁存或损坏。如需较低的吞吐速率，AD7920也可在样本间休眠。AD7920在休眠时的最大功耗为5 ¬W，上电时为15 mW。在工作条件下，ADA4096-2仅需120 μA。工作电压为5 V时，功耗仅为0.6 mW。在关断模式下，ADP3336仅消耗1 μA。

本电路利用电压输出DACAD5542 、基准电压源ADR421BRZ以及用作基准电压缓冲的自稳零运算放大器AD8628 ，可实现精密数据转换。AD8628基准电压缓冲可提供以前只有昂贵的自稳零或斩波稳定放大器才具有的特性优势。这些零漂移放大器采用ADI公司的电路拓扑结构，将低成本与高精度、低噪声特性融于一体。无需外部电容，而且与大多数斩波稳定放大器相关的数字开关噪声大大降低，因此这种放大器是基准电压缓冲的最佳选择。

本电路可实现精密、低功耗、电压输出数模转换。AD5542有两种工作模式：缓冲模式和非缓冲模式。何种工作模式最佳由具体应用及其建立时间、输入阻抗、噪声等要求而定。可以根据直流精度或快速建立时间要求来选择输出缓冲放大器。如果要求DAC驱动60 kΩ以下的负载，则需要输出缓冲。DAC的输出阻抗恒定，且与数字码无关，但为了将增益误差降至最小，输出放大器的输入阻抗应尽可能高。输出放大器还应具有1 MHz或更高的3 dB带宽。输出放大器给系统增加了另一个时间常数，因此会延长最终输出的建立时间。

放大器的3 dB带宽越高，则DAC与放大器组合的有效建立时间越快。电路中的所有器件均可采用+5 V单电源供电。基准电压源ADR421的输入电压范围为4.5 V至18 V。

图1所示电路是一个4 mA至20 mA电流环路发送器，用于过程控制系统与其执行器之间的通信。除具有高性价比外，此电路还是业界功耗最低的解决方案。4 mA至20 mA电流环路广泛用于采用数字或模拟输入输出的可编程逻辑控制器(PLC)和分布式控制系统(DCS)。电流环路接口之所以颇受青睐，是因为它能以高性价比方式进行长距离抗扰数据传输。低功耗双通道运算放大器AD8657 、DACAD5621和基准电压源ADR125 的组合，可以为微控制器和数字隔离器等更高功耗器件提供更多功耗预算。此电路输出电流为0 mA至20 mA。4 mA至20 mA范围一般对应表示DAC或微控制器的输入控制范围，0 mA至4 mA的输出电流范围则常用于诊断故障条件。

12位、5 V AD5621需要75 μA的电源电流（典型值）。AD8657是一款轨到轨输入/输出双通道运算放大器，而且是目前业界功耗最低的放大器之一（在整个电源电压和输入共模范围内，其耗电流为22 μA），工作电压最高可达18 V。ADR125是精密微功耗5 V带隙基准电压源，仅需要95 μA电源电流。这三个器件总共消耗192 μA的电源电流（典型值）。

图1所示电路是一种隔离式反激电源，采用线性隔离误差放大器提供从副边到原边的反馈信号。基于光耦合器的解决方案的传递函数是非线性的，随时间和温度而变化；隔离放大器则不同，其传递函数是线性的，非常稳定，而且当跨越隔离栅传输反馈信号时，失调和增益误差极小。

整个电路采用5 V至24 V电源供电，因而可以配合标准工业和汽车电源使用。采用5 V输入和5 V输出配置时，该电路的输出能力高达1 A。

这款解决方案可以适应于较高直流输入电压产生较低输出电压的隔离电源应用场合，具有效率高、尺寸小等优势。包括10 W至20 W电信和服务器电源，对于此类电源，效率和印刷电路板(PCB)密度很重要，而且常常使用−48 V电源作为输入。

图 1 中的电路是一个完全独立自足、微处理器控制的高精 度电导率测量系统，适用于测量液体的离子含量、水质分 析、工业质量控制以及化学分析。

经过仔细选择的精密信号调理元件组合可在 0.1 μS 至 10 S (10 MΩ 至 0.1 Ω) 电导率范围内提供优于 0.3% 的精度，且无 需校准。

针对 100 Ω 或 1000 Ω 铂 (Pt) 电阻温度检测器 (RTD) 提供自动 检测功能，允许以室温为参考测量电导率。

系统支持双线式或四线式电导池以及双线式、三线式或四 线式 RTD ，以提高精度和灵活性。

该电路能以极小的直流失调产生精确交流激励电压，从而 避免电导率电极上的极化电压受损。交流激励的幅度和频 率为用户可编程。

创新的同步采样技术可将激励电压和电流的峰峰值幅度转 化为直流值，这样不仅提升了精度，同时简化了内置于精 密模拟微控制器的双通道 24 位 Σ-Δ 型 ADC 对于信号的处理。

采用 LCD 显示器和编码器按钮实现直观的用户界面。该电 路可以按需使用 RS-485 接口实现与 PC 的通信，并采用 4 V 至 7 V 单电源供电。