Protocol Analyzers

The ADuM4165/ADuM4166¹ are USB 2.0 port isolators, utilizing Analog Devices, Inc., iCoupler^® technology to dynamically support all USB 2.0 data rates; low (1.5 Mbps), full (12 Mbps), or high (480 Mbps), as required. The devices support host isolation with automatic speed negotiation as well as peripheral isolation.

High speed data is retimed for jitter reduction, requiring an external clock signal or crystal input. The ADuM4165 supports the clock or crystal input on the upstream side, and the ADuM4166 supports the clock or crystal input on the downstream side, offering two options to best suit the system design.

The low power standby mode for downstream (Side 2) supports applications with limited available power, such as battery-operated peripherals. The upstream (Side 1) standby current meets USB 2.0 requirements for suspended operation.

The isolators are specified over an extended industrial temperature range of −55°C to +125°C and are available in a 20-lead, wide-body, increased creepage SOIC_IC with 8.3 mm creepage and clearance.

APPLICATIONS

• USB peripheral, USB host, and USB hub isolation
• Electronic test and measurement equipment
• Medical devices and integrated PCs
• Industrial PCs and isolated USB ports for debug or upgrade
• USB isolator modules and USB cable isolators

¹ Protected by U.S. Patents 7,075,329; 8,432,182; 8,525,547; and 8,564,327. Other patents are pending.

The ADuM4165/ADuM4166 are USB 2.0 port isolators, utilizing Analog Devices, Inc., iCoupler^® technology to dynamically support all USB 2.0 data rates; low (1.5 Mbps), full (12 Mbps), or high (480 Mbps), as required. The devices support host isolation with automatic speed negotiation as well as peripheral isolation.

High speed data is retimed for jitter reduction, requiring an external clock signal or crystal input. The ADuM4165 supports the clock or crystal input on the upstream side, and the ADuM4166 supports the clock or crystal input on the downstream side, offering two options to best suit the system design.

The low power standby mode for downstream (Side 2) supports applications with limited available power, such as battery-operated peripherals. The upstream (Side 1) standby current meets USB 2.0 requirements for suspended operation.

The isolators are specified over an extended industrial temperature range of −55°C to +125°C and are available in a 20-lead, wide-body, increased creepage SOIC_IC with 8.3 mm creepage and clearance.

APPLICATIONS

• USB peripheral, USB host, and USB hub isolation
• Electronic test and measurement equipment
• Medical devices and integrated PCs
• Industrial PCs and isolated USB ports for debug or upgrade
• USB isolator modules and USB cable isolators

Protected by U.S. Patents 7,075,329; 8,432,182; 8,525,547; and 8,564,327. Other patents are pending.

The AD4116 is a low power, low noise, 24-bit, Σ-Δ analog-to-digital converter (ADC) that integrates an analog front end (AFE) for six fully differential or eleven single-ended, high impedance (≥10 MΩ) bipolar, ±10 V voltage inputs. The additional two differential or four single-ended/pseudo differential direct ADC inputs provides excellent performance at lower input ranges.

The AD4116 also integrates key analog and digital signal conditioning blocks to configure eight individual setups for each analog input channel in use. As many as 16 channels can be enabled at any time. A channel is defined as any of the standard analog voltage inputs or a low level direct ADC input. The AD4116 features a maximum channel scan rate of 12,422 SPS (80 μs) using a sinc5 + sinc1 filter and 20,618 SPS per channel (48 μs) using a sinc3 filter.

The embedded 2.5 V, low drift (5 ppm/°C), band gap internal reference (with output reference buffer) reduces the external component count.

The digital filter allows flexible settings, including simultaneous 50 Hz and 60 Hz rejection at a 27.27 SPS output data rate. The user can select between the different filter settings depending on the demands of each channel in the application. The automatic channel sequencer enables the ADC to switch through each enabled channel.

The precision performance of the AD4116 is achieved by integrating the proprietary iPassives^® technology from Analog Devices, Inc.

The AD4116 operates with a single power supply, making it easy to use in galvanically isolated applications. The specified operating temperature range is −40°C to +105°C. The AD4116 is housed in a 40-lead, 6 mm × 6 mm LFCSP.

APPLICATIONS

• Process control
• PLC and DCS modules
• Instrumentation and measurement

Universal serial bus (USB) has been established as the standard interface for most computer peripherals. It has mostly displaced RS-232 and the parallel printer port because of superior speed, flexibility, and support of device hot swapping. There has been a strong desire on the part of industrial and medical equipment manufacturers to use the USB standard as well. However, adoption has been slow because there has not been a good way to provide the required isolation for safe and robust connections to machines that control dangerous voltages or low leakage, defibrillation proof connections in medical applications.  

EVAL-CN0419-EBZ galvanically isolates a peripheral device that implements a USB interface and is bus powered with a small isolated dc-to-dc converter based on Analog Devices, Inc., iCoupler^® technology. The application circuit shown in Figure 1 is typically necessary for many medical and industrial applications. This circuit provides the following features:

1. Directly isolates, in the upstream, the USB D+ and D− lines of a cable.
2. Implements an automatic scheme for data flow that does not require external control lines.
3. Provides medical grade isolation.
4. Allow a complete peripheral to meet the USB-IF certification standards.
5. Support full speed (12 Mbps) and low speed (1.5 Mbps) signaling rates.
6. Provides up to 92 mA isolated power for the attached peripheral.

Шина CAN FD (контроллерная сеть с изменяемой скоростью передачи данных) обеспечивает более широкую полосу пропускания, необходимую для многоузловых сетей, применяемых в системах промышленной автоматизации, системах отопления, вентиляции и кондиционирования, сельском хозяйстве и здравоохранении. Схема, представленная на рисунке 1 и реализованная в виде платформы с форм-фактором Arduino, обеспечивает передачу данных по шине CAN FD со скоростью до 8 Мбит/с с возможностью подключения к существующей шине последовательного периферийного интерфейса (SPI).

Приемопередатчик шины CAN FD имеет изолированные каналы передачи сигналов и питания. Интегрированный изолированный DC/DC преобразователь принимает напряжение питания со стороны управляющей цепи с целью его передачи на изолированные каналы на стороне шины, благодаря чему в данном случае для шины CAN FD не требуется внешний источник питания.

Изолированный приемопередатчик характеризуется высокой устойчивостью к электромагнитным помехам. Благодаря расширенному диапазону синфазного напряжения ±25 В данный компонент превосходит требования стандарта ISO11898- 2:2016 и обеспечивает высокую устойчивость к локализованным разностям потенциалов земли при приеме кадров шины CAN. Встроенная цепь защиты от электростатического разряда обеспечивает защиту от электростатических разрядов на выводах шины CANH и CANL в соответствии со стандартом IEC 61000-4-2. Выводы дифференциальной шины устойчивы к неправильному подключению и короткому замыканию в системах с напряжением 24 В благодаря защите от перенапряжений ±40 В на выводах CANH и CANL.

С помощью шины CAN можно соединить друг с другом как два узла, так и сотни узлов. Связь между узлами может быть организована с использованием кабелей разных типов в зависимости от требований конечной системы. В качестве кабелей можно использовать как более дешевую неэкранированную витую пару, например, кабель Cat5e, так и более качественный экранированный кабель, такой как кабель PROFIBUS. Независимо от типа кабеля шина CAN соединяет один узел с другим гирляндной цепью и имеет оконечные нагрузки на обоих концах. Подключение кабелей к узлам шины может быть осуществлено с использованием винтовой клеммы или 9-контактного порта sub-D типа «папа» стандарта CAN CiA 303-1.

С целью реализации оконечной нагрузки шины в схеме используется встроенный дополнительный изолированный цифровой канал для динамической конфигурации оконечной нагрузки шины. Схема подключаемой оконечной нагрузки соединяет оконечную нагрузку 120 Ом с установленным между линиями шины CAN фильтрующим конденсатором синфазного сигнала. С помощью подключаемой оконечной нагрузки можно программно конфигурировать расположение оконечной нагрузки при изменении шины CAN. Благодаря подключаемой оконечной нагрузке каждую плату можно использовать для любого узла на пути прохождения сигнала, просто изменив программное обеспечение.

Кроме того, схему можно конфигурировать во время работы с помощью программного обеспечения с целью ее перевода в режим ожидания с пониженным энергопотреблением. В таком состоянии изолированный приемопередатчик CAN FD будет отвечать только на получение последовательности сигналов удаленного пробуждения от удаленного узла в соответствии со стандартом ISO11898-2:2016.