ADM3251EARWZ-REEL器件介绍

ADM3251EARWZ-REEL是一款由Analog Devices公司生产的工业级数字隔离器。这款器件具有高精度、低功耗和低温漂移的特点，符合EIA/TIA-232E和ITU-T V.28规范，并可以以高达460 kbps的数据速率运行。它包含四个外部0.1 μF电荷泵电容器，用于倍压器/逆变器，允许从单个5V电源操作，适用于各种工业控制、数据采集和信号处理系统。

ADM3251EARWZ-REEL器件特点

  1. 高速：该器件符合EIA-232E和ITU-T V.28规范，并可以以高达460 kbps的数据速率运行。
  2. 完全隔离：该器件具有2.5 kV的隔离电压，实现了电源和数据的完全隔离，提高了电路的安全性。
  3. 单通道：该器件为单通道设计，适用于简单的通信接口应用。
  4. 集成隔离电源：该器件集成了isoPower技术，使用高频率开关元件通过变压器，无需使用单独的隔离式DC-DC转换器。
  5. 高ESD保护：在RIN和TOUT引脚上提供高压ESD保护，使其在电气环境恶劣或频繁插拔RS-232电缆的场合也能正常工作。
  6. 宽温工作范围：该器件采用20引脚宽体SOIC封装，额定温度范围为-40°C至+85°C，可在较宽的温度范围内稳定工作。

引脚介绍

以下是ADM3251EARWZ-REEL器件的20个引脚的详细介绍：

  • NC：无连接引脚，通常用于备用或与外部设备接口。
  • VCC1和VCC2：两个电源引脚，用于提供5V电源。
  • GND1至GND5：五个接地引脚，用于提供信号接地和隔离电源接地。
  • ROUT：发送数据输出引脚，将数据发送到RS-232接口。
  • RIN：接收数据输入引脚，从RS-232接口接收数据。
  • TOUT：输出驱动器使能控制引脚，控制输出驱动器的使能状态。
  • TIN：输入缓冲器控制引脚，控制输入缓冲器的使能状态。
  • GNDISO：隔离地引脚，用于隔离电源和信号地。
  • V-：负电源引脚，提供负电源电压。
  • V+：正电源引脚，提供正电源电压。
  • C1-：第一个电荷泵电容器的负极。
  • C1+：第一个电荷泵电容器的正极。
  • C2-：第二个电荷泵电容器的负极。
  • C2+：第二个电荷泵电容器的正极。
  • VISO：隔离电源引脚，为隔离电路提供电源。

原理图及工作原理

ADM3251EARWZ-REEL器件的工作原理基于isoPower集成隔离电源技术和iCoupler®技术，实现了高速、高隔离性能的数据传输和简化电路设计。

isoPower技术是ADM3251EARWZ-REEL的核心技术之一，它使用高频率开关元件通过变压器来实现电源和数据的完全隔离。这种技术可以减少外部元件数量，简化电路设计，并提高电路的可靠性和安全性。

iCoupler®技术是来自Analog Devices, Inc.的芯片级变压器技术，用于逻辑信号的隔离。该技术利用变压器原理，将输入信号传输到输出端，同时实现电气隔离，保护电路免受外部干扰和损坏。

在ADM3251EARWZ-REEL器件中，isoPower技术和iCoupler®技术相结合，实现了逻辑信号的隔离以及集成的DC-DC转换器。这样，ADM3251EARWZ-REEL不仅提供了高速、高隔离性能的数据传输，还简化了电路设计，提高了电路的可靠性和安全性。

封装图

ADM3251EARWZ-REEL器件的封装为SOIC-20。封装图如下所示：

如何抑制运算放大器电源的纹波和噪声？

  1. 电源滤波：在运算放大器的电源输入端添加低通滤波器，可以有效地抑制纹波和噪声。通常可以使用陶瓷电容器和电解电容器组成的π型滤波电路。陶瓷电容器具有较高的频率特性，可以抑制高频纹波，而电解电容器具有较大的容量，可以抑制低频纹波。
  2. 电源去耦：在运算放大器的电源引脚和地引脚之间添加去耦电容，可以有效地抑制电源噪声。去耦电容通常选择100 nF至1000 nF的陶瓷电容器，应尽量靠近运算放大器的电源引脚和地引脚放置，以提高效果。
  3. 电源线滤波：在运算放大器的电源线路上添加电源线滤波器，可以抑制来自电源线的噪声。电源线滤波器通常包括共模扼流圈、差模扼流圈和电容器等元件。
  4. 电源隔离：采用电源隔离技术，如光耦合器、变压器耦合等，可以有效地抑制电源纹波和噪声。在需要高隔离性能的应用中，可以使用具有集成隔离电源的运算放大器，如ADM3251EARWZ-REEL。
  5. 降低负载电流：减小运算放大器的负载电流，可以降低电源纹波的影响。在实际应用中，可以根据运算放大器的性能指标和应用要求来选择合适的负载电流。
  6. 布线优化：在电路板设计时，应尽量减小电源线和地线的长度，以降低噪声耦合。此外，应避免电源线和地线形成闭环，以减少电磁干扰。