跳转到主要内容

LVDS

为何要隔离LVDS?

selina /

<strong>Conal Watterson博士 ADI公司应用工程师 </strong>

对处于恶劣环境中的外部接口需要予以电流隔离,以增强安全性、功能性或是抗扰能力。这包括工业测量和控制所用数据采集模块当中的模拟前端,以及处理节点之间的数字接口。

在过去,最多数Mb的带宽对转换器接口或工业背板就足够了,所以使用光耦合器便能对串行外设接口(SPI)或RS-485之类的协议进行隔离。数字隔离器改善了此类隔离接口的安全性、性能和可靠性,并且提供集成式隔离和I/O。然而,工业4.0和物联网(IoT)这类趋势要求以更高的速度与精度进行更为普及的测量与控制,因而越来越需要更大的带宽。

电流隔离的需求也随之激增,因为有更多与物理域进行的数字互动需要避免电机和电力系统、操作员、静电放电、以及诸如雷击所造成的浪涌等外部因素所带来的影响。精密测量可能也需要与噪声源(像是更为局部的微型电力电路和高速数字处理等)隔离。

隔离式LVDS接口电路

selina /

<br/>
<strong>电路功能与优势</strong>

低压差分信号(LVDS)是低功耗、高速、点对点通信的既定标准(TIA/EIA-644)。它用于在仪器仪表和控制应用中通过背板或短电缆链路传输大量数据,或分配高速时钟至应用电路的不同部分。

图1所示电路表示LVDS接口的隔离。隔离LVDS接口的好处有:保护器件免受故障影响(安全隔离),以及增加鲁棒性(功能隔离)。

ADuM3442为ADN4663 LVDS驱动器的逻辑输入以及ADN4664 LVDS驱动器的逻辑输出提供数字隔离。除了使用ADuM5000提供隔离式电源,在工业和仪器仪表应用中隔离LVDS链路还面临着许多挑战,包括: