UG-042: 16 ピン SOIC/16 ピン QSOP デジタル・アイソレータの評価 PDF

評価用ボード・ユーザー・ガイド
UG-042
16 ピン SOIC/16 ピン QSOP デジタル・アイソレータの評価
サポートしているICouplerモデル
特長
ADuM130x
ADuM131x
ADuM140x
ADuM141x
ADuM1510
ADuM240x
ADuM330x
ADuM340x
ADuM344x
ADuM440x
ADuM5000
ADuM520x
ADuM540x
ADuM6000
ADuM620x
ADuM640x
ADuM744x
ADuM7510
ネジ端子ブロックを使用した便利な電源接続
50 Ω 信号源用の追加 BNC コネクタ
オンボード信号ルーティング
信号ラップ・バックをサポート
伝送線効果を軽減するシンプルな信号パス
制御ラインにプルアップとプルダウンを内蔵
isoPower をサポート
表面実装デバイスとスルーホール・デバイスをサポートするプ
ロジェクト領域を用意
概要
EVAL-ADuMQSEBZ は、16 ピンのワイドボディ SOIC および
QSOP パッケージを採用した大部分の iCoupler®アイソレーショ
ン製品と組み合わせて使用することができます。この評価用ボ
ードは、ほぼすべての iCoupler 製品で使用されている電源、グ
ラウンド、I/O ピンの共通パッド位置をサポートしているため、
多くの iCoupler 製品に対して適応できる設定可能なボードにな
っています。
08414-001
評価用ボード
図 1.
最終ページの重要なご注意と法的条項を
お読みくださるようお願いいたします。
Rev. A
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本
評価用ボード・ユーザー・ガイド
UG-042
目次
特長......................................................................................................1
端子..................................................................................................3
概要......................................................................................................1
データ I/O の接続 ...........................................................................5
サポートしている ICOUPLER モデル .............................................1
デザイン領域 ..................................................................................5
評価用ボード ......................................................................................1
評価用ボードの回路図とレイアウト...............................................6
改訂履歴..............................................................................................2
オーダー情報 ......................................................................................8
評価用ボードのハードウェア ..........................................................3
部品表..............................................................................................8
DUT に対するパッド・レイアウト..............................................3
改訂履歴
12/10—Rev. 0 to Rev. A
Changes to Supported iCoupler Models Section...................................1
1/10—Revision 0: Initial Version
Rev. A
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UG-042
評価用ボード・ユーザー・ガイド
評価用ボードのハードウェア
び出力電圧を設定するために、プルアップ・パッド、プルダウ
ン・パッド、接続抵抗パッドが用意されています(部品未実装)。
ピン機能については、ADuM5000のデータ・シートを参照して
ください。
DUTに対するパッド・レイアウト
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08414-002
この評価用ボードでは、16 ピンのワイドボディ SOIC デバイス
と QSOP ミニチュア・パッケージをサポートする U2 内にパッ
ド・レイアウトがあります(図 2 参照)。電源接続とグラウンド
接続は、サイド 1 とサイド 2 のコンデンサ・パッドに接続され
ています。
図 2.部品 U2 の DUT パッド・レイアウト
図 3.部品 U1 の ADuM5000 パッド・レイアウト
3 個の低インダクタンス表面実装バイパス・コンデンサが各サ
イドに設けてあります。コンデンサ C2 とコンデンサ C3 の各サ
イドに 100 nF のコンデンサが実装してあります。QSOP パッケ
ージに必要とされる追加バイパス・コンデンサは、QSOP パッ
ドの下と SOIC パッケージのパッド・レイアウト内にあります。
SOIC を使用する場合は、これらを実装できません。
さらに、サイド 1 に 10 μF のセラミック X7R コンデンサ C1 とサ
イド 2 に C4 があり、これらは高周波をバイパスし、リップル
を小さくします。ADuM540x のような isoPower®デバイスでは、
さらにリップルを小さくするため、サイド 1 の C10 には 68 μF
のタンタル・コンデンサを、サイド 2 の C5 には 22 μF のタンタ
ル・コンデンサを、それぞれ追加しています。これらの大きな
値のセラミック・バイパス・コンデンサとタンタル・バイパス・
コンデンサは、非 isoPower デバイスには不要です。
多くの iCoupler デバイスは、出力をディスエーブルするか、デ
フォルト・レベルに設定する設定ピンを持っています。これら
のピンは通常、ワイドボディ・パッケージのピン 7 とピン 10 に
配置されています。SM パッド R4 と SM パッド R17 には、プル
アップ 0 Ω 抵抗があり、これらのピンをハイ・レベルにプルア
ップしています。これらのプルアップ抵抗を取り外して、プル
ダウン抵抗を R5 と R18 に実装することができます。
このボードは、分離した 2 つのグラウンド・システムと電源シ
ステムから構成されています。DUT の各サイドは、独立した電
源とグラウンド・リファレンスで動作することができます。こ
れにより、ターゲット・アプリケーションと同じシミュレーシ
ョン条件が可能になります。このボードは、大部分の 2.5 kV 回
路ボードで一般的な沿面距離と空間距離を満たしています。2.5
kV rms を超える過渡電圧での使用または 2500 V rms を上回るア
イソレーション電圧テストは、推奨されません。
EMI測定とEMC測定
信号パスをできるだけシンプルにすると同時に柔軟性を維持し
ています。このボードは、システム・ノイズ、EMI、または
EMC の詳細なキャラクタライゼーションでの使用を意図してい
ません。これらの領域での初期的な実験室作業には役立ちます
が、ボードの結果がこれらの領域での最終システム性能を表す
ことをアナログ・デバイセズは保証しません。このボードでは、
放射 EMI 軽減についての AN-0971 アプリケーション・ノートで
説明した幾つかの構造が使用されています。
端子
U2 DUT スペースの他に、特に ADuM5000 isoPower デバイスに
対応できるように、U1 に追加パッド・レイアウトが用意されて
います(図 3 参照)。これは電源デバイス専用で、この電源はス
タンドアロン・モードの iCoupler の 2 次側電源を供給するため、
または ADuM520x デバイスまたは ADuM540x デバイスの電源を
ブーストするスレーブとして使用することができます。これらの
機能を制御するために使用する表面実装抵抗パッドには、部品
は実装されていません。
ADuM5000 は位置U1 に実装されていません。このデバイスが必
要な場合にはユーザーが実装してください。図 3 に示すように、
このデバイスの電源接続とグラウンド接続は、残りのiCoupler部
品と異なっています。バイパス・コンデンサのパッド位置C6~
C9 は用意されていますが、部品は実装されていません(0.1 μFの
X7Rセラミック・コンデンサが推奨されます)。マスター・モー
ドまたはスレーブ・モードのADuM5000 を接続するため、およ
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グラウンド方式
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サイド 1 電源入力
ボードの電源は、IO_1C とラベル表示した端子ブロック・コネ
クタのセットを経由して供給します(図 4 参照)。電源はピン 1
上側端子に、グラウンドはピン 2 上側端子に、それぞれ接続し
ます。ノイズ・アイソレーション用のインライン・インダクタ
を追加できるように、1206 サイズ表面実装部品用の Z1 と Z2 を
用意してあります。これらの位置には、電源とボードを接続す
るために 0 Ω 抵抗が実装してあります。ノイズを制御するため
にフェライト・インダクタが必要な場合は、これらの部品を取
り外して、該当するインダクタを実装してください。
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08414-004
評価用ボード・ユーザー・ガイド
図 4.サイド 1 端子ブロック・コネクタ
図 5.サイド 2 端子ブロック・コネクタ
電源は IO_1D と表示された端子ブロック・コネクタ(実装時)に
接続されています(図 5 参照)。電源は上側の IO_1D のピン 1 に、
グラウンドはピン 2 に、それぞれ接続されています。ノイズの
分離またはオンボード電源接続からジャックを絶縁するインラ
イン・インダクタを接続できるように Z6 と Z7 が設けてありま
す。これらの位置には 0 Ω の抵抗が実装されており、
ADuM540x からの電源を IO_1D 端子ブロックへ接続しています。
ネジ端子ブロック(実装した場合)からの電源とグラウンドは、
DUT のサイド 1 電源パッドとグラウンド・パッドに接続され、
プルアップ抵抗、プルダウン抵抗、終端に対する電源とグラウ
ンドを提供します。
ADuM640x デバイスは、残りの isoPower デバイスとは異なって
おり、ピン 7 の電源入力が追加されています。このピンにより
ADuM5401、ADuM5402、ADuM5403、ADuM5404 にある RCOUT
ピンを置換えます。このピンにはバイパスが必要で、
ADuM640x の正常動作のためには VDD1 へ接続する必要があり
ます。0.1 μF のコンデンサを R5 に、0 Ω の抵抗を R4 に、それ
ぞれ接続することが推奨されます。ADuM640x デバイスは電源
の 共用ができないため、ADuM640x を 使 用 す る 場 合 に は 、
ADuM5000 を U1 に実装できません。
標準 iCoupler アイソレータを実装する場合は、Z6 パッドと Z7
パッドに 0 Ω 抵抗を実装して、電源ジャックと DUT の電源ピン
を接続する必要があります。ノイズの分離が必要な場合は、こ
れらの抵抗をインダクタで置換えてください。
isoPower デバイスをボードに実装する場合は、必要とされる電
源設定は、アプリケーションの条件により大幅に異なります。
Z6 と Z7 に 0 Ω 抵抗またはインダクタを実装すると、電源ジャ
ックを使って isoPower デバイスから電源を外部デバイスへ供給
することができます。
サイド 2 電源接続
サイド 2 接続は、サイド 1 とは異なっています。標準 iCoupler
デバイスでは、これらの接続は、サイド 2 の電源入力ですが、
ADuM540x のような isoPower デバイスでは、これらの同じ接続
が、ボード外の回路に対する電源出力になることができます。
さらに、これらをプロジェクト領域に対する独立した電源とし
て構成することができます。
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評価用ボード・ユーザー・ガイド
図 6に示すようにデザイン領域では、大部分の 50 /100 milピッ
チの表面実装ナローボディ/ワイドボディ部品や、ナローボディ
/ワイドボディの 300 mil DIPスルーホール・デバイスを使用する
ことができます。これらの表面実装ディスクリート部品とジャ
ンパ線を使って、広範囲な回路を実現することができます。
データI/Oの接続
サイド 1 データI/O
信号をボードに入力し、IO_1C 端子ブロック・コネクタを経由
して必要とされる入力ピンへ接続することができます(図 4 参
照)。4 チャンネルの入力/出力を IO_1C ピン 3~IO_1C ピン 6 か
ら ADuM540x のそれぞれ A、B、C、D の各チャンネルへ接続す
ることができます。
デザイン領域には、iCoupler の 1 次データ・パス(CHA~CHD)
や電源接続( VISO と GNDISO)に対する便利な接続ポイントがあり
ます。信号をデザイン領域から IO_1D 端子ブロックへ接続する
ときは、R23~R26 の 0 Ω 抵抗を取り外します。デザイン領域に
はグラウンド・プレーンが用意されていないことに注意してく
ださい。
IO_1C 端子ブロック・コネクタ・チャンネルからの信号も、
JP1A と JP1B の両ジャンパ・ブロックを経由してその他のデー
タ・ラインの幾つかへ接続することができます(これらのジャン
パ・ブロック(実装した場合)は BNC チャンネル A とチャンネル
B に対応します)。各ジャンパ・ブロックを使うと、ジャンパ設
定により、IO_1C 端子ブロックからのチャンネル信号をその他
のデータ入力ラインへ接続することができます。また、ジャン
パ・ブロックで JP1A または JP1B ブロックを使って入力と出力
を交差させることにより、信号を iCoupler 出力から入力へ戻す
ことができます。
VISO
Z6
GNDISO
Z7
DESIGN AREA
信号は、一般に 50 Ω 同軸ケーブルを使ってファンクション・ジ
ェネレータから供給されます。ADuM540x ボードは 2 個の BNC
コネクタを IO_1A と IO_1B に追加できるようにレイアウトされ
ていますが、これらはボードに実装されていません。同軸ケー
ブル(Tyco AMP 227699-2)を購入し、これらの BNC コネクタを実
装することができます。さらに、追加 BNC コネクタ用に 50 Ω
終端をボード上に設けるため、50 Ω スルーホール抵抗を R1 と
R2 の位置に追加する必要があります。データ出力をこのコネク
タにも接続できますが、これは推奨できません。ロジック・レベ
ル信号の適切な終端が不可能で、不適切な終端により出力ライ
ンにリンギングが生ずるためです。
また、サイド 1 I/O 構造にもプルアップ/プルダウン/負荷のレイ
アウト位置(R7~R14)が設けてあります。ディスクリートのスル
ーホール抵抗とコンデンサをこれらの位置に実装して、大部分
の負荷条件をシミュレートするか、オープン・コレクタ出力に
プルアップを提供することができます。
CHA
CHA
CHB
CHB
CHC
CHC
CHD
IO_1D
CHD
1
R23
サイド 2 データI/O
R24
信号をボードに入力し、IO_1D 端子ブロック・コネクタを経由
して必要とされる入力ピンへ接続することができます(図 5)。サ
イド 1 構造と同じように動作する端子ブロック接続から構成さ
れています。また、端子ブロックを使って信号を iCoupler 出力
から入力へ戻すこともできます。
R25
8
VISO
図 6.デザイン領域
ボード外 I/O 接続の他に、各データ・チャンネルにはデザイン
領域へのスルーホール接続も設けてあります。
デザイン領域
評価用ボードのデザイン領域は、RS-485 やCANトランシーバ、
ADCやDACなどようなアプリケーション部品を直接接続してブ
レッド・ボードを作成できるようにするために設けてあります。
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R26
Rev. A
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999394
1
2
3
4
5
6
IO_1C
図 7. ADuM540x 評価用ボードの回路図
AGND
1
TP_D
TSW-104-08-T-D
1
2
3
4
5
6
7
8
JP1A
DP1-1
DP2-1
DP3-1
DP4-1
1
1
TP_A
AMP227699-2
R1
1
TP_C
TP_B
R9
IO_1A
R8
AGND
5 4 3 2
1
R7
VDD1
R11
R10
R12
1
2
3
4
5
6
7
8
JP1B
R14
AGND
1
1
AGND
GND2
TSW-104-08-T-D
AGND
R13
TBD1206
Z2
TBD1206
Z1
VDD1
1
AGND
GND3
AMP227699-2
R2
R21
TBD0805
AGND
GND1
VDD1
1
R3
IO_1B
AGND
5 4 3 2
1
TBD0805
AGND
R5
TBD1206
R4
TBD1206
VDD1
N
P
TBD0805
C7
TBD0805
C6
VDD1
AGND
C10
68UF
AGND
1
2
3
P1
C1
.1UF
C2
.1UF
AGND
C11
0.1UF
AGND
VDD1
1
2
3
4
5
6
7
8
GEN_SO16WB
1
2
3
4
5
6
7
8
16
15
14
13
12
11
10
9
16
15
14
13
12
11
10
9
U2A
16
15
14
13
12
11
10
9
U2
R22
TBD0805
GEN_QSOP16
R6
TBD0805
GEN_SO16WB
1
2
3
4
5
6
7
8
U1
APLANE
C12
0.1UF
C8
.1UF
C9
.1UF
C4
.1UF
APLANE
R18
TBD1206
R17
TBD1206
V_ISO
C3
.1UF
R16
TBD1206
R15
TBD1206
1
2
3
APLANE
V_ISO
C5
22UF
P2
V_ISO
1
2
3
P3
N
P
1
1
R20
TBD1206
R19
TBD1206
APLANE
R24
1
TBD1206
APLANE
V_ISO
TBD1206
R23
GND_ISO1
V_ISO
Z6
TBD1206
R25
GND_ISO2
TBD1206
Z7
TBD1206
1
1
TPB
1
TPC
1
TPD
TBD1206
R26
GND_ISO3
1
TPA
999394
1
2
3
4
5
6
IO_1D
評価用ボード・ユーザー・ガイド
UG-042
評価用ボードの回路図とレイアウト
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UG-042
08414-008
評価用ボード・ユーザー・ガイド
図 8.評価用ボードのレイアウト
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評価用ボード・ユーザー・ガイド
UG-042
オーダー情報
部品表
表 1.
Qty
Reference Designator
Description
Supplier/Part Number
2
0
0
1
1
2
2
0
0
2
17
IO_1C, IO_1D
U1
U2
C10
C5
C1, C4
C2, C3
C6 to C9, C11, C12
IO_1A, IO_1B
JP1A, JP1B
TP_A, TP_B, TP_C, TP_D, TPA, TPB,
TPC, TPD, GND3, GND2, GND1,
GND_ISO, GND_ISO1, GND_ISO2,
GND_ISO3, VDD1, V_ISO
P1, P2
R3 to R6, R21, R22
R17, R23 to R26
Z1, Z2, Z6, Z7
R15, R16, R18 to R20
R1, R2, R7 to R14
CONN-PCB terminal; not populated
ADuM5000; not populated
Supported iCoupler models SO16WB; not populated
CAP TANT chip 68 μF; not populated
CAP TANT chip 22 μF; not populated
CAP CER X5R 10 μF; not populated
CAP CER X7R 0.1 μF
CAP CER SMD 0805; not populated
CONN-PCB coax BNC; not populated
CONN-PCB header, 8-pin double row
Test points
Weidmuller/999394
N/A
N/A
KEMET/T495X686K020AS
AVX/TAJC226K020R
Panasonic/ECJ-2FB0J106M
Murata/GRM21BR71E104KA01L
N/A
Tyco AMP/227699-2
SAMTEC/TSW-104-08-T-D
VECTOR/K24A/M
Jumper
RES chip SMD 0805; not populated
RES chip SMD 0805; 0 Ω
RES chip SMD 0805; 0 Ω
RES chip SMD 0805; not populated
RES SPACER_400; not populated
FCI/65474-001LF
N/A
Panasonic/ERJ-6GEY0R00V
Panasonic/ERJ-6GEY0R00V
N/A
N/A
2
0
6
4
0
0
ESD に関する注意
ESD(静電放電)の影響を受けやすいデバイスです。電荷を帯びたデバイスや回路ボードは、検知されないまま放電することがあります。本製品は当社独自の特許技
術である ESD 保護回路を内蔵してはいますが、デバイスが高エネルギーの静電放電を被った場合、損傷を生じる可能性があります。したがって、性能劣化や機能低
下を防止するため、ESD に対する適切な予防措置を講じることをお勧めします。
法的条項
アナログ・デバイセズの標準販売条項が適用される評価用ボードの購入の場合を除き、ここで説明する評価用ボード(すべてのツール、部品ドキュメント、サポート資料、また評価
用ボードも含む)を使用することにより、以下に定める条項(本契約)にお客様は同意するものとします。本契約に同意した方のみ、評価用ボードを使用することができます。お客様
が評価用ボードを使用した場合は、本契約に同意したと見なします。本契約は、"お客様"とOne Technology Way, Norwood, MA 02062, USAに本社を置くAnalog Devices, Inc. (以降ADI
と記載)との間で締結されるものです。本契約条項に従い、ADIは、無償、限定的、一身専属、一時的、非独占的、サブライセンス不能、譲渡不能な評価用ボードを、評価目的での
み使用するライセンスをお客様に許諾します。お客様は、評価用ボードが上記目的に限定して提供されたこと、さらに他の目的に評価用ボードを使用しないことを理解し、同意す
るものです。さらに、許諾されるライセンスには次の追加制限事項が適用されるものとします。(i)評価用ボードを賃借、賃貸、展示、販売、移転、譲渡、サブライセンス、または
頒布しないものとします。(ii)評価用ボードへのアクセスを第三者に許可しないものとします。ここで言う“第三者”には、ADI、お客様、その従業員、関連会社、および社内コン
サルタント以外のあらゆる組織が含まれます。この評価用ボードはお客様に販売するものではありません。評価用ボードの所有権などの、本契約にて明示的に許諾されていないす
べての権利は、ADIに帰属します。本契約と評価用ボードはすべて、ADIの機密および専有情報と見なされるものとします。お客様は、この評価用ボードの如何なる部分も、如何
なる理由でも他者に開示または譲渡しないものとします。評価用ボード使用の中止または本契約の終了の際、お客様は評価用ボードを速やかにADIへ返却することに同意するもの
です。<追加制限事項>お客様は、評価用ボード上のチップの逆アセンブル、逆コンパイル、またはリバース・エンジニアリングを行わないものとします。お客様は、ハンダ処理
または評価用ボードの構成材料に影響を与えるその他の行為に限らず、評価用ボードに発生したすべての損傷や修正または改変をADIへ通知するものとします。評価用ボードに対
する修正は、RoHS規制に限らずすべての該当する法律に従うものとします。<契約の終了>ADIは、お客様に書面通知を行うことで、何時でも本契約を終了することができるもの
とします。お客様は、評価用ボードを速やかにADIに返却することに同意するものです。<責任の制限>ここに提供する評価用ボードは現状有姿のまま提供されるものであり、
ADIはそれに関する如何なる種類の保証または表明も行いません。特にADIは、明示か黙示かを問わず、評価用ボードにおけるあらゆる表明、推奨または保証(商品性、権原、特
定目的適合性または知的財産権非侵害の黙示の保証を含みますがこれらに限定されません)を行いません。如何なる場合でも、ADIおよびそのライセンサーは、利益の喪失、遅延
コスト、労賃、またはのれん価値の喪失など(これらには限定されません)、評価用ボードのお客様による所有または使用から発生する、偶発的損害、特別損害、間接損害、または
派生的損害については、責任を負うものではありません。すべての原因から発生するADIの損害賠償責任の負担額は、総額で 100 米国ドル($100.00)に限定されるものとします。<
輸出>お客様は、この評価用ボードを他国に直接的または間接的に輸出しないことに同意し、輸出に関する該当するすべての米国連邦法と規制に従うことに同意するものとしま
す。準拠法。本契約は、マサチューセッツ州の実体法に従い解釈されるものとします(法律の抵触に関する規則は排除します)。本契約に関するすべての訴訟は、マサチューセッツ
州サフォーク郡を管轄とする州法廷または連邦法廷で審理するものとし、お客様は当該法廷の人的管轄権と裁判地に従うものとします。本契約には、国際物品売買契約に関する国
連条約は適用しないものとし、同条約はここに明確に排除されるものです。
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