4チャンネル・デジタル・アイソレータ ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 機能ブロック図 アプリケーション 汎用高電圧マルチチャンネル・アイソレーション 医用装置 モーター駆動 電源 16 VDD2 15 GND2 VIA 3 ENCODE DECODE 14 VOA VIB 4 ENCODE DECODE 13 VOB VIC 5 ENCODE DECODE 12 VOC VID 6 ENCODE DECODE 11 VOD NC 7 10 VE2 9 GND2 GND1 8 ADuM2401 VDD1 1 GND1 2 16 VDD2 15 GND2 VIA 3 ENCODE DECODE 14 VOA VIB 4 ENCODE DECODE 13 VOB VIC 5 ENCODE DECODE 12 VOC VOD 6 DECODE ENCODE 11 VID VE1 7 10 VE2 GND1 8 9 GND2 05007-002 図 1.ADuM2400 図 2.ADuM2401 ADuM2402 VDD1 1 GND1 2 16 VDD2 15 GND2 VIA 3 ENCODE DECODE 14 VOA VIB 4 ENCODE DECODE 13 VOB VOC 5 DECODE ENCODE 12 VIC VOD 6 DECODE ENCODE 11 VID VE1 7 10 VE2 GND1 8 9 GND2 図 3.ADuM2402 さらに、iCoupler デバイスは同等の信号データレートで動作し た場合、フォトカプラの消費電力の 1/10~1/6 で動作します。 概要 ADuM240x1 は、アナログ・デバイセズの iCoupler®技術を採用し た 4 チャンネルのデジタル・アイソレータです。これらのアイソ レーション・デバイスは高速 CMOS 技術と空心コアを使ったモノ リシック・トランス技術の組み合わせにより、フォトカプラ・デ バイスなどの置換品より優れた性能特性を提供します。 iCoupler デバイスでは、一般にフォトカプラに起因して生ずる デザインの難しさを LED とフォトダイオードを使用しないこと により解消します。一般的なフォトカプラは、不確かな電流変 換比すなわち伝達関数が非線形である問題を持っており、温度 と寿命の影響はシンプルな iCoupler デジタル・インターフェー スと安定な性能特性により除去されます。 1 ADuM2400 VDD1 1 GND1 2 05007-003 低消費電力動作 5 V 動作 0 Mbps~2 Mbps でチャンネルあたり最大 1.0 mA 10 Mbps でチャンネルあたり最大 3.5 mA 90 Mbps でチャンネルあたり最大 31 mA 3 V 動作 0 Mbps~2 Mbps でチャンネルあたり最大 0.7 mA 10 Mbps でチャンネルあたり最大 2.1 mA 90 Mbps でチャンネルあたり最大 20 mA 双方向通信 3 V/5 V のレベル変換 高温動作: 105°C 高いデータレート: DC~90 Mbps (NRZ) 高精度なタイミング特性 最大パルス幅歪み: 2 ns 最大チャンネル間マッチング: 2 ns 同相モード・トランジェント耐性: 25 kV/µs 以上 出力イネーブル機能 16 ピン SOIC ワイド・ボディ・パッケージ・バージョン (RW16) 16 ピン SOIC ワイド・ボディ・クリーペッジ強化型バージョン (RI-16) 安全性規定の認定(RI-16 パッケージ) UL 認定: 5,000 V rms 1 分間の UL 1577 規格 「CSA Component Acceptance Notice #5A」に準拠 IEC 60601-1: 250 V rms (強化) IEC 60950-1: 400 V rms (強化) VDE の適合性認定済み DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10): 2006-12 VIORM = 846 V peak 05007-001 特長 ADuM240xアイソレータは、4 チャンネルの独立なアイソレーシ ョン・チャンネルを様々なチャンネル構成とデータレートで提供 します(オーダー・ガイド参照)。ADuM240xモデルは、両側とも 2.7 V~5.5 Vの範囲の電源電圧で動作するため、低い電圧のシス テムと互換性を持ち、さらに絶縁障壁に跨がる電圧変換機能も可 能です。さらに、ADuM240xはパルス幅歪みが小さく(CRWZグレ ードで 2 ns以下)、かつチャンネル間マッチングが優れています (CRWZグレードで 2 ns以下)。ADuM240xアイソレータは、入力ロ ジックに変化がない場合およびパワーアップ/パワーダウン時に DCを正確に維持する特許取得済みのリフレッシュ機能を持って います。 米国特許 5,952,849、6,873,065、7,075,329 により保護されています。 Rev. D アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期していますが、その情報の利用に 関して、あるいは利用によって生じる第三者の特許やその他の権利の侵害に関して一切の責任を負いません。また、 アナログ・デバイセズ社の特許または特許の権利の使用を明示的または暗示的に許諾するものでもありません。仕様 は、予告なく変更される場合があります。本紙記載の商標および登録商標は、各社の所有に属します。 ※日本語データシートは REVISION が古い場合があります。最新の内容については、英語版をご参照ください。 ©2005–2011 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 本 社/〒105-6891 東京都港区海岸 1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル 電話 03(5402)8200 大阪営業所/〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原 3-5-36 新大阪トラストタワー 電話 06(6350)6868 ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 目次 特長......................................................................................................1 絶対最大定格.................................................................................... 12 アプリケーション ..............................................................................1 ESDの注意 .................................................................................... 12 概要......................................................................................................1 ピン配置およびピン機能説明 ........................................................ 13 機能ブロック図 ..................................................................................1 代表的な性能特性............................................................................ 16 改訂履歴..............................................................................................2 アプリケーション情報 .................................................................... 18 仕様......................................................................................................3 PCボードのレイアウト ............................................................... 18 電気的特性—5 V動作 ....................................................................3 伝搬遅延に関係するパラメータ ................................................ 18 電気的特性—3 V動作 ....................................................................5 DC精度と磁界耐性 ...................................................................... 18 電気的仕様—5 V/3 Vミックスまたは 3 V/5 V動作 ....................7 消費電力........................................................................................ 19 パッケージ特性 ............................................................................10 絶縁寿命........................................................................................ 20 適用規格........................................................................................10 外形寸法............................................................................................ 21 絶縁および安全性関連の仕様 ....................................................10 オーダー・ガイド ........................................................................ 22 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10)絶縁特性 ....................11 推奨動作条件 ................................................................................11 改訂履歴 8/11—Rev. C to Rev D Added 16-Lead SOIC_IC ....................................................... Universal Changes to Features Section and General Description Section..................................................................................................1 1/06—Rev. 0 to Rev. A Changes to Regulatory Information section ....................................... 13 Updated Outline Dimensions ............................................................. 23 Changes to Ordering Guide ................................................................ 23 Changes to Table 5 and Table 6 ..........................................................10 Changes to Table 8 Endnote ............................................................... 11 9/05—Revision 0: Initial Version Updated Outline Dimensions..............................................................21 Changes to Ordering Guide ................................................................21 7/08—Rev. B to Rev. C Changes to Layout................................................................................1 Changes to Table 6 .............................................................................10 6/07—Rev. A to Rev. B Updated VDE Certification Throughout...............................................1 Changes to Features and Note 1 ...........................................................1 Changes to Figure 1, Figure 2, and Figure 3.........................................1 Changes to Regulatory Information....................................................10 Changes to Table 7 ............................................................................. 11 Changes to Insulation Lifetime Section ..............................................20 Updated Outline Dimensions..............................................................21 Changes to Ordering Guide ................................................................21 Rev. D - 2/22 - ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 仕様 電気的特性—5 V動作1 特に指定のない限り、4.5 V ≤ VDD1 ≤ 5.5 V、4.5 V ≤ VDD2 ≤ 5.5 V。すべての最小/最大仕様は推奨動作範囲に適用。すべての typ 仕様は、TA = 25 °C、VDD1 = VDD2 = 5 V での値です。 表 1. Parameter DC SPECIFICATIONS Input Supply Current per Channel, Quiescent Output Supply Current per Channel, Quiescent ADuM2400 Total Supply Current, Four Channels2 DC to 2 Mbps VDD1 Supply Current VDD2 Supply Current 10 Mbps (BRWZ and CRWZ Grades Only) VDD1 Supply Current VDD2 Supply Current 90 Mbps (CRWZ Grade Only) VDD1 Supply Current VDD2 Supply Current ADuM2401 Total Supply Current, Four Channels2 DC to 2 Mbps VDD1 Supply Current VDD2 Supply Current 10 Mbps (BRWZ and CRWZ Grades Only) VDD1 Supply Current VDD2 Supply Current 90 Mbps (CRWZ Grade Only) VDD1 Supply Current VDD2 Supply Current ADuM2402 Total Supply Current, Four Channels2 DC to 2 Mbps VDD1 or VDD2 Supply Current Symbol Min Typ Max Unit IDDI (Q) IDDO (Q) 0.50 0.19 0.53 mA 0.21 mA IDD1 (Q) IDD2 (Q) 2.2 0.9 2.8 1.4 IDD1 (10) IDD2 (10) 8.6 2.6 10.6 mA 3.5 mA 5 MHz logic signal frequency 5 MHz logic signal frequency IDD1 (90) IDD2 (90) 70 18 100 25 mA mA 45 MHz logic signal frequency 45 MHz logic signal frequency IDD1 (Q) IDD2 (Q) 1.8 1.2 2.4 1.8 mA mA DC to 1 MHz logic signal frequency DC to 1 MHz logic signal frequency IDD1 (10) IDD2 (10) 7.1 4.1 9.0 5.0 mA mA 5 MHz logic signal frequency 5 MHz logic signal frequency IDD1 (90) IDD2 (90) 57 31 82 43 mA mA 45 MHz logic signal frequency 45 MHz logic signal frequency IDD1 (Q), IDD2 1.5 2.1 mA DC to 1 MHz logic signal frequency 5.6 7.0 mA 5 MHz logic signal frequency 44 62 mA 45 MHz logic signal frequency µA 0 V ≤ VIA, VIB, VIC, VID ≤ VDD1 or VDD2, 0 V ≤ VE1, VE2 ≤ VDD1 or VDD2 mA mA Test Conditions DC to 1 MHz logic signal frequency DC to 1 MHz logic signal frequency (Q) 10 Mbps (BRWZ and CRWZ Grades Only) VDD1 or VDD2 Supply Current IDD1 (10), IDD2 (10) 90 Mbps (CRWZ Grade Only) VDD1 or VDD2 Supply Current IDD1 (90), IDD2 (90) For All Models Input Currents Logic High Input Threshold Logic Low Input Threshold Logic High Output Voltages Logic Low Output Voltages SWITCHING SPECIFICATIONS ADuM240xARWZ Minimum Pulse Width3 Maximum Data Rate4 Propagation Delay5 Pulse Width Distortion, |tPLH − tPHL|5 Propagation Delay Skew6 Channel-to-Channel Matching7 ADuM240xBRWZ Minimum Pulse Width3 Maximum Data Rate4 Propagation Delay5 Rev. D IIA, IIB, IIC, IID, IE1, IE2 −10 VIH, VEH VIL, VEL VOAH, VOBH, VOCH, VODH 2.0 +0.01 +10 5.0 V V V IOx = −20 µA, VIx = VIxH 4.8 V IOx = −4 mA, VIx = VIxH V V V IOx = 20 µA, VIx = VIxL IOx = 400 µA, VIx = VIxL IOx = 4 mA, VIx = VIxL 0.8 (VDD1 or VDD2) − 0.1 (VDD1 or VDD2) − 0.4 VOAL, VOBL, VOCL, VODL 0.0 0.04 0.2 PW tPHL, tPLH PWD tPSK tPSKCD/tPSKOD 1 50 65 PW tPHL, tPLH 10 20 - 3/22 - 32 0.1 0.1 0.4 1000 ns Mbps 100 ns 40 ns 50 ns 50 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels 100 CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels 50 ns Mbps ns ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 Parameter Pulse Width Distortion, |tPLH − tPHL|5 Change vs. Temperature Propagation Delay Skew6 Channel-to-Channel Matching, Codirectional Channels7 Channel-to-Channel Matching, Opposing-Directional Channels7 ADuM240xCRWZ Minimum Pulse Width3 Maximum Data Rate4 Propagation Delay5 Pulse Width Distortion, |tPLH − tPHL|5 Change vs. Temperature Propagation Delay Skew6 Channel-to-Channel Matching, Codirectional Channels7 Channel-to-Channel Matching, Opposing-Directional Channels7 For All Models Output Disable Propagation Delay (High/Low to High Impedance) Output Enable Propagation Delay (High Impedance to High/Low) Output Rise/Fall Time (10% to 90%) Common-Mode Transient Immunity at Logic High Output8 Common-Mode Transient Immunity at Logic Low Output8 Refresh Rate Input Dynamic Supply Current per Channel9 Output Dynamic Supply Current per Channel9 Symbol PWD Min Typ tPSK tPSKCD Max Unit 3 ns ps/°C 15 ns 3 ns Test Conditions CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels tPSKOD 6 CL = 15 pF, CMOS signal levels 5 PW tPSK tPSKCD 11.1 ns Mbps 32 ns 2 ns ps/°C 10 ns 2 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels tPSKOD 5 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels tPHL, tPLH PWD 90 18 8.3 120 27 0.5 3 ns tPHZ, tPLH 6 8 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels tPZH, tPZL 6 8 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels VIx = VDD1 or VDD2, VCM = 1000 V, transient magnitude = 800 V VIx = 0 V, VCM = 1000 V, transient magnitude = 800 V tR/tF |CMH| 25 2.5 35 ns kV/µs |CML| 25 35 kV/µs 1.2 0.19 0.05 Mbps mA/Mbps mA/Mbps fr IDDI (D) IDDO (D) 1 すべての電圧はそれぞれのグラウンドを基準とします。 電源電流値は、同一データレートで動作する全 4 チャンネルに対する値です。 出力電源電流値は、出力負荷なしの場合。 与えられたデータレートで動作する個々の チャンネル動作に対応する電源電流は、消費電力のセクションの説明に従って計算することができます。 無負荷状態または有負荷状態に対するデータレートの関数 としてのチャンネル当たりの電源電流については、図 8~図 10 を参照してください。 ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 のチャンネル構成に対するデータレートの関 数としての VDD1 と VDD2 の合計電源電流については、図 11~図 15 を参照してください。 3 最小パルス幅は、規定のパルス幅歪みが保証される最小のパルス幅です。 4 最大データレートは、規定のパルス幅歪みが保証される最高速のデータレートです。 5 伝搬遅延 tPHL は、VIx 信号の立下がりエッジの 50%レベルから VOx 信号の立下がりエッジの 50%レベルまでを測定した値です。伝搬遅延 tPLH は、VIx 信号の立上がりエ ッジの 50%レベルから VOx 信号の立上がりエッジの 50%レベルまでを測定した値です。 6 tPSK は、tPHL または tPLH におけるワーストケースの差であり、推奨動作条件下で同一の動作温度、電源電圧、出力負荷で動作する複数のユニット間で測定されます。 7 同方向チャンネル間マッチングは、アイソレーション障壁の同じ側に入力を持つ 2 つのチャンネル間の伝搬遅延の差の絶対値を表します。 反対方向チャンネル間マ ッチングは、アイソレーション障壁の反対側に入力を持つ 2 つのチャンネル間の伝搬遅延の差の絶対値を表します。 8 CMH は、V O > 0.8 VDD2 を維持している間に維持できる同相モード電圧の最大スルーレートです。 CML は VO < 0.8 V を維持している間に維持できる同相モード電圧の 最大スルーレートです。同相モード電圧スルーレートは、同相モード電圧の立上がりと立下がりの両エッジに適用されます。 過渡電圧振幅は、同相モードの平衡が 失われる範囲を表します。 9 ダイナミック電源電流は、信号データレートを 1 Mbps 増やすのに必要な電源電流の増分を表します。無負荷状態または有負荷状態に対するチャンネル当たりの電源 電流については、 図 8~図 10 を参照してください。与えられたデータレートに対するチャンネル当たりの電源電流の計算については、消費電力のセクションを参照 してください。 2 Rev. D - 4/22 - ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 電気的特性—3 V動作1 特に指定のない限り、2.7 V ≤ VDD1 ≤ 3.6 V、2.7 V ≤ VDD2 ≤ 3.6 V。すべての最小/最大仕様は推奨動作範囲に適用。すべての typ 仕様は、TA = 25 °C、VDD1 = VDD2 = 3.0 V での値です。 表 2. Parameter DC SPECIFICATIONS Input Supply Current per Channel, Quiescent Output Supply Current per Channel, Quiescent ADuM2400 Total Supply Current, Four Channels2 DC to 2 Mbps VDD1 Supply Current VDD2 Supply Current 10 Mbps (BRWZ and CRWZ Grades Only) VDD1 Supply Current VDD2 Supply Current 90 Mbps (CRWZ Grade Only) VDD1 Supply Current VDD2 Supply Current ADuM2401 Total Supply Current, Four Channels2 DC to 2 Mbps VDD1 Supply Current VDD2 Supply Current 10 Mbps (BRWZ and CRWZ Grades Only) VDD1 Supply Current VDD2 Supply Current 90 Mbps (CRWZ Grade Only) VDD1 Supply Current VDD2 Supply Current ADuM2402 Total Supply Current, Four Channels2 DC to 2 Mbps VDD1 or VDD2 Supply Current Symbol Min Typ Max Unit Test Conditions IDDI (Q) IDDO (Q) 0.26 0.11 0.31 0.14 mA mA IDD1 (Q) IDD2 (Q) 1.2 0.5 1.9 0.9 mA mA DC to 1 MHz logic signal frequency DC to 1 MHz logic signal frequency IDD1 (10) IDD2 (10) 4.5 1.4 6.5 2.0 mA mA 5 MHz logic signal frequency 5 MHz logic signal frequency IDD1 (90) IDD2 (90) 37 11 65 15 mA mA 45 MHz logic signal frequency 45 MHz logic signal frequency IDD1 (Q) IDD2 (Q) 1.0 0.7 1.6 1.2 mA mA DC to 1 MHz logic signal frequency DC to 1 MHz logic signal frequency IDD1 (10) IDD2 (10) 3.7 2.2 5.4 3.0 mA mA 5 MHz logic signal frequency 5 MHz logic signal frequency IDD1 (90) IDD2 (90) 30 18 52 27 mA mA 45 MHz logic signal frequency 45 MHz logic signal frequency IDD1 (Q), IDD2 0.9 1.5 mA DC to 1 MHz logic signal frequency 3.0 4.2 mA 5 MHz logic signal frequency 24 39 mA 45 MHz logic signal frequency µA 0 V ≤ VIA, VIB, VIC, VID ≤ VDD1 or VDD2, 0 V ≤ VE1, VE2 ≤ VDD1 or VDD2 (Q) 10 Mbps (BRWZ and CRWZ Grades Only) VDD1 or VDD2 Supply Current IDD1 (10), IDD2 (10) 90 Mbps (CRWZ Grade Only) VDD1 or VDD2 Supply Current IDD1 (90), IDD2 (90) For All Models Input Currents Logic High Input Threshold Logic Low Input Threshold Logic High Output Voltages Logic Low Output Voltages SWITCHING SPECIFICATIONS ADuM240xARWZ Minimum Pulse Width3 Maximum Data Rate4 Propagation Delay5 Pulse Width Distortion, |tPLH − tPHL|5 Propagation Delay Skew6 Channel-to-Channel Matching7 ADuM240xBRWZ Minimum Pulse Width3 Maximum Data Rate4 Propagation Delay5 Pulse Width Distortion, |tPLH − tPHL|5 Change vs. Temperature Rev. D IIA, IIB, IIC, IID, IE1, IE2 −10 VIH, VEH VIL, VEL VOAH, VOBH, VOCH, VODH 1.6 +0.01 +10 3.0 V V V IOx = −20 µA, VIx = VIxH 2.8 V IOx = −4 mA, VIx = VIxH V V V IOx = 20 µA, VIx = VIxL IOx = 400 µA, VIx = VIxL IOx = 4 mA, VIx = VIxL 0.4 (VDD1 or VDD2) − 0.1 (VDD1 or VDD2) − 0.4 VOAL, VOBL, VOCL, VODL 0.0 0.04 0.2 PW tPHL, tPLH PWD tPSK tPSKCD/tPSKOD 1 50 75 PW tPHL, tPLH PWD 10 20 38 5 - 5/22 - 0.1 0.1 0.4 1000 ns Mbps 100 ns 40 ns 50 ns 50 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels 100 CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels 50 3 ns Mbps ns ns ps/°C ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 Parameter Propagation Delay Skew6 Channel-to-Channel Matching, Codirectional Channels7 Channel-to-Channel Matching, Opposing-Directional Channels7 ADuM240xCRWZ Minimum Pulse Width3 Maximum Data Rate4 Propagation Delay5 Pulse Width Distortion, |tPLH − tPHL|5 Change vs. Temperature Propagation Delay Skew6 Channel-to-Channel Matching, Codirectional Channels7 Channel-to-Channel Matching, Opposing-Directional Channels7 For All Models Output Disable Propagation Delay (High/Low to High Impedance) Output Enable Propagation Delay (High Impedance to High/Low) Output Rise/Fall Time (10% to 90%) Common-Mode Transient Immunity at Logic High Output8 Common-Mode Transient Immunity at Logic Low Output8 Refresh Rate Input Dynamic Supply Current per Channel9 Output Dynamic Supply Current per Channel9 Symbol tPSK tPSKCD Min Typ tPSKOD PW Test Conditions CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels 6 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels 11.1 CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels tPSK tPSKCD 16 2 ns Mbps ns ns ps/°C ns ns tPSKOD 5 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels tPHL, tPLH PWD 90 20 8.3 120 34 0.5 3 Max Unit 22 ns 3 ns 45 2 tPHZ, tPLH 6 8 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels tPZH, tPZL 6 8 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels VIx = VDD1 or VDD2, VCM = 1000 V, transient magnitude = 800 V VIx = 0 V, VCM = 1000 V, transient magnitude = 800 V tR/tF |CMH| 25 3 35 ns kV/µs |CML| 25 35 kV/µs 1.1 0.10 0.03 Mbps mA/Mbps mA/Mbps fr IDDI (D) IDDO (D) すべての電圧はそれぞれのグラウンドを基準とします。 電源電流値は、同一データレートで動作する全 4 チャンネルに対する値です。出力電源電流値は、出力負荷なしの場合。 与えられたデータレートで動作する個々の チャンネル動作に対応する電源電流は、消費電力のセクションの説明に従って計算することができます。 無負荷状態または有負荷状態に対するデータレートの関数 としてのチャンネル当たりの電源電流については、図 8~図 10 を参照してください。 ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 のチャンネル構成に対するデータレートの関 数としての VDD1 と VDD2 の合計電源電流については、図 11~図 15 を参照してください。 3 最小パルス幅は、規定のパルス幅歪みが保証される最小のパルス幅です。 4 最大データレートは、規定のパルス幅歪みが保証される最高速のデータレートです。 5 伝搬遅延 tPHL は、VIx 信号の立下がりエッジの 50%レベルから VOx 信号の立下がりエッジの 50%レベルまでを測定した値です。伝搬遅延 tPLH は、VIx 信号の立上がりエ ッジの 50%レベルから VOx 信号の立上がりエッジの 50%レベルまでを測定した値です。 6 tPSK は、tPHL または tPLH におけるワーストケースの差であり、推奨動作条件下で同一の動作温度、電源電圧、出力負荷で動作する複数のユニット間で測定されます。 7 同方向チャンネル間マッチングは、アイソレーション障壁の同じ側に入力を持つ 2 つのチャンネル間の伝搬遅延の差の絶対値を表します。 反対方向チャンネル間マ ッチングは、アイソレーション障壁の反対側に入力を持つ 2 つのチャンネル間の伝搬遅延の差の絶対値を表します。 8 CMH は、V O > 0.8 VDD2 を維持している間に維持できる同相モード電圧の最大スルーレートです。 CML は VO < 0.8 V を維持している間に維持できる同相モード電圧の 最大スルーレートです。同相モード電圧スルーレートは、同相モード電圧の立上がりと立下がりの両エッジに適用されます。 過渡電圧振幅は、同相モードの平衡が 失われる範囲を表します。 9 ダイナミック電源電流は、信号データレートを 1 Mbps 増やすのに必要な電源電流の増分を表します。 無負荷状態または有負荷状態に対するチャンネル当たりの電源 電流については、 図 8~図 10 を参照してください。与えられたデータレートに対するチャンネル当たりの電源電流の計算については、消費電力のセクションを参照 してください。 1 2 Rev. D - 6/22 - ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 電気的仕様—5 V/3 Vミックスまたは 3 V/5 V動作1 5 V/3 V 動作: 4.5 V ≤ VDD1 ≤ 5.5 V、2.7 V ≤ VDD2 ≤ 3.6 V。3 V/5 V 動作: 2.7 V ≤ VDD1 ≤ 3.6 V、4.5 V ≤ VDD2 ≤ 5.5 V。特に指定のない限り、す べての最小/最大仕様は推奨動作範囲に適用。すべての typ 仕様は、TA = 25°C、VDD1 = 3.0 V、VDD2 = 5 V または VDD1 = 5 V、VDD2 = 3.0 V で の値。 表 3. Parameter DC SPECIFICATIONS Input Supply Current per Channel, Quiescent 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation Output Supply Current per Channel, Quiescent 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation ADuM2400 Total Supply Current, Four Channels2 DC to 2 Mbps VDD1 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation VDD2 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation 10 Mbps (BRWZ and CRWZ Grades Only) VDD1 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation VDD2 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation 90 Mbps (CRWZ Grade Only) VDD1 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation VDD2 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation ADuM2401 Total Supply Current, Four Channels2 DC to 2 Mbps VDD1 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation VDD2 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation 10 Mbps (BRWZ and CRWZ Grades Only) VDD1 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation VDD2 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation 90 Mbps (CRWZ Grade Only) VDD1 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation Rev. D Symbol Min Typ Max Unit Test Conditions 0.50 0.26 0.53 0.31 mA mA 0.11 0.19 0.14 0.21 mA mA 2.2 1.2 2.8 1.9 mA mA DC to 1 MHz logic signal frequency DC to 1 MHz logic signal frequency 0.5 0.9 0.9 1.4 mA mA DC to 1 MHz logic signal frequency DC to 1 MHz logic signal frequency 8.6 4.5 10.6 6.5 mA mA 5 MHz logic signal frequency 5 MHz logic signal frequency 1.4 2.6 2.0 3.5 mA mA 5 MHz logic signal frequency 5 MHz logic signal frequency 70 37 100 65 mA mA 45 MHz logic signal frequency 45 MHz logic signal frequency 11 18 15 25 mA mA 45 MHz logic signal frequency 45 MHz logic signal frequency 1.8 1.0 2.4 1.6 mA mA DC to 1 MHz logic signal frequency DC to 1 MHz logic signal frequency 0.7 1.2 1.2 1.8 mA mA DC to 1 MHz logic signal frequency DC to 1 MHz logic signal frequency 7.1 3.7 9.0 5.4 mA mA 5 MHz logic signal frequency 5 MHz logic signal frequency 2.2 4.1 3.0 5.0 mA mA 5 MHz logic signal frequency 5 MHz logic signal frequency 57 30 82 52 mA mA 45 MHz logic signal frequency 45 MHz logic signal frequency IDDI (Q) IDDO (Q) IDD1 (Q) IDD2 (Q) IDD1 (10) IDD2 (10) IDD1 (90) IDD2 (90) IDD1 (Q) IDD2 (Q) IDD1 (10) IDD2 (10) IDD1 (90) - 7/22 - ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 Parameter VDD2 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation ADuM2402 Total Supply Current, Four Channels2 DC to 2 Mbps VDD1 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation VDD2 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation 10 Mbps (BRWZ and CRWZ Grades Only) VDD1 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation VDD2 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation 90 Mbps (CRWZ Grade Only) VDD1 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation VDD2 Supply Current 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation For All Models Input Currents Logic High Input Threshold 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation Logic Low Input Threshold 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation Logic High Output Voltages Logic Low Output Voltages SWITCHING SPECIFICATIONS ADuM240xARWZ Minimum Pulse Width3 Maximum Data Rate4 Propagation Delay5 Pulse-Width Distortion, |tPLH − tPHL|5 Propagation Delay Skew6 Channel-to-Channel Matching7 ADuM240xBRWZ Minimum Pulse Width3 Maximum Data Rate4 Propagation Delay5 Rev. D Symbol IDD2 (90) Min Typ Max Unit Test Conditions 18 31 27 43 mA mA 45 MHz logic signal frequency 45 MHz logic signal frequency 1.5 0.9 2.1 1.5 mA mA DC to 1 MHz logic signal frequency DC to 1 MHz logic signal frequency 0.9 1.5 1.5 2.1 mA mA DC to 1 MHz logic signal frequency DC to 1 MHz logic signal frequency 5.6 3.0 7.0 4.2 mA mA 5 MHz logic signal frequency 5 MHz logic signal frequency 3.0 5.6 4.2 7.0 mA mA 5 MHz logic signal frequency 5 MHz logic signal frequency 44 24 62 39 mA mA 45 MHz logic signal frequency 45 MHz logic signal frequency 24 44 39 62 mA mA 45 MHz logic signal frequency 45 MHz logic signal frequency +0.01 +10 µA 0 V ≤ VIA, VIB, VIC, VID ≤ VDD1 or VDD2, 0 V ≤ VE1, VE2 ≤ VDD1 or VDD2 IDD1 (Q) IDD2 (Q) IDD1 (10) IDD2 (10) IDD1 (90) IDD2 (90) IIA, IIB, IIC, IID, IE1, IE2 −10 VIH, VEH 2.0 1.6 V V VIL, VEL 0.8 0.4 (VDD1 or VDD2) − VOAH, VOBH, 0.1 VOCH, VODH (VDD1 or VDD2) − 0.4 VOAL, VOBL, VOCL, VODL (VDD1 or VDD2) (VDD1 or VDD2) − 0.2 0.0 0.1 0.04 0.1 0.2 0.4 PW tPHL, tPLH PWD tPSK tPSKCD/tPSKOD 1 50 70 PW tPHL, tPLH 10 15 35 - 8/22 - V V V IOx = −20 µA, VIx = VIxH V IOx = −4 mA, VIx = VIxH V V V IOx = 20 µA, VIx = VIxL IOx = 400 µA, VIx = VIxL IOx = 4 mA, VIx = VIxL 1000 ns Mbps 100 ns 40 ns 50 ns 50 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels 100 CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels 50 ns Mbps ns ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 Parameter Pulse Width Distortion, |tPLH − tPHL|5 Change vs. Temperature Propagation Delay Skew6 Channel-to-Channel Matching, Codirectional Channels7 Channel-to-Channel Matching, Opposing-Directional Channels7 ADuM240xCRWZ Minimum Pulse Width3 Maximum Data Rate4 Propagation Delay5 Pulse Width Distortion, |tPLH − tPHL|5 Change vs. Temperature Propagation Delay Skew6 Channel-to-Channel Matching, Codirectional Channels7 Channel-to-Channel Matching, Opposing-Directional Channels7 For All Models Output Disable Propagation Delay (High/Low to High Impedance) Output Enable Propagation Delay (High Impedance to High/Low) Output Rise/Fall Time (10% to 90%) 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation Common-Mode Transient Immunity at Logic High Output8 Common-Mode Transient Immunity at Logic Low Output8 Refresh Rate 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation Input Dynamic Supply Current per Channel9 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation Output Dynamic Supply Current per Channel9 5 V/3 V Operation 3 V/5 V Operation Symbol PWD Min Typ tPSK tPSKCD Max Unit 3 ns ps/°C 22 ns 3 ns Test Conditions CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels tPSKOD 6 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels 11.1 CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels CL = 15 pF, CMOS signal levels 5 PW tPSK tPSKCD 14 2 ns Mbps ns ns ps/°C ns ns tPSKOD 5 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels tPHL, tPLH PWD 8.3 120 30 0.5 3 90 20 40 2 tPHZ, tPLH 6 8 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels tPZH, tPZL 6 8 ns CL = 15 pF, CMOS signal levels tR/tf CL = 15 pF, CMOS signal levels |CMH| 25 3.0 2.5 35 ns ns kV/µs |CML| 25 35 kV/µs 1.2 1.1 Mbps Mbps 0.19 0.10 mA/Mbps mA/Mbps 0.03 0.05 mA/Mbps mA/Mbps VIx = VDD1 or VDD2, VCM = 1000 V, transient magnitude = 800 V VIx = 0 V, VCM = 1000 V, transient magnitude = 800 V fr IDDI (D) IDDO (D) すべての電圧はそれぞれのグラウンドを基準とします。 電源電流値は、同一データレートで動作する全 4 チャンネルに対する値です。 出力電源電流値は、出力負荷なしの場合。 与えられたデータレートで動作する個々の チャンネル動作に対応する電源電流は、消費電力のセクションの説明に従って計算することができます。 無負荷状態または有負荷状態に対するデータレートの関数 としてのチャンネル当たりの電源電流については、図 8~図 10 を参照してください。 ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 のチャンネル構成に対するデータレートの関 数としての VDD1 と VDD2 の合計電源電流については、図 11~図 15 を参照してください。 3 最小パルス幅は、規定のパルス幅歪みが保証される最小のパルス幅です。 4 最大データレートは、規定のパルス幅歪みが保証される最高速のデータレートです。 5 伝搬遅延 tPHL は、VIx 信号の立下がりエッジの 50%レベルから VOx 信号の立下がりエッジの 50%レベルまでを測定した値です。伝搬遅延 tPLH は、VIx 信号の立上がりエッ ジの 50%レベルから VOx 信号の立上がりエッジの 50%レベルまでを測定した値です。 6 tPSK は、tPHL または tPLH におけるワーストケースの差であり、推奨動作条件下で同一の動作温度、電源電圧、出力負荷で動作する複数のユニット間で測定されます。 7 同方向チャンネル間マッチングは、アイソレーション障壁の同じ側に入力を持つ 2 つのチャンネル間の伝搬遅延の差の絶対値を表します。 反対方向チャンネル間マ ッチングは、アイソレーション障壁の反対側に入力を持つ 2 つのチャンネル間の伝搬遅延の差の絶対値を表します。 8 CMH は、V O > 0.8 VDD2 を維持している間に維持できる同相モード電圧の最大スルーレートです。 CML は VO < 0.8 V を維持している間に維持できる同相モード電圧の最大 スルーレートです。同相モード電圧スルーレートは、同相モード電圧の立上がりと立下がりの両エッジに適用されます。 過渡電圧振幅は、同相モードの平衡が失わ れる範囲を表します。 9 ダイナミック電源電流は、信号データレートを 1 Mbps 増やすのに必要な電源電流の増分を表します。無負荷状態または有負荷状態に対するチャンネル当たりの電源 電流については、 図 8~図 10 を参照してください。 与えられたデータレートに対するチャンネル当たりの電源電流の計算については、消費電力のセクションを参照 してください。 1 2 Rev. D - 9/22 - ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 パッケージ特性 表 4. Parameter Symbol Resistance (Input to Output)1 Capacitance (Input to Output)1 Input Capacitance2 IC Junction-to-Case Thermal Resistance, Side 1 RI-O CI-O CI θJCI 1012 2.2 4.0 33 Ω pF pF °C/W IC Junction-to-Case Thermal Resistance, Side 2 θJCO 28 °C/W 1 2 Min Typ Max Unit Test Conditions f = 1 MHz Thermocouple located at center of package underside デバイスは 2 端子デバイスと見なします。 すなわち、ピン 1~ピン 8 を相互に接続し、ピン 9~ピン 16 を相互に接続します。 入力容量は任意の入力データ・ピンとグラウンド間。 適用規格 ADuM240x は、表 5 に記載する組織の認定を取得しています。特定のクロスアイソレーション波形と絶縁レベルに対する推奨最大動作電 圧については、表 10 と 絶縁寿命のセクションを参照してください。 表 5. UL CSA VDE Recognized under 1577 Component Recognition Program1 Approved under CSA Component Acceptance Notice #5A Certified according to DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10): 2006-122 Single Protection 5000 V rms Isolation Voltage Basic insulation per CSA 60950-1-07 and IEC 60950-1, 600 V rms (848 V peak) maximum working voltage RW-16 package: Reinforced insulation per CSA 60950-1-07 and IEC 60950-1, 380 V rms (537 V peak) maximum working voltage; reinforced insulation per IEC 60601-1 125 V rms (176 V peak) maximum working voltage RI-16 package: Reinforced insulation per CSA 60950-1-07 and IEC 60950-1, 400 V rms (565 V peak) maximum working voltage; reinforced insulation per IEC 60601-1 250 V rms (353 V peak) maximum working voltage Reinforced insulation, 846 V peak File E214100 File 205078 File 2471900-4880-0001 1 2 UL1577 に従い、絶縁テスト電圧 ≥ 6,000 V rms を 1 秒間加えて各 ADuM240x を確認テストします (リーク電流検出規定値 = 10 μA)。 DIN V VDE V 0884-10 に従い、各 ADuM240x に 1,590 Vpeak 以上の絶縁テスト電圧を 1 秒間加えることによりテストして保証されています(部分放電の検出規定値=5 pC)。 (*)マーク付のブランドは、DIN V VDE V 0884-10 認定製品を表します。 絶縁および安全性関連の仕様 表 6. Parameter Symbol Value Unit Conditions Rated Dielectric Insulation Voltage Minimum External Air Gap L(I01) 5000 8.0 min V rms mm Minimum External Tracking (Creepage) RW-16 Package L(I02) 7.7 min mm Minimum External Tracking (Creepage) RI-16 Package L(I02) 8.3 min mm Minimum Internal Gap (Internal Clearance) Tracking Resistance (Comparative Tracking Index) Isolation Group CTI 0.017 min >175 IIIa mm V 1-minute duration Distance measured from input terminals to output terminals, shortest distance through air along the PCB mounting plane, as an aid to PC board layout Measured from input terminals to output terminals, shortest distance path along body Measured from input terminals to output terminals, shortest distance path along body Insulation distance through insulation DIN IEC 112/VDE 0303 Part 1 Material Group (DIN VDE 0110, 1/89, Table 1) Rev. D - 10/22 - ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10)絶縁特性 これらのアイソレータは、安全性制限値データ以内でのみ強化された電気的アイソレーションを満たします。安全性データの維持は、保 護回路を使って確実にする必要があります。 パッケージ表面の(*)マークは、846 Vpeak 動作電圧に対して DIN V VDE V 0884-10 認定済みであることを表示します。 表 7. Description Conditions Installation Classification per DIN VDE 0110 For Rated Mains Voltage ≤ 300 V rms For Rated Mains Voltage ≤ 450 V rms For Rated Mains Voltage ≤ 600 V rms Climatic Classification Pollution Degree (DIN VDE 0110, Table 1) Maximum Working Insulation Voltage Input-to-Output Test Voltage, Method b1 Input-to-Output Test Voltage, Method a After Environmental Tests Subgroup 1 After Input and/or Safety Test Subgroup 2 and Subgroup 3 Highest Allowable Overvoltage Safety-Limiting Values Unit VIORM VPR I to IV I to II I to II 40/105/21 2 846 1590 V peak V peak 1375 1018 V peak V peak VTR 6000 V peak TS IS1 IS2 RS 150 265 335 >109 °C mA mA Ω VPR Transient overvoltage, tTR = 10 seconds Maximum value allowed in the event of a failure; see Figure 4 VIO = 500 V 350 推奨動作条件 300 表 8. 250 SIDE #2 200 Parameter Rating Operating Temperature (TA) Supply Voltages1 (VDD1, VDD2) Input Signal Rise and Fall Times −40°C to +105°C 2.7 V to 5.5 V 1.0 ms 150 1 SIDE #1 100 50 0 0 50 100 150 CASE TEMPERATURE (°C) 200 図 4.温度ディレーティング・カーブ、DIN V VDE V 0884-10 に よる安全な規定値のケース温度に対する依存性 Rev. D Characteristic VIORM × 1.6 = VPR, tm = 60 sec, partial discharge < 5 pC VIORM × 1.2 = VPR, tm = 60 sec, partial discharge < 5 pC 05007-004 SAFETY-LIMITING CURRENT (mA) Case Temperature Side 1 Current Side 2 Current Insulation Resistance at TS VIORM × 1.875 = VPR, 100% production test, tm = 1 sec, partial discharge < 5 pC Symbol - 11/22 - すべての電圧はそれぞれのグラウンドを基準とします。 ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 絶対最大定格 上記の絶対最大定格を超えるストレスを加えるとデバイスに恒 久的な損傷を与えることがあります。この規定はストレス定格 の規定のみを目的とするものであり、この仕様の動作のセクシ ョンに記載する規定値以上でのデバイス動作を定めたものでは ありません。デバイスを長時間絶対最大定格状態に置くとデバ イスの信頼性に影響を与えます。 表 9. Parameter Rating Storage Temperature Range (TST) Ambient Operating Temperature Range (TA) Supply Voltage Range (VDD1, VDD2) 1 Input Voltage Range (VIA, VIB, VIC, VID, VE1, VE2)1, 2 Output Voltage Range (VOA, VOB, VOC, VOD)1, 2 Average Output Current Per Pin3 Side 1 (IO1) Side 2 (IO2) Common-Mode Transients4 −65°C to +150°C −40°C to +105°C −0.5 V to +7.0 V −0.5 V to VDDI + 0.5 V 1 2 3 ESDの注意 −0.5 V to VDDO + 0.5 V 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。 −18 mA to +18 mA −22 mA to +22 mA −100 kV/µs to +100 kV/µs 1 すべての電圧はそれぞれのグラウンドを基準とします。 VDDI と VDDO は、それぞれチャンネルの入力側と出力側の電源電圧を表しま す。PC ボードのレイアウト のセクションを参照してください。 3 種々の温度に対する最大定格電流値については図 4 を参照してください。 4 絶縁障壁にまたがる同相モード過渡電圧を表します。 絶対最大定格を超え る同相モード過渡電圧を加えると、ラッチアップまたは恒久的損傷が生ずる ことがあります。 2 表 10.最大連続動作電圧1 Parameter Max Unit Constraint AC Voltage, Bipolar Waveform AC Voltage, Unipolar Waveform Reinforced Insulation DC Voltage Reinforced Insulation 565 V peak 50-year minimum lifetime 846 V peak Maximum approved working voltage per IEC 60950-1 and VDE V 0884-10 846 V peak Maximum approved working voltage per IEC 60950-1 and VDE V 0884-10 1 アイソレーション障壁に加わる連続電圧の大きさを意味します。詳細については、絶縁寿命のセクションを参照してください。 表 11.真理値表(正論理) VIx Input1 VEx Input VDDI State1 VDDO State1 VOx Output1 H L X X X X H or NC H or NC L H or NC L X Powered Powered Powered Unpowered Unpowered Powered Powered Powered Powered Powered Powered Unpowered H L Z H Z Indeterminate 1 Notes Outputs return to input state within 1 µs of VDDI power restoration. Outputs return to input state within 1 µs of VDDO power restoration if VEx state is H or NC. Outputs return to high impedance state within 8 ns of VDDO power restoration if VEx state is L. VIX と VOX は、それぞれチャンネル(A、B、C、D)の入力信号と出力信号を表します。 VEX は、VOX 出力と同じ側の出力イネーブル信号を表します。 VDDI と VDDO は、 それぞれチャンネルの入力側と出力側の電源電圧を表します。 Rev. D - 12/22 - ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 ピン配置およびピン機能説明 VDD1 1 16 VDD2 15 GND2* VIA 3 ADuM2400 VIB 4 TOP VIEW (Not to Scale) VIC 5 14 VOA 13 VOB 12 VOC VID 6 11 VOD NC 7 10 VE2 *GND1 8 9 GND2* NC = NO CONNECT 05007-005 *GND1 2 *PIN 2 AND PIN 8 ARE INTERNALLY CONNECTED, AND CONNECTING BOTH TO GND1 IS RECOMMENDED. PIN 9 AND PIN 15 ARE INTERNALLY CONNECTED, AND CONNECTING BOTH TO GND2 IS RECOMMENDED. 図 5.ADuM2400 のピン配置 表 12.ADuM2400 のピン機能説明 ピン番号 記号 説明 1 VDD1 アイソレータ・サイド 1 の電源電圧、2.7 V~ 5.5 V。 2 GND1 グラウンド 1。アイソレータ・サイド 1 のグラウンド基準。 3 VIA ロジック入力 A。 4 VIB ロジック入力 B。 5 VIC ロジック入力 C。 6 VID ロジック入力 D。 7 NC 未接続。 8 GND1 グラウンド 1。アイソレータ・サイド 1 のグラウンド基準。 9 GND2 グラウンド 2。アイソレータ・サイド 2 のグラウンド基準。 10 VE2 出力イネーブル 2。アクティブ・ハイ・レベルのロジック入力。VE2 がハイ・レベルまたは解放のとき、VOA、VOB、VOC、 VOD の各出力がイネーブルされます。VE2 がロー・レベルのとき、VOA、VOB、VOC、VOD の各出力がディスエーブルされま す。ノイズの多い環境では、VE2 を外部のロジック・ハイ・レベルまたはロー・レベルに接続することをお薦めします。 11 VOD ロジック出力 D。 12 VOC ロジック出力 C。 13 VOB ロジック出力 B。 14 VOA ロジック出力 A。 15 GND2 グラウンド 2。アイソレータ・サイド 2 のグラウンド基準。 16 VDD2 アイソレータ・サイド 2 の電源電圧、2.7 V~ 5.5 V。 Rev. D - 13/22 - ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 VDD1 1 16 VDD2 15 GND2* VIA 3 ADuM2401 VIB 4 TOP VIEW (Not to Scale) VIC 5 14 VOA 13 VOB 12 VOC VOD 6 11 VID VE1 7 10 VE2 *GND1 8 9 GND2* 05007-006 *GND1 2 *PIN 2 AND PIN 8 ARE INTERNALLY CONNECTED, AND CONNECTING BOTH TO GND1 IS RECOMMENDED. PIN 9 AND PIN 15 ARE INTERNALLY CONNECTED, AND CONNECTING BOTH TO GND2 IS RECOMMENDED. 図 6.ADuM2401 のピン配置 表 13.ADuM2401 のピン機能説明 ピン番号 記号 説明 1 VDD1 アイソレータ・サイド 1 の電源電圧、2.7 V~ 5.5 V。 2 GND1 グラウンド 1。アイソレータ・サイド 1 のグラウンド基準。 3 VIA ロジック入力 A。 4 VIB ロジック入力 B。 5 VIC ロジック入力 C。 6 VOD ロジック出力 D。 7 VE1 出力イネーブル 1。アクティブ・ハイ・レベルのロジック入力。VE1 がハイ・レベルまたは解放のとき、VOD 出力がイネー ブルされます。VE1 がロー・レベルのとき、VOD がディスエーブルされます。ノイズの多い環境では、VE1 を外部のロジッ ク・ハイ・レベルまたはロー・レベルに接続することをお薦めします。 8 GND1 グラウンド 1。アイソレータ・サイド 1 のグラウンド基準。 9 GND2 グラウンド 2。アイソレータ・サイド 2 のグラウンド基準。 10 VE2 出力イネーブル 2。アクティブ・ハイ・レベルのロジック入力。VE2 がハイ・レベルまたは解放のとき、VOA、VOB、VOC の 各出力がイネーブルされます。VE2 がロー・レベルのとき、VOA、VOB、VOC の各出力がディスエーブルされます。ノイズの 多い環境では、VE2 を外部のロジック・ハイ・レベルまたはロー・レベルに接続することをお薦めします。 11 VID ロジック入力 D。 12 VOC ロジック出力 C。 13 VOB ロジック出力 B。 14 VOA ロジック出力 A。 15 GND2 グラウンド 2。アイソレータ・サイド 2 のグラウンド基準。 16 VDD2 アイソレータ・サイド 2 の電源電圧、2.7 V~ 5.5 V。 Rev. D - 14/22 - ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 VDD1 1 16 VDD2 15 GND2* VIA 3 ADuM2402 VIB 4 TOP VIEW (Not to Scale) VOC 5 14 VOA 13 VOB 12 VIC VOD 6 11 VID VE1 7 10 VE2 *GND1 8 9 GND2* 05007-007 *GND1 2 *PIN 2 AND PIN 8 ARE INTERNALLY CONNECTED, AND CONNECTING BOTH TO GND1 IS RECOMMENDED. PIN 9 AND PIN 15 ARE INTERNALLY CONNECTED, AND CONNECTING BOTH TO GND2 IS RECOMMENDED. 図 7.ADuM2402 のピン配置 表 14.ADuM2402 のピン機能説明 ピン番号 記号 説明 1 VDD1 アイソレータ・サイド 1 の電源電圧、2.7 V~ 5.5 V。 2 GND1 グラウンド 1。アイソレータ・サイド 1 のグラウンド基準。 3 VIA ロジック入力 A。 4 VIB ロジック入力 B。 5 VOC ロジック出力 C。 6 VOD ロジック出力 D。 7 VE1 出力イネーブル 1。アクティブ・ハイ・レベルのロジック入力。VE1 がハイ・レベルまたは解放のとき、VOC と VOD の各出 力がイネーブルされます。VE1 がロー・レベルのとき、VOC と VOD の各出力がディスエーブルされます。ノイズの多い環境 では、VE1 を外部のロジック・ハイ・レベルまたはロー・レベルに接続することをお薦めします。 8 GND1 グラウンド 1。アイソレータ・サイド 1 のグラウンド基準。 9 GND2 グラウンド 2。アイソレータ・サイド 2 のグラウンド基準。 10 VE2 出力イネーブル 2。アクティブ・ハイ・レベルのロジック入力。VE2 がハイ・レベルまたは解放のとき、VOA と VOB の各出 力がイネーブルされます。VE2 がロー・レベルのとき、VOA と VOB の各出力がディスエーブルされます。ノイズの多い環境 では、VE2 を外部のロジック・ハイ・レベルまたはロー・レベルに接続することをお薦めします。 11 VID ロジック入力 D。 12 VIC ロジック入力 C。 13 VOB ロジック出力 B。 14 VOA ロジック出力 A。 15 GND2 グラウンド 2。アイソレータ・サイド 2 のグラウンド基準。 16 VDD2 アイソレータ・サイド 2 の電源電圧、2.7 V~ 5.5 V。 Rev. D - 15/22 - ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 代表的な性能特性 20 80 60 15 CURRENT (mA) CURRENT/CHANNEL (mA) 70 10 5V 3V 50 40 5V 30 3V 20 5 0 20 40 60 DATA RATE (Mbps) 80 100 0 05007-008 0 0 40 60 DATA RATE (Mbps) 80 100 図 11.5 V および 3 V 動作でのデータレート対 ADuM2400 VDD1 電源電流 図 8. 5 V および 3 V 動作でのデータレート対 チャンネルあたりの入力電源電流((出力無負荷) CURRENT/CHANNEL (mA) 20 05007-011 10 6 20 5 15 CURRENT (mA) 4 3 5V 2 10 10 5V 3V 3V 5 0 20 40 60 DATA RATE (Mbps) 80 100 0 05007-009 0 0 20 40 60 DATA RATE (Mbps) 80 100 05007-012 1 図 12. 5 V および 3 V 動作でのデータレート対 ADuM2400 VDD2 電源電流(Typ) 図 9.5 V および 3 V 動作でのデータレート対 チャンネルあたりの出力電源電流(出力無負荷) 35 10 30 8 CURRENT (mA) CURRENT/CHANNEL (mA) 25 6 4 5V 20 15 5V 10 3V 2 3V 0 20 40 60 DATA RATE (Mbps) 80 100 0 05007-010 0 0 20 40 60 DATA RATE (Mbps) 80 図 13.5 V および 3 V 動作でのデータレート対 ADuM2401 VDD1 電源電流 図 10.5 V および 3 V 動作でのデータレート対 チャンネルあたりの出力電源電流(15 pF 出力無負荷) Rev. D 05007-013 5 - 16/22 - 100 ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 40 35 40 25 PROPAGATION DELAY (ns) 20 5V 15 3V 10 0 0 20 40 60 DATA RATE (Mbps) 80 100 30 5V 05007-014 5 3V 35 25 –50 図 14. 5 V および 3 V 動作でのデータレート対 ADuM2401 VDD2 電源電流(Typ) –25 0 25 50 TEMPERATURE (°C) 75 図 16.伝搬遅延の温度特性、C グレード 50 45 40 CURRENT (mA) 35 30 25 20 5V 15 3V 10 0 0 20 40 60 DATA RATE (Mbps) 80 100 05007-015 5 図 15.5 V および 3 V 動作でのデータレート対 ADuM2402 の VDD1 または VDD2 電源電流 Rev. D - 17/22 - 100 05007-016 CURRENT (mA) 30 ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 アプリケーション情報 DC精度と磁界耐性 ADuM240x デジタル・アイソレータには、ロジック・インター フェース用の外付けインターフェース回路は不要です。入力電 源ピンと出力電源ピンにはバイパス・コンデンサを接続するこ とが推奨されます(図 17 参照)。バイパス・コンデンサはVDD1 に ついてはピン 1 とピン 2 の間に、VDD2 についてはピン 15 とピン 16 の間に、それぞれ接続するのが便利です。コンデンサの値は、 0.01μF~0.1μFとする必要があります。コンデンサピンと入力電 源ピンとの間の合計リード長は 20 mmを超えないようにします。 各パッケージ側のグラウンド対がパッケージのすぐ近くで接続 されていない限り、ピン 1 とピン 8 の間およびピン 9 とピン 16 の間でバイパスしてください。 アイソレータ入力での正および負のロジック変化により、狭い パルス(約 1 ns)がトランスを経由してデコーダに送られます。デ コーダは双安定であるため、入力ロジックの変化を指定するパ ルスによりセットまたはリセットされます。約 1 µs以上入力に ロジック変化がない場合、正常な入力状態を表す周期的なリフ レッシュ・パルスのセットを送信して、出力でのDCを正常に維 持します。デコーダが約 5μs間以上この内部パルスを受信しな いと、入力側が電源オフであるか非動作状態にあると見なされ、 ウォッチドッグ・タイマ回路によりアイソレータ出力が強制的 にデフォルト状態(表 11 参照)にされます。 VDD2 GND2 VOA VOB VOC/VIC VOD/VID VE2 GND2 図 17.プリント回路ボードの推奨レイアウト 高い同相モード過渡電圧が発生するアプリケーションでは、ア イソレーション障壁を通過するボード結合が最小になるように 注意する必要があります。さらに、如何なる結合もデバイス側 のすべてのピンで等しく発生するようにボード・レイアウトを デザインする必要があります。この注意を怠ると、ピン間で発 生する電位差がデバイスの絶対最大定格を超えてしまい、ラッ チアップまたは恒久的な損傷が発生することがあります。 伝搬遅延に関係するパラメータ ADuM240x の磁界耐性の限界は、トランスの受信側コイルに発 生する誘導電圧が十分大きくなって、デコーダをセットまたは リセットさせる誤動作の発生により決まります。この状態が発 生する条件を以下の解析により求めます。ADuM240x の 3 V 動 作は最も感度の高い動作モードであるため、この条件を調べま す。 トランス出力でのパルスは 1.0 V 以上の振幅を持っています。デ コーダは約 0.5 V の検出スレッショールドを持つので、誘導電 圧に対しては 0.5 V の余裕を持っています。受信側コイルへの 誘導電圧は次式で与えられます。 V = (−dβ/dt)Σ∏rn2; n = 1, 2,…, N ここで β =磁束密度(Gauss) N =受信側コイルの巻数 rn =受信側コイルの n 回目の半径(cm) ADuM240x受信側コイルの形状が与えられ、かつ誘導電圧がデ コーダにおける 0.5 V余裕の最大 50%であるという条件が与えら れると、最大許容磁界は 図 19 のように計算されます。 伝搬遅延時間は、ロジック信号が部品を通過するのに要する時間 を表すパラメータです。ロジック・ロー・レベル出力への伝搬 遅延は、ロジック・ハイ・レベルへの伝搬遅延と異なることが あります。 INPUT (VIx) 50% tPHL OUTPUT (VOx) 50% 05007-018 tPLH 図 18.伝搬遅延パラメータ 100 MAXIMUM ALLOWABLE MAGNETIC FLUX DENSITY (kgauss) VDD1 GND1 VIA VIB VIC/VOC VID/VOD VE1 GND1 05007-017 PCボードのレイアウト 10 1 0.1 パルス幅歪みとはこれら 2 つの遅延時間の間の最大の差を意味 し、入力信号のタイミングが保存される精度を表します。 チャンネル間マッチングは、1 つの ADuM240x 製品内にある複 数のチャンネル間の伝搬遅延差の最大値を表します。 伝搬遅延スキューは、同じ条件で動作する複数の ADuM240x 製 品間での伝搬遅延差の最大値を表します。 Rev. D - 18/22 - 0.001 1k 05007-019 0.01 10k 1M 10M 100k MAGNETIC FIELD FREQUENCY (Hz) 図 19.最大許容外部磁束密度 100M ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 たとえば、磁界周波数= 1 MHz で、最大許容磁界= 0.2 k Ggauss の場合、受信側コイルでの誘導電圧は 0.25V になります。これ は検出スレッショールドの約 50%であるため、出力変化の誤動 作はありません。同様に、仮にこのような条件が送信パルス内 に存在しても(さらに最悪ケースの極性であっても)、受信パル スが 1.0 V 以上から 0.75V へ小さくなるため、デコーダの検出ス レッショールド 0.5 V に対してなお余裕を持っています。 前述の磁束密度値は、ADuM240xトランスから与えられた距離 だけ離れた特定の電流値に対応します。図 20 に、周波数の関数 としての許容電流値を与えられた距離に対して示します。図か ら読み取れるように、ADuM240xの耐性は高く、影響を受ける のは、高周波でかつ部品に非常に近い極めて大きな電流の場合 に限られます。1 MHzの例では、デバイス動作に影響を与える ためには、0.5 kAの電流をADuM240xから 5 mmの距離まで近づ ける必要があります。 1000 MAXIMUM ALLOWABLE CURRENT (kA) DISTANCE = 1m 10 DISTANCE = 100mm 1 DISTANCE = 5mm 05007-020 0.1 0.01 10k ADuM240x アイソレータ内にあるチャンネルの電源電流は、電 源電圧、チャンネルのデータレート、チャンネルの出力負荷の 関数になっています。 各入力チャンネルに対して、電源電流は次式で与えられます。 100k 1M 10M 100M MAGNETIC FIELD FREQUENCY (Hz) 図 20.様々な電流値と ADuM240x までの距離に対する最大許容 電流 f ≤ 0.5fr f > 0.5fr 各出力チャンネルに対して、電源電流は次式で与えられます。 IDDO = IDDO (Q) f ≤ 0.5fr IDDO = (IDDO (D) + (0.5 × 10-3 × CLVDDO) × (2f − fr) + IDDO (Q) f > 0.5fr ここで、 IDDI(D)と IDDO(D)は、それぞれチャンネル当たりの入力ダイナミッ ク電源電流と出力ダイナミック電源電流です(mA/Mbps)。 CL は出力負荷容量(pF)。 IDD1 とIDD2 の電源電流を計算するために、IDD1 とIDD2 に対応する チャンネルの各入力と各出力の電源電流を計算して合計します。 図 8 と 図 9 に、無負荷状態の出力に対して、データレートの関 数としてのチャンネル当たりの電源電流を示します。図 10 に、 15 pF負荷の出力に対して、データレートの関数としてのチャン ネ ル 当 た り の 電 源 電 流 を 示 し ま す 。 図 11 ~ 図 15 に 、 ADuM2400/ADuM2401/ ADuM2402 チャンネル構成に対するデー タレートの関数としてのIDD1 とIDD2 の合計電源電流を示します。 強い磁界と高周波が組合わさると、プリント回路ボードのパタ ーンで形成されるループに十分大きな誤差電圧が誘導されて、 後段回路のスレッショールドがトリガされてしまうことに注意 が必要です。パターンのレイアウトでは、このようなことが発 生しないように注意する必要があります。 Rev. D IDDI = IDDI (Q) IDDI = IDDI (D) × (2f − fr) + IDDI (Q) VDDO は出力電源電圧(V)。 f は入力ロジック信号周波数(MHz、入力データレートの 1/2、 NRZ シグナリング)。 fr は入力ステージのリフレッシュ・レート(Mbps)。 IDDI(Q)と IDDO(Q)は、それぞれ指定された入力静止電源電流と出力 静止電源電流です(mA)。 100 1k 消費電力 - 19/22 - ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 アナログ・デバイセズは、定格連続動作電圧より高い電圧レベ ルを使った加速寿命テストを実施しています。複数の動作条件 に対する加速ファクタを求めました。これらのファクタを使う と、実際の動作電圧での故障までの時間を計算することができ ます。表 10 に、バイポーラAC動作条件での 50 年のサービス寿 命に対するピーク電圧と最大CSA/VDE認定動作電圧を示します。 多くのケースで、実証された動作電圧は 50 年サービス寿命の電 圧より高くなっています。これらの高い動作電圧での動作は、 ケースによって絶縁寿命を短くすることがあります。 図 22 に示す電圧は、説明目的のためにのみ正弦波としています。 すなわち、0 Vとある規定値との間で変化する任意の電圧波形と することができます。規定値は正または負となることができま すが、電圧は 0 Vを通過することはできません。 ADuM240x の絶縁寿命は、アイソレーション障壁に加えられる電 圧波形のタイプに依存します。iCoupler絶縁構造の性能は、波形 がバイポーラAC、ユニポーラAC、DCのいずれであるかに応じ て、異なるレートで低下します。図 21、図 22、図 23 に、これ らのアイソレーション電圧波形を示します。 バイポーラ AC 電圧は最も厳しい環境です。AC バイポーラ条件 での 50 年動作寿命の目標により、アナログ・デバイセズが推奨 する最大動作電圧が決定されています。 RATED PEAK VOLTAGE 05007-021 すべての絶縁構造は、十分長い時間電圧ストレスを受けるとブ レークダウンします。絶縁性能の低下率は、絶縁に加えられる 電圧波形の特性に依存します。アナログ・デバイセズは、規制 当局が行うテストの他に、広範囲なセットの評価を実施して ADuM240x の絶縁構造の寿命を測定しています。 ユニポーラACまたはユニポーラDC電圧の場合、絶縁に加わる ストレスは大幅に少なくなります。このために高い動作電圧で の動作が可能になり、さらに 50 年のサービス寿命を実現するこ とができます。表 10 に示す動作電圧は、ユニポーラAC電圧ま たはユニポーラDC電圧のケースに適合する場合、50 年最小寿命 に適用することができます。図 22 または 図 23 に適合しない絶 縁電圧波形は、バイポーラAC波形として扱う必要があり、ピー ク電圧は 表 10 に示す 50 年寿命電圧値に制限する必要がありま す。 0V 図 21.バイポーラ AC 波形 RATED PEAK VOLTAGE 05007-022 絶縁寿命 0V 図 22.ユニポーラ AC 波形 05007-023 RATED PEAK VOLTAGE 0V 図 23.DC 波形 Rev. D - 20/22 - ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 外形寸法 10.50 (0.4134) 10.10 (0.3976) 9 16 7.60 (0.2992) 7.40 (0.2913) 1 10.65 (0.4193) 10.00 (0.3937) 8 1.27 (0.0500) BSC 0.30 (0.0118) 0.10 (0.0039) COPLANARITY 0.10 0.75 (0.0295) 45° 0.25 (0.0098) 2.65 (0.1043) 2.35 (0.0925) SEATING PLANE 0.51 (0.0201) 0.31 (0.0122) 8° 0° 1.27 (0.0500) 0.40 (0.0157) 0.33 (0.0130) 0.20 (0.0079) 03-27-2007-B COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-013-AA CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN. 図 24.16 ピン標準スモール・アウトライン・パッケージ[SOIC_W] ワイドボディ(RW-16) 寸法: mm (インチ) 13.00 (0.5118) 12.60 (0.4961) 16 9 7.60 (0.2992) 7.40 (0.2913) 0.30 (0.0118) 0.10 (0.0039) COPLANARITY 0.10 8 10.65 (0.4193) 10.00 (0.3937) 2.65 (0.1043) 2.35 (0.0925) 1.27 (0.0500) BSC 0.51 (0.0201) 0.31 (0.0122) 0.75 (0.0295) 45° 0.25 (0.0098) 8° 0° SEATING PLANE 0.33 (0.0130) 0.20 (0.0079) COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-013-AC CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS (IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN. 1.27 (0.0500) 0.40 (0.0157) 10-12-2010-A 1 図 25.16 ピン標準スモール・アウトライン・パッケージ、クリーペッジ強化型 [SOIC_IC] ワイド・ボディ (RI-16-1) 寸法: mm (インチ) Rev. D - 21/22 - ADuM2400/ADuM2401/ADuM2402 オーダー・ガイド Model ADuM2400ARWZ ADuM2400BRWZ ADuM2400CRWZ ADuM2400ARIZ ADuM2400BRIZ ADuM2400CRIZ ADuM2401ARWZ ADuM2401BRWZ ADuM2401CRWZ ADuM2401ARIZ ADuM2401BRIZ ADuM2401CRIZ Number of Inputs, VDD1 Side 4 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 Number of Inputs, VDD2 Side 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 Maximum Data Rate (Mbps) 1 10 90 1 10 90 1 10 90 1 10 90 Maximum Propagation Delay, 5 V (ns) 100 50 32 100 50 32 100 50 32 100 50 32 Maximum Pulse Width Distortion (ns) 40 3 2 40 3 2 40 3 2 40 3 2 Temperature Range −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C Package Description 16-Lead SOIC_W 16-Lead SOIC_W 16-Lead SOIC_W 16-Lead SOIC_IC 16-Lead SOIC_IC 16-Lead SOIC_IC 16-Lead SOIC_W 16-Lead SOIC_W 16-Lead SOIC_W 16-Lead SOIC_IC 16-Lead SOIC_IC 16-Lead SOIC_IC Package Option RW-16 RW-16 RW-16 RI-16-1 RI-16-1 RI-16-1 RW-16 RW-16 RW-16 RI-16-1 RI-16-1 RI-16-1 ADuM2402ARWZ ADuM2402BRWZ ADuM2402CRWZ ADuM2402ARIZ ADuM2402BRIZ ADuM2402CRIZ 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 10 90 1 10 90 100 50 32 100 50 32 40 3 2 40 3 2 −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C −40°C to +105°C 16-Lead SOIC_W 16-Lead SOIC_W 16-Lead SOIC_W 16-Lead SOIC_IC 16-Lead SOIC_IC 16-Lead SOIC_IC RW-16 RW-16 RW-16 RI-16-1 RI-16-1 RI-16-1 1, 2 1 2 テープとリールを提供しています。 "-RL"サフィックスを追加すると、13 インチ(1,000 個)のテープおよびリール・オプションが指定されます。 Z = RoHS 準拠製品。 Rev. D - 22/22 -