看一看：光耦带宽瓶颈下，如何实现工业环境下千兆高带宽链路的安全性？

在这个自动化、数字化和工业4.0的时期，信号和数据的传输正在发挥着愈来愈大的作用。生产车间内外的这些利用中的机器、系统乃至个外传感器的联网，不但需要稳定的基础设施离婚案件律师，还需要安全、快速、高精度、无干扰、高带宽的传输路径。根据利用情况，传输路径可能需要承受极端卑劣的环境条件。

为高速链路接口添加隔离可以改良在这些卑劣环境下工作的性能，但这1直以来都不是1项简单的工作。数据速率高于250Mbps时，就已超过光耦合器和大部份数字隔离器的容量范围，迫使系统设计人员采取更加复杂的技术，例如光纤。ADI公司专利的iCoupler®技术可以在数据速率超过1Gbps下隔离低压差分信号（LVDS）物理层，不失是1种颇具性价比的选择，可以以此下降同时需要隔离和高带宽的系统的复杂性。如何实现高速信号的隔离？这是个问题

LVDS是1种在更高性能转换器和高带宽FpGA或ASICI/O中经常使用的高速接口。差分信号传输对外部电磁干扰(EMI)具有很强的抑制能力（由于反相与同相信号之间的相互耦合而至），同时也相应地可以将任何由于LVDS信号传输所酿成的EMI最小化。以下图右边所示，显示了LVDS信号电平与RS⑷85和M-LVDS的比较。LVDS驱动器提供1个电流输出，当通过100Ω端接电阻连接时，就会在接收器输入端产生1个差分电压，其典型值为350mV，共模范围是0到2.4V。在LVDS接口上增加隔离是1种透明解决方案，可以将其插入高速和精密丈量和控制利用的现有信号链当中。光耦合器历来是隔离信号的最多见选择，但由于速度太慢，通常只能提供最高25Mbps的数据速率，所以它不合适隔离高速信号；分立的变压器和电容可以隔离高速信号，但是需要针对特定利用的设计和测试来解决其对信号完全性的不利影响，这类方法在支持的数据速率范围上也有局限性，通常还需要AC平衡编码，而且本钱较高或影响pCB面积；光纤技术非常合适隔离高速信号，如今已广泛使用，可以支持数10或数百Gbps的速率和非常长的距离，不过对短距离上1到10Gbps的数据速率，斟酌到现代协议和信号，光纤有点大材小用。另外，使用光纤不但会影响系统本钱，而且还会影响产品的尺寸，由于需要容纳较大物理连接器和接口电路。隔离高速数据的方案是将其数字化起诉离婚。作为数字隔离领域的全球领导者，ADI专有的iCoupler数字隔离器技术基于芯片级变压器，支持更高的数据速率，功耗更低，性能更加稳定。通过使用晶圆级工艺直接在片内制造变压器，iCoupler数字隔离通道能以较低本钱相互集成和与其它半导体功能集成在1起。当前增强的iCoupler差分编码是在原可实现超过1Gbps的极高数据速率，同时由于信号的差分特性而具有抗噪性。类似地，由于差分信号的平衡特性，即便在高频下，电磁干扰也很低。

业界首款采取增强iCoupler技术的千兆数字隔离器

市场上已有各种各样用于实现隔离LVDS接口的产品。ADI公司的隔离LVDS系列是非常有效且可靠的解决方案，包括DN4654/ADN4655/ADN4656离婚诉讼律师咨询，能够以低抖动在高达1.1Gbps的数据速率下运行，同时也符合非隔离LVDS接口的标准值。相比之下，标准数字隔离器只能到达150Mbps。由于采取iCoupler®技术，虽然存在隔离，该系列仍能实现非常高的数据速率，可以为符合TIA/EIA⑹44-A标准的LVDS驱动器和接收器提供电气隔离。

ADN4654/ADN4655/ADN4656包括多种通道配置，ADN4655和ADN4656上的LVDS接收器包括1个故障安全机制，可在输入悬空、短路或端接但未驱动时确保相应的LVDS驱动器输出为逻辑1。

对低抖动条件下的高速运行，LVDS和隔离器电路依赖于2.5V电源。集成的片内低压差(LDO)稳压器可以通过外部3.3V电源提供所需的2.5V电压。这些器件完全合适在广泛的工业温度范围内使用，采取具有5kVrms隔离的20引脚宽体SOIC_W封装，或采取具有3.75kVrms隔离的20引脚SSOp封装。ADI公司针对HDMI的数字隔离解决方案就采取了ADN4654，这是1款完全隔离的HDMI视频解决方案，其可靠性和鲁棒性已得到了工业市场的广泛认可。在该解决方案中，ADN4654使用耦合网络让CML和LVDS来回转换，可用于隔离HDMI使用的TMDS数据和时钟信号。1.1Gbps的数据速率可以在此隔离链路上实现720p分辨率。其他支持更高分辨率的替换方案包括使用并行LVDS通道的隔离协议，或使用多个隔离器的FpGASERDES。上图为基于iCoupler®的隔离HDMI系统，核心器件为1.1Gbps的隔离LVDS收发器ADN4654，结合隔离I2C和isopower实现了720p的隔离HDMI视频隔离传输。这1完全的解决方案将ADI的iCoupler技术的安全性和稳健性注入HDMI。下图显示的是1个HDMI视频源，它被分成两个相同的HDMI通道，其中1条通道完全隔离，隔离通道和非隔离通道之间没有任何质量损失，经验证，隔离显示屏上的视频质量没有质量损失。这款采取ADN4654的数字隔离解决方案实现了720p的隔离HDMI视频隔离传输，其典型利用为工业可视界面，仪器仪表和内窥镜。总结

1些需要高带宽隔离的关键利用包括交换机电驱动器和机器人的机电控制、台式和现场装备的仪器仪表、工业数据收集，和印刷机和切割机等。为了在卑劣环境下保护摹拟前端或外部工业背板/通讯端口以便提高自动化程度，需要进行鲁棒性增强隔离。但是，今天的转换器和ASIC高速串行接口难以在足够的带宽下实现隔离以便实现精密丈量和控制。利用iCoupler®LVDS直接数字隔离器实现隔离，无需进行任何解串或额外的设计工作和信号调理，实现完善的工业数据和信号的安全传输系统设计。