概述
[ADN4654]/[ADN4655]/ADN4656^1^ 是信號隔離式低電壓差分信號 (LVDS) 緩沖器，能夠以低抖動在高達 1.1 Gbps 的數據速率下運行。這些器件集成了 ADI 公司的 iCoupler^?^ 技術，已針對高速運行進行增強，可以為符合 TIA/EIA-644-A 標準的 LVDS 驅動器和接收器提供電氣隔離。利用該集成，可實現 LVDS 信號鏈的嵌入式隔離。

ADN4654/ADN4655/ADN4656 包含多種通道配置，ADN4655 和 ADN4656 上的 LVDS 接收器包含一個故障安全機制，可在輸入懸空、短路或端接但未驅動時確保相應的 LVDS 驅動器輸出為邏輯 1。

對于低抖動條件下的高速運行，LVDS 和隔離器電路依賴于 2.5 V 電源。集成的片內低壓差 (LDO) 穩壓器可以通過外部 3.3 V 電源提供所需的 2.5 V 電壓。這些器件完全適合在廣泛的工業溫度范圍內使用，采用具有 5 kV rms 隔離的 20 引腳寬體 SOIC_W 封裝，或采用具有 3.75 kV rms 隔離的 20 引腳 SSOP 封裝。
數據表：*附件：ADN4654 ADN4655 ADN4656 5kV RMS 3.75 kV RMS、雙通道LVDS千兆位隔離器技術手冊.pdf

應用

• 隔離式視頻和成像數據
• 模擬前端隔離
• 數據平面隔離
• 隔離式高速時鐘和數據鏈路

特性

• 5 kV rms 和 3.75 kV rms LVDS 隔離器
• 符合 TIA/EIA-644-A LVDS 標準
• 多種雙通道配置
• 能以高達 1.1 Gbps 的任意數據速率進行切換，具有低抖動
  • 傳播延遲 4 ns（典型值）
  • 隨機抖動 2.6 ps rms（典型值）
  • 1.1 Gbps 時峰到峰總抖動 90 ps（典型值）
• 2.5 V 或 3.3 V 電源
• ?75 dBc 電源紋波抑制，相位雜散水平
• 抗干擾性
• ±8 kV IEC 61000-4-2 ESD 跨隔離柵保護
• 高共模瞬變抗擾度：>25 kV/μs
• 超越 EN 55022 B 級輻射發射限制，PRBS 為 1.1 Gbps
• 安全和監管審批（20 引腳 SOIC_W 封裝）
  • UL（申請中）：5000 V rms 持續 1 分鐘，符合 UL 1577 標準
  • CSA 組件驗收通知 5A（申請中）
  • VDE 符合性證書（申請中）
    • DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
    • VIORM = 424 VPEAK
• 在開路、短路和端接輸入條件下故障安全輸出高電平 (ADN4655/ADN4656)
• 工作溫度范圍：?40°C 至 +125°C
• 7.8 mm 最小爬電距離和凈空

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

測試電路和開關特性

應用信息

印刷電路板（PCB）布局

ADN4654/ADN4655/ADN4656可以在高達0.55 GHz時鐘頻率下處理高速低壓差分信號（LVDS），并且在零歸位（NRZ）數據下可達到1.1 Gbps，可對LVDS走線應用最佳的端接和匹配規范。在盡可能靠近接收器的位置放置100 Ω終端電阻，跨接在(D_{IN+})和(D_{IN-})引腳上。

為確保信號完整性、降低系統抖動并將電磁干擾（EMI）降至最低，LVDS信號線上需要50 Ω的受控阻抗。走線寬度、相鄰走線之間的橫向距離以及接地層下方的距離都必須適當。通過將PCB接地層之間的過孔對緊密放置，也可以將相鄰走線對之間的串擾降至最低。

ADN4654/ADN4655/ADN4656符合EN 55022 B級輻射限制標準，在隔離器以高達1.1 Gbps PRBS數據速率運行時，無需額外考慮。在隔離高速時鐘（例如1.05 Gbps）時，可能需要20引腳小外形集成電路（SOIC）_W模型隔離間隙二極管效應，以確保在B級輻射限制標準下有足夠的裕量。

在使用ADN4654/ADN4655/ADN4656的應用中，最佳的高速PCB設計可避免PCB產生的其他輻射。配置高速連接時需注意，切換瞬變會出現在高速LVDS信號（尤其是時鐘信號）中。可采用共模扼流圈，以減少輻射排放。使用共模磁珠、鐵氧體或其他濾波器，或在LVDS連接器處采用合適的屏蔽，以及將電纜屏蔽層或PCB接地連接至地平面。

ADN4654/ADN4655/ADN4656要求(V_{IN})引腳使用100 nF的去耦電容。如果使用集成的LDO穩壓器，且電源電壓為2.5 V，直接將合適的(V_{IN})引腳連接到電源，并參考圖40（以ADN4654為例）。

當使用集成的LDO穩壓器時，在(V_{IN})引腳上以及最靠近(V_{OUT})引腳（LDO輸出）處需要1 μF的旁路電容，如圖41所示。

應用示例

• 模擬前端（AFE）的高速LVDS接口 ：處理器間通信，或視頻與圖像數據可通過ADN4654等隔離器在隔離的電路板之間、板間或電纜接口進行傳輸。ADN4654提供電氣隔離，以及強大的外部端口，其低抖動和高驅動強度允許設備通過短電纜進行通信。高共模抑制能力確保在惡劣環境下的通信完整性，并且隔離功能可防止電磁兼容性（EMC）瞬變，如高達±8 kV的靜電放電（ESD）、電快速瞬變（EFT）和浪涌。ADN4654可隔離各種圖像協議，包括使用物理層共模抑制（CML）而非LVDS的協議。例如高清多媒體接口（HDMI），其中交流耦合和緩沖以及終端電阻網絡用于將CML（用于過渡最小化差分信號，TMDS數據和時鐘通道）轉換為ADN4654所需的LVDS電平。還可使用其他模擬器件隔離器組件，如ADuM1250/ADuM1251電容隔離器，隔離控制信號和電源（ADuM5020 isoPower集成隔離式直流 - 直流轉換器）。這可實現高達720p的分辨率。
• 其他電路 ：其他電路可使用ADN4654隔離移動行業處理器接口（MIPI）CSI - 2、DisplayPort和基于LVDS的協議（如FPD - Link）。使用現場可編程門陣列（FPGA）或特定集成電路（ASIC）（如串行器/解串器（SERDES））通過多個ADN4654設備擴展帶寬，以支持1080p或4K視頻分辨率，為短距離光纖鏈路提供替代方案。