Galvanische Isolation von USB-Leitungen Chip für industrielle Anwendungen

Der ADuM4160 unterstützt die direkte Isolation der USB-Leitungen D+ und D- im Low-Speed- und Full-Speed-Modus. Die iCoupler-Technik eignet sich besonders gut für die Konstruktion eines USB-Isolators.

Im Ruhezustand halten die Pull-up- und Pull-down-Widerstände den USB im Idle-Zustand, in dem der Bus von keinem Treiber angesteuert wird. Der ADuM4160 beobachtet dabei das Upstream- und das Downstream-Segment des Busses auf Zustandswechsel. Wird ein solcher erkannt, so wird er codiert und über die Isolationsbarriere hinweg übertragen. Nach erneuter Decodierung der Daten werden die Ausgangstreiber aktiviert, um das Senden über das andere Bussegment zu initiieren.

Aus diesem ersten Zustandswechsel wird somit die Richtung des Datentransfers ermittelt. Ist das USB-Paket komplett übermittelt, wird es mit der EOP-Sequenz (End of Packet) abgeschlossen. Das EOP enthält ein nicht-differenzielles Signal, das in Datenstrukturen nicht benutzt werden sollte. Der Isolator kann einen EOP-Marker von gültigen Daten unterscheiden. Damit wird signalisiert, dass der Bus in den Idle-Zustand zurückkehren soll.