通用串行总线(USB)外设隔离器电路图

　　电路功能与优势

　　通用串行总线（USB）正迅速成为大部分PC外设的标准接口。由于它具有出色的速度、灵活性，并且支持设备热插拔，因而正在取代RS-232和并行打印机端口。工业和医疗设备制造商也非常希望使用这种总线，但苦于没有很好的方式来为控制危险电压的机器连接或者医疗应用中的低泄漏防去颤连接提供必要的隔离，导致应用推广相当缓慢。

　　ADuM4160 提供了一种经济简单的方式来实现工业和医疗外设隔离缓冲器。需要解决的挑战包括：

　　直接在USB D+和D?线路中隔离，以便使用微处理器中的现有USB基础架构。

　　针对不需要外部控制线路的控制数据流实施自动控制方案。

　　提供医用级隔离。

　　支持完整外设达到USB-IF认证标准。

　　支持全速（12 Mbps）和低速（1.5 Mbps）信号速率。

　　支持灵活的电源配置。

　　图1所示的电路隔离了一个支持USB接口的外设。由于本电路没有明确定义外设，因此隔离器副边的电源已作为解决方案的一部分提供。如果在外设的PCB上构建该电路，则电源可以从外设的离线电源、电池或者USB电缆总线电源获得，具体取决于应用需要。

　　这里所示的应用电路是许多医疗和工业应用的典型电路。

图1. USB外设隔离器电路

　　典型应用电路的照片如图2。ADuM4160评估板（照片左侧）连接到带I 2C兼容接口的4通道、12/10/8位ADCAD7991的评估板。ADC评估板充当外设，通过USB端口连接到PC（以便测试和评估ADC）。这就在 ADuM4160 USB端口与ADC评估板之间提供了整体隔离。

图2 ADuM4160 USB评估板连接到AD7991评估板USB端口的照片