隔离数字信号有很大选择范围。假若数据流是位串行的,则选择方案范围从简单光耦合器到隔离收发器IC。主要设计考虑包括:
·所需的数据速率
·系统隔离端的电源要求
·数据通道是否必须为双向
基于LED的光耦合器是用于隔离设计问题的第一种技术。现在有几件基于LED IC可用,其数据速率为10Mbps及以上。一个重要的设计考虑是LED光输出随时间减小。所以在早期必须为LED提供过量电流,以使随时间推移仍能提供足够的输出光强。因为在隔离端可能提供电很有限,所以需要提供过量电流是一个严重的问题。因为LED需要的驱动电流可以大于从简单逻辑输出级可获得的电流,所以往往需要特殊的驱动电路。
对于高速应用和在逻辑信号控制下使数据流反向转送的情况,可用Burr-Brown公司的ISO 150数字耦合器。图1示出ISO150的双向应用电路。通道1控制通道2的传送方向,并配置为从A端传送到B端。加到DIA引脚的信号确定信号的流向。送到B端的高电平把通道2的那一端置为接收模式。而加到通道2A端Mode引脚的低电平则把通道置成发送模式。方向信号的状态在隔离屏障的两边都有。此电路可工作在80MHz的数据率下。
位串行通信的第二种变形是正在发展中的差分总线系统装置。这些系统由RS-422、RS-485和CANbus标准描述。某些系统很幸运地具有公共地,而很多系统具有不同电位的结点。当两结点相隔一定距离时,情况就更是如此。Burr-Brown公司的ISO 422是设计成用于可有这些应用的集成全双工隔离收发器。此收发器可配制为半双工和全双工(见图2)。传输率可达2.5Mbps。此器件甚至还包含了环路(Loop-back)测试功能,所以每个结点都可执行自测试功能。在此模式期间,总线上的数据被忽略。