В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой
 
 
 
 

USB изолятор на базе ADUM4160 от Analog Devices

📆14 июля 2013   ✒️Datagor   🔎39.534   💬21  
На просторах англоязычной Сети я обнаружил интересный проект — Изолятор USB порта компьютера (circuitsathome.com), который обеспечивает гальваническую развязку ПК и внешнего устройства.
Это не просто перевод, я решил провести небольшое исследование темы. Результатами спешу поделиться с вами, уважаемые сограждане.

А зачем это нужно?

Особенностью стандарта USB является то, что периферийные устройства имеют общую «землю» с USB-хостом и оказываются электрически связаны с «грязной землей» импульсного БП и соответственно всего ПК.
Если ваш компьютер не заземлен правильно (нужен отдельный действующий третий провод заземления в евророзетке), то кроме шумов и помех вы можете получить «фазу» сетевого напряжения и потенциал ок. 110В со всеми вытекающими.

USB изолятор позволяет избавиться от земляных петель, электрически отсоединяет «грязную землю», снижает уровень помех и шумов, предохраняет от повреждения и ПК и внешнее оборудование. Это особенно полезно при работе с измерительными приборами на базе ПК (USB-осциллографы, логические анализаторы и пр.) или в производственных условиях и является обязательным в медицинской аппаратуре.

В нашем звуковом приложении также будет полезным гальванически развязать ПК и внешний USB-ЦАП.
Промышленные USB-изоляторы стоят $200 … $400. Предлагаю немного сэкономить и получить новый опыт!

Как работает ADuM4160?

Analog Devices производит серию цифровых USB-изоляторов по запатентованной технологии iCoupler.
Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.


Схема USB изолятора на ADuM4160

Схема проста и практически полностью повторяет схему из документации производителя.
Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.



Испытания

Иллюстрация показывает сигнал 1 кГц аналогового калибратора, отображающийся с помощью осциллоскопической приставки Bitscope 310 USB DSO.

Амплитуда сигнала сверху вниз изменяется от 4В до 4 мВ. Левая колонка показывает форму сигнала с изолированным USB-портом, в правой колонке сигналы были получены с осциллоскопом, непосредственно включенным в тот же порт USB того же компьютера.

Полученные результаты могут быть легко интерпретированы: в то время как сигнал 4V выглядит почти однаково, более слабые сигналы содержат все больше и больше шумов. И наконец сигнал 4mV с неизолированного порта от Bitscope очень сложно разобрать, не говоря уже о померить.

Автор проекта, OLEG, пишет:

Я проверил эту схему в работе с моим компьютерным осциллоскопом Bitscope DSO и логическим анализатором Logicport, оба работают безупречно. Я также сделал обширный тест целостности данных путем перемещения и архивирования / распаковки больших файловых архивов на USB-флешке, подключенной к ПК через этот изолятор.
Я не обнаружил ни одной ошибки на более чем 100Gb переданных данных.


Файлы

Схема и разводка платы в Eagle. Плата под SMD-компоненты: микросхемы в SOIC, конденсаторы и резисторы 1206. Почти все компоненты на верхней стороне, на нижней — два полигона земель.
🎁USB_Isolator_r_11.zip  54.82 Kb ⇣ 207

Плата в Sprint Layout 6.0 (прислал Евгений Red, подрихтовал Игорь Datagor):
🎁ADUM-datagor.ru.lay6.7z  31.6 Kb ⇣ 258

Даташит на ADUM4160
🎁ADuM4160.7z  239.72 Kb ⇣ 165

Источники

Описание проекта Oleg на circuitsathome.com (англ.)
Даташиты с сайта Analog Devices
UG-043: iCoupler ADuM4160/ADuM3160 USB Isolator Evaluation Board

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.




 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 66 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.
 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья NE5532, SA5532, SE5532, NE5532A, SE5532A... Сдвоенный операционный усилитель с низкими шумами и внутренними цепями компенсации. Чип 5532 -...
Схема на Датагоре. Новая статья МГТФ, МГШВ, МСТП, МЛТП, МПО, НВ, ПВ... Монтажные провода, кто они?... Последнее время на портале часто появляются вопросы от новичков в нашем увлечении - какие провода...
Схема на Датагоре. Новая статья Измерение индуктивности трансформатора или дросселя... Часто самодельщики-ламповики озадачены определением индуктивности обмотки(ок)...
Схема на Датагоре. Новая статья Миниатюрный полный USB-RS232 адаптер на CP-2102 для подключения микроконтроллера к компьютеру по USB... В продолжение к теме «Программатор AVR910», про маленькое устройство, хочу предоставить вашему...
Схема на Датагоре. Новая статья Тестер теплоотводов... Ранее неоднократно на Датагоре встречался вопрос о том, какую мощность может рассеять некий...
Схема на Датагоре. Новая статья Управляем нагрузкой по USB с помощью ПК и ATMega8... В наше время все больше находят применение устройства, позволяющие управлять нагрузками с помощью...
Схема на Датагоре. Новая статья Hi-Fi аудиоплеер на базе миникомпьютера «Raspberry Pi». Часть 2. ЦАП на CS4350 и БП... Всем привет! В этой части я расскажу вам о цифро-аналоговом преобразователе на основе чипа CS4350...
Схема на Датагоре. Новая статья Усилитель 2.1 для портативного плеера. Чип MAX98400 - мощный усилитель класса D в действии... Компания MAXIM представила 11 ноября 2011 г. обновленный Reference Design #4320В, который включает...
Схема на Датагоре. Новая статья Аудио ЦАП DAC. Поделки начинающего цапостроителя. Часть 12. PCM63, AD1862... «Эй, Макфлай! – взвизгнул он. – Никуда не уходи! Ты – следующий!» PCM63 и AD1862. Они пришли одной...
Схема на Датагоре. Новая статья Макросы ламповых панелек для Sprint Layout 5.0... Собрался я тут изготовить ламповый стабилизатор для усилителя, а макросов ламповых панелек для...
Схема на Датагоре. Новая статья USB адаптер для чтения и программирования цифровых термостатов MAXIM/DALLAS DS1821... В статье описано, как за час сделать простой USB-адаптер для чтения/записи цифровых термометров...
Схема на Датагоре. Новая статья Бездроссельный автомобильный блок питания на IRS2153 для ноутбука и IPhone... Возникла необходимость запитать свой ноутбук от бортовой сети автомобиля. Не люблю возиться с...
 

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

Назад Вперед
<
Читатель Датагора

mr.red

<
Читатель Датагора

Datagor

<
Читатель Датагора

mr.red

<
Читатель Датагора

Datagor

<
Читатель Датагора

Datagor

<
Читатель Датагора

TonyR

<
Читатель Датагора

Alexverb

<
Читатель Датагора

pavel_1406

<
Читатель Датагора

shaytan

<
Читатель Датагора

Sviteck

<
Читатель Датагора

Datagor

<
Читатель Датагора

Fox123

<
Читатель Датагора

vladomir

<
Читатель Датагора

AlViS

<
Читатель Датагора

Mike

<
Читатель Датагора

Godin0104

Назад Вперед

Добавить комментарий, вопрос, отзыв 💬

Камрады, будьте дружелюбны, соблюдайте правила!

  • Смайлы и люди
    Животные и природа
    Еда и напитки
    Активность
    Путешествия и места
    Предметы
    Символы
    Флаги
 
 
В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой