SPI通信方法適用的線纜距離不超過10米(mi)，通(tong)信(xin)距(ju)離(li)更(geng)長(chang)時(shi)，通(tong)常(chang)需(xu)要(yao)用(yong)到(dao)中(zhong)繼(ji)器(qi)，這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)隨(sui)著(zhe)線(xian)纜(lan)增(zeng)長(chang)
，其(qi)線(xian)纜(lan)阻(zu)抗(kang)相(xiang)應(ying)增(zeng)加(jia)

，由(you)此(ci)導(dao)致(zhi)信(xin)號(hao)衰(shuai)減(jian)。然(ran)後(hou)必(bi)須(xu)再(zai)次(ci)放(fang)大(da)信(xin)號(hao)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，線(xian)路(lu)會(hui)獲(huo)得(de)更(geng)高(gao)的(de)信(xin)噪(zao)比(bi)(SNR)。可利用ADI提供的isoSPI通信接口IC LTC6820 等器件來讀取這些信號。

 

得益於該器件的創新式設計
，可以使用雙絞線電纜和適用的變壓器來增強電氣隔離，由此相對輕鬆地最大化SPI通信。

 

由(you)於(yu)工(gong)業(ye)環(huan)境(jing)通(tong)常(chang)比(bi)較(jiao)惡(e)劣(lie)，所(suo)以(yi)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)電(dian)氣(qi)隔(ge)離(li)通(tong)信(xin)部(bu)件(jian)來(lai)保(bao)護(hu)用(yong)戶(hu)免(mian)受(shou)危(wei)險(xian)電(dian)壓(ya)影(ying)響(xiang)，同(tong)時(shi)確(que)保(bao)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)。此(ci)外(wai)，盡(jin)管(guan)偶(ou)爾(er)會(hui)出(chu)現(xian)共(gong)模(mo)電(dian)壓(ya)，隔(ge)離(li)也(ye)可(ke)以(yi)幫(bang)助(zhu)實(shi)現(xian)精(jing)確(que)測(ce)量(liang)。因(yin)此(ci)，要(yao)將(jiang)輸(shu)入(ru)級(ji)與(yu)係(xi)統(tong)的(de)其(qi)餘(yu)級(ji)分(fen)隔(ge)開(kai)來(lai)，同(tong)時(shi)仍(reng)然(ran)實(shi)現(xian)連(lian)接(jie)，隔(ge)離(li)柵(zha)的(de)使(shi)用(yong)就(jiu)非(fei)常(chang)關(guan)鍵(jian)。

 

圖1顯示了所有從服務器如何受一個主服務器控製。主服務器和從服務器可以是微控製器或ADC，通常通過自身的SPI接口與傳感器或微控製器連接。因此，LTC6820能夠在兩個完全電氣隔離的器件之間實現SPI通信所需的雙向數據傳輸。它將來自主服務器的SPI信號編碼為速率最高1Mbps的差分信號，然後通過電氣隔離柵和雙絞線傳輸。到了電纜另一端之後，差分信號再次由LTC6820接收並解碼為SPI信號
，然後再路由到從服務器總線。LTC6820還提供驅動信號通過隔離柵所需的電流。這些電流通過外部電阻，調整為符合係統要求的值，例如所需的線纜長度
、SNR和抗擾度。

 

圖1. 隔離式SPI接口，通過共用的主控製器來控製多個電路板（從控製器）。

 

但是請注意，雖然使用了SPI中繼器，數據速率仍是有限的，取決於電纜長度。例如，圖1中使用100米CAT5電纜的電路的數據速率僅為0.5 Mbps左右

，是LTC6820所能提供的1 Mbps最大值的一半（見圖2）。

 

圖2. 使用CAT5電纜時，數據速率與電纜長度的關係。

 

通過使用 isoSPI 通信IC
，可以簡化遠距離隔離傳輸SPI通信信號電路的複雜性，因為可以省去傳統電路通常需要的大量組件。此外，使用LTC6820可以實現最長100米的通信距離（在工業設置中並不少見）。LTC6820還可輕鬆實現菊花鏈應用（一個主控製器控製多個從控製器）。而且，該器件非常適合電池監測係統應用，這是因為電池監測係統包含部分可能存在爆炸風險的充電單元（例如，鋰離子電池），需要實施電氣隔離通信。

 

LTC68200

AEC-Q100通過汽車應用認證

1Mbps隔離式SPI數據通信

使用標準變壓器實現簡單的電氣隔離

單條雙絞線上的雙向接口

支持長達100米的電纜

極低EMI敏感性和輻射

針對高抗噪能力或低功耗應用可配置

設計用於ISO26262兼容係統

在大多數SPI係統中無需軟件變更

超低2µA空閑電流

自動喚醒檢測

工作溫度範圍：−40°C至125°C

2.7V至5.5V電源供電

支持1.7V至5.5V的所有邏輯接口

提供16引腳QFN和MSOP封裝