Texas Instruments ISOUSB111DWXEVM評估模塊 (EVM) 用于評估采用16引腳SSOP封裝 (DWZ-16) 的高性能、5000VRMS 增強型隔離USB中繼器。該評估模塊具有測試點和跳線選項，因此使用極少的外部元件就能進行評估。這些測試點讓用戶可以在將器件集成到用戶設計中之前，對ISOUSB111DWX器件徹底進行評估。為了方便評估模塊由各種電源供電，包括穩(wěn)壓電源、標準USB 2.0插座和標準直流適配器，該評估模塊包括一個變壓器驅(qū)動器 (SN6501)、一個變壓器 (CMP-0030614-1) 和三個可調(diào)輸出LDO（TPS76701和TPS73701）。

數(shù)據(jù)手冊：*附件：Texas Instruments ISOUSB111DWXEVM評估模塊 (EVM)數(shù)據(jù)手冊.pdf

Texas Instruments ISOUSB111DWXEVM可配置為使用所提供的LDO為3.3V電源供電，或者繞過這些外部LDO，使用內(nèi)部LDO。可以對該評估模塊進行更改，改后用或不用外部LDO和測試配置都能工作。該評估模塊可驗證ISOUSB111DWX數(shù)據(jù)表中的許多參數(shù)，如數(shù)據(jù)傳輸速率、電流消耗等。某些規(guī)格參數(shù)要求與ISOUSB111DWXEVM不同的測試設置配置，因此該評估模塊無法驗證這些規(guī)格參數(shù)。

特性

• 高性能、5000VRMS 增強型隔離USB2.0中繼器評估模塊
• 支持高速/全速/低速
• 該評估模塊經(jīng)過測試，包含用于評估器件ISOUSB211的配置

測試設置

ISOUSB111DWX隔離式USB中繼器評估模塊技術(shù)解析

一、產(chǎn)品概述

ISOUSB111DWXEVM是德州儀器(TI)推出的一款針對ISOUSB111DWX隔離式USB中繼器的評估模塊。該模塊支持全速(12Mbps)和低速(1.5Mbps)USB 2.0信號傳輸，提供5700VRMS的隔離電壓和1060VRMS的工作電壓。

?核心特性?：

• 符合USB 2.0規(guī)范的全速/低速隔離中繼器
• 自動速度和連接檢測功能
• 支持上下行端口角色自動反轉(zhuǎn)
• 采用二氧化硅(SiO2)絕緣屏障技術(shù)
• 工作溫度范圍：-40°C至+125°C
• 提供基礎隔離和增強隔離兩種版本

二、評估模塊架構(gòu)設計

2.1 主要功能配置

ISOUSB111DWXEVM評估板設計靈活，支持多種供電配置：

• ?內(nèi)部LDO模式?：利用ISOUSB111內(nèi)置LDO生成3.3V電源
• ?外部LDO模式?：通過板載TPS73701/TPS76701 LDO提供電源
• ?USB供電?：可直接從USB Type-B接口獲取5V電源
• ?外部電源?：通過測試點TP5接入外部5V電源

2.2 典型應用場景

該評估模塊適用于多種需要電氣隔離的USB應用：

• 工業(yè)自動化設備
• 醫(yī)療電子設備
• 測試測量儀器
• 電力監(jiān)控系統(tǒng)
• 通信基礎設施

三、硬件設計分析

3.1 電路架構(gòu)

評估板采用單芯片解決方案，關(guān)鍵外圍電路包括：

• ?隔離電源?：SN6501變壓器驅(qū)動器+CMP-0030614-1變壓器
• ?電源管理?：三路可配置LDO(TPS73701×2, TPS76701×1)
• ?ESD保護?：TPD2E2U06雙通道高速ESD保護器件
• ?濾波電路?：多組0.1μF/1μF/10μF去耦電容

3.2 接口與測試點

評估板提供豐富的接口和測試點：

• ?USB接口?：標準Type-B和Type-A插座各一個
• ?電源測試點?：TP1(5V1)、TP3(3.3V1)、TP5(5VEXT)、TP7(3.3V2)
• ?信號測試點?：TP8(UD+)、TP10(UD-)、TP11(DD+)、TP13(DD-)
• ?配置跳線?：J10(LDO使能)、J1-J8(電阻配置)

四、配置與評估方法

4.1 基本配置選項

通過配置不同電阻可實現(xiàn)多種工作模式：

4.2 典型評估流程

1. ?硬件連接?：
   • 將USB主機連接到J1(Type-B)
   • 將USB設備連接到J4(Type-A)
   • 根據(jù)需要配置電源跳線(J10)
2. ?模式選擇?：
   • 內(nèi)部LDO模式：不焊接R10/R11和R15/R16
   • 外部LDO模式：焊接R10/R11和/或R15/R16
3. ?信號觀測?：
   • 使用示波器監(jiān)測TP8/TP10(上行)和TP11/TP13(下行)
   • 檢查電源質(zhì)量(TP1/TP3/TP5/TP7)

五、PCB設計與布局指南

評估板采用四層板設計，關(guān)鍵布局特點：

• ?隔離屏障?：上下行電路嚴格分離，保持≥8mm爬電距離
• ?電源布局?：多層鋪銅降低阻抗，多組去耦電容就近放置
• ?信號完整性?：USB差分對嚴格等長，阻抗控制為90Ω
• ?測試便利性?：所有關(guān)鍵信號引出測試點，方便探測

六、設計參考與物料清單

評估板提供完整的參考設計：

• ?原理圖?：包含電源、隔離、信號完整性的完整設計
• ?PCB布局?：頂層/底層布局圖和3D視圖
• ?BOM清單?：詳細物料清單，含器件參數(shù)和供應商信息

?關(guān)鍵器件選擇建議?：

• 隔離變壓器：CMP-0030614-1(定制型號)
• LDO：TPS73701(單路)、TPS76701(雙路)
• ESD保護：TPD2E2U06(超低電容)

七、應用注意事項

1. ?安全規(guī)范?：
   • 評估模塊僅用于參數(shù)性能評估，不適用于隔離電壓測試
   • 所有電源和數(shù)字I/O電壓必須保持在0-5.5V范圍內(nèi)
2. ?信號完整性?：
   • 全速模式(12Mbps)需嚴格控制差分對長度匹配
   • 建議使用阻抗匹配的測試探頭
3. ?電源設計?：
   • 隔離電源需滿足系統(tǒng)功率需求
   • 注意LDO的散熱設計，特別是大電流應用