Beschreibung
ISAR740 - USB Isolator mit ADuM3165/ADuM3166 und Ultra-Low-Noise DC-DC Konverter muRata NXE2.
Der USB Isolator ISAR740 separiert eine USB Verbindung zu einem angeschlossenem USB Gerät (zum Beispiel einem USB DAC oder einer Wetterstation)
und stellt für dieses Gerät eine neue, vom USB Host (z.B. Computer) unabhängige Ground-Leitung zur Verfügung.
Neben der Isolation der USB Signalleitungen stellt ISAR740 auch eine isolierte 5V USB Spannung zur Verfügung.
USB Geräte mit eigener Spannungsversorgung können weiterhin betrieben werden.
Die wirksame Isolation des USB Geräts vom USB Host (meist Computer) bewirkt insbesondere beim Anschluss eines DACs eine nicht nur messbare,
sondern deutlich hörbare Verbesserung des Klangbildes, welches andernfalls meist durch die intensive digitale Signalverarbeitung im Computer negativ beeinflusst wird.
Sobald ein Verstärker mit eigener Spannungsversorgung Audiosignale des Computers verarbeiten soll,
fließen zum Potentialausgleich zwischen Ground des Computers und Ground des Verstärkers Spannungen auf der Masseverbindung.
Und diese Ströme werden als analoge Audiosignale interpretiert und hörbar als Rauschen, hohes Pfeifen, Brummen oder Zirpen wahrgenommen.
Beispielanwendungen im Computer, die typische Geräusche zu Folge haben, sind Scrollen im Internet Browser oder das Abspielen von Videos und die damit verbundene
rechenintensive Signalverarbeitung im Graphikprozessor.
Beim Anschluss einer Wetterstation bewirkt der Isolator eine stabilere Verbindung selbst bei etwas weiter entfernt liegenden Geräten, die möglicherweise im Freien separat geerdet sind.
Störende Potentialausgleichs-Spannungen auf der Ground-Leitung zwischen Computer und Wetterstation werden durch Einsatz des Isolators unterbunden.
Ein neuer Ground, genauer gesagt eine Isolation des Ground des Computers vom Ground des angeschossenen Geräts, sorgt also für eine strikte Trennung der Masseleitungen.
Er bietet somit die Voraussetzung für eine störungsfreie Verbindung.
DC-DC Konverter zur Isolation der USB Spannung streuen leider häufig selbst neue Störungen auf der neuen Masseleitung ein.
Während die meisten USB Isolatoren einfache und kostengünstige DC-DC Konverter einsetzen, wird im ISAR740 der ultra low noise muRata NXE2 Konverter verbaut.
Damit spielt der ISAR740 in einer ganz anderen Liga, was sich besonders positiv bemerkbar macht.
NXE2 von muRata hat einen spezifitierten Output Ripple & Noise von 55mVp-p. Über die im ISAR740 verbaute L-C Schaltung wird das Spannungs-Rauschen bei normaler Last auf 5mVp-p reduziert.
Der ADuM3165/ADuM3166 von Analog Devices ist ein USB-2.0-Isolator IC mit der
iCoupler®-Technologie von AD zur dynamischen Unterstützung
der USB 2.0-Datenraten: low speed (1,5 Mbit/s), full speed (12 Mbit/s) und
high speed (480 Mbit/s). Der Isolator unterstützt die Host-Isolation mit
automatischer Geschwindigkeitsaushandlung. Hochgeschwindigkeitsdaten werden zur
Jitter-Reduzierung neu getrimmt. Der ADuM3165/ADuM3166 wird dazu über ein Quarz mit
einer präzisen Clock versorgt. Der vom Isolator unterstützte Low-Power-Standby-Modus
für Downstream ist bei Anwendungen mit begrenzter Leistung besonders dankbar, z. B. bei
batteriebetrieben Peripheriegeräten. Der Upstream-Standby-Strom entspricht USB 2.0
Anforderungen für suspended operation.
Im Gegensatz zu ISAR520 und ISAR540 unterstützt ISAR740 drei USB Protokolle: USB HIGH SPEED mit 480Mbps, USB FULL SPEED mit 12 Mbps und USB LOW SPEED. Das aktuelle Protokoll wird vom Isolator
selbständig erkannt. Somit werden alle üblichen DAC Sampling Raten mit 384kHz 192kHz 96kHz 48KHz und 44.1kHz unterstützt. ISAR740 ist der Allrounder unter den
USB Isolatoren.
