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±16.5kV ESD,大输出摆幅,5V,满 故障保护,1/8单位负载,RS-485/RS-422 收发器ISL3150E, ISL3152E, ISL3153E, ISL3155E, ISL315

时间:2020-3-26, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

ISL315xE受IEC61000 ESD保护,5V满足RS-485和RS-422的电动收发器平衡沟通的标准。驱动器输出接收器输入受到保护,不受±16.5kV ESD的影响没有闩锁的打击。这个系列的发射机提供了卓越的差分输出电压(2.4V min),输入要求的RS-48554Ω负载,提高抗噪性,或允许“星形”拓扑中的八个120Ω终端。这些设备的总线电流很低,因此向RS-485总线提供真实的“1/8单位负载”。这个允许网络上最多256个收发器使用中继器。接收器(Rx)输入具有“完全故障安全”设计,如果Rx输入为浮动的、短路的或在一条终止但未驱动的总线上的。Rx输出具有高驱动电平-通常为28毫安@VOL=1V(简化光耦合隔离设计接口)。半双工(Rx输入和Tx输出多路复用和全双工插脚可供选择。见第2页表1中的主要功能和配置设备编号。

特征

高驱动视频点播。RD=54Ω时为2.4V(最小值)更好的抗噪性,或驱动多达8个终端

I/O总线引脚上的±16.5kV IEC61000 ESD保护

高瞬态过电压容限。?00伏

全故障安全(开、短、端接)接收器

高Rx IOL,用于独立设计的光耦合器

热插拔电路-Tx和Rx输出保持不变上电/断电时的三种状态

总线上最多256个设备的实际1/8单位负载

高数据速率。高达20Mbps

低静态电源电流。600微安

超低关机电源电流。70纳

应用

公用电仪表/自动抄表系统

高节点数系统

PROFIBUS®和现场总线网络,以及工厂自动化

安全摄像头网络

建筑照明和环境控制系统

工业/过程控制网络

1.为磁带和卷盘添加“-T”后缀。卷盘规格详见TB347。

2.无铅PDIPs只能用于通孔波峰焊料加工。它们不用于回流焊正在处理应用程序。

3.这些Intersil无铅塑料包装产品采用特殊的无铅材料套件、模塑料/模具附件材料和100%哑光镀锡板加退火(e3端接饰面,符合RoHS并与两者兼容SnPb和无铅焊接操作)。Intersil无铅产品在无铅峰值回流焊温度下被归类为MSL满足或超过IPC/JEDEC J STD-020的无铅要求。

4.有关湿度灵敏度级别(MSL),请参阅ISL3150E、ISL3152E、ISL3153E、ISL3155E的设备信息页,ISL3156E和ISL3158E。有关MSL的更多信息,请参阅techbrief TB363。

绝对最大额定值热信息

VCC接地。7伏输入电压DI,DE,RE。-0.3V至(VCC+0.3V)

输入/输出电压A/Y,B/Z,A,B,Y,Z。-9V至+13VA/Y,B/Z,A,B,Y,Z(通过100Ω的瞬态脉冲,注16)。00伏。-0.3V至(VCC+0.3V)短路持续时间Y、 Z。连续的静电放电额定值。见规格表

推荐操作条件

电源电压。5伏

温度范围。-40°C至+85°C

总线引脚共模电压范围。-7V至+12V

热阻(典型,注5)θJA(摄氏度/瓦)

8 Ld SOIC。105个

8 Ld MSOP,PDIP*。140个

10ld最大持续工作压力。130个

14 Ld SOIC。130个

最高连接温度(塑料包装)。+150摄氏度

最高储存温度范围。-65°C至+150°C

无铅回流焊轮廓。请参阅下面的链接

/pbfree/Pb-FreeReflow.asp

*无铅PDIPs可用于通孔波焊料仅处理。它们不用于回流焊焊料加工应用。

注意:不要在列出的最大额定值下或附近长时间运行。暴露在这种条件下可能会产生不利影响产品可靠性,导致不在保修范围内的故障。

注:

5.θJA是用安装在自由空气中的高效热导率测试板上的元件测量的。见技术简介详情请参见TB379。

电气规范试验条件:VCC=4.5V~5.5V;除非另有规定。典型值为VCC=5V,TA=+25°C(注6)。黑体限制适用于工作温度范围,

-40°C至+85°C。

电气规范试验条件:VCC=4.5V~5.5V;除非另有规定。典型值为VCC=5V,TA=+25°C(注6)。黑体限制适用于工作温度范围,-40°C至+85°C(续)

笔记:

6.所有进入设备管脚的电流都是正的;所有从设备管脚流出的电流都是负的。所有电压均参考设备接地除非另有规定。

7.当DE=0V时,电源电流规格对加载的驱动器有效。

8.适用于峰值电流。有关更多信息,请参见第14页开头的“典型性能曲线”。

9.保持RE=0以防止设备进入SHDN。

10.重新发送信号的高时间必须足够短(通常<100ns),以防止设备进入SHDN。

11.通过使RE高和DE低来关闭收发器。如果输入处于该状态的时间小于60ns,则保证不会进入关机状态。如果输入处于此状态至少600 ns,则保证零件已进入关闭。见第13页的“低功率关机模式”。

12.保持RE=VCC,并将DE signal low time设置为>600ns,以确保设备进入SHDN。

13.将重传信号高时间设置为大于600ns,以确保设备进入SHDN。

14.除非另有规定,否则具有最小和/或最大限值的参数在+25°C下进行100%测试。设定温度限制通过表征和未经生产测试。

15.请参见图8了解更多信息,以及在温度下的性能。

16.根据TIA/EIA-485-A第4.2.6节进行测试(在1%占空比下,15微秒为±100V)。

17.通过表征确定的限值,不进行生产测试。

应用程序信息

RS-485和RS-422是差分(平衡)数据长途或噪声传输标准环境。RS-422是RS-485的一个子集,所以RS-485收发器也符合RS-422标准。RS-422是点对多点(多点)标准,允许只有一个驱动器,最多10个(假设一个单元负载设备)各总线上的接收器。RS-485是真的多点标准,最多允许32个单位负载上的设备(驱动器和接收器的任意组合)每辆公共汽车。为了允许多点操作,RS-485规范要求驱动程序必须处理总线没有任何损失的争论。RS-485的另一个重要优点是共模范围(CMR),它指定驱动器输出和接收器输入能够承受范围从+12V到-7V。RS-422和RS-485是适用于长达4000'的运行,因此宽CMR也需要处理地电位差由于外部电场在电缆中感应的电压。接收器(Rx)功能这些设备利用差分输入接收器最大抗噪性和共模抑制。输入灵敏度优于±200mV,符合RS-422和RS-485规范。Rx输出具有高驱动电平(通常为28毫安@VOL=1V)以简化光学耦合的设计隔离接口。接收器输入电阻96kΩ超过RS-422规格为4kΩ,是RS-485“单元的8倍负载(UL)“最低12kΩ的要求。因此,这些产品被称为“八分之一UL”收发器,以及网络上最多可以有256个这样的设备同时仍符合RS-485加载规范。

Rx输入功能与共模电压一样大电源外为±7V(即+12V和-7V),使它们成为长网络的理想选择电压是一个现实问题。所有接收器都包含一个“完全故障安全”功能如果接收器输入未连接(浮动)、短接在一起或与所有变送器连接至终端总线已禁用。接收机很容易满足相应的驱动器,所有接收器输出为通过有效低RE输入的三个statable。驱动程序(Tx)功能RS-485/RS-422驱动器是一个差分输出装置通过54Ω负载(RS-485)至少提供2.4V电压,在100Ω负载(RS-422)下至少为2.8V。这个驱动程序具有低传播延迟倾斜以最大化位宽度,并尽量减少电磁干扰,所有驱动器通过激活的高DE输入的三个statable。115kbps和1Mbps驱动器输出为转换速率限制为最小化EMI,并最小化反射未终止或未正确终止的网络。ISL3156E和ISL3158E驱动程序的输出不是有限,因此更快的输出转换时间允许数据速率至少20Mbps。高视频点播提高了抗噪性和灵活性ISL315xE驱动程序设计提供了更大的差异输出电压(VOD)高于RS-485标准要求,或超过大多数RS-485发射机可以提供。最小±2.4V VOD保证至少±900mV比使用标准构建的网络具有更高的抗噪性1.5V视频点播发射机。大型VOD的另一个优点是能够驱动两个以上的总线终端,允许在“star”和其他多终端,“非标准”网络拓扑。图8,详细说明了发射机的VOD与IOUT特性,包括六条(20Ω)和八(15Ω)120Ω终端。图中显示驱动器通常将1.65/1.5V转换为6/8即使在最坏的温度+85°C。RS-485标准要求最低1.5VVOD分为两个终端,但ISL315xE提供RS-485电压等级,数量为终止。

热插拔功能当一台设备通电时,有一段时间处理器或ASIC驱动RS-485的时间控制线(DE,RE)无法确保RS-485 Tx和Rx输出保持禁用状态。如果设备连接到总线,驱动程序激活在通电过程中过早地启动可能会使总线崩溃。到避免这种情况,ISL315xE设备包含“热插拔”功能。电路监控VCC确保在通电和断电期间,Tx和Rx无论DE的状态如何,输出都保持禁用状态如果VCC小于~3.4V,则处理器/ASIC有机会稳定和驱动RS-485控制线路处于正确状态。

ESD保护这些装置上的所有插脚包括3级(>7kV)人体模型(HBM)ESD保护结构,但是RS-485引脚(驱动器输出和接收器输入)包含先进的结构在超过±16.5kV的ESD事件中存活HBM和±16.5kV(1/2双工)IEC61000-4-2。这个RS-485引脚特别容易受到ESD攻击因为它们通常连接到成品的外观。简单的触摸端口插脚或连接电缆会导致可能会破坏未受保护的IC的ESD事件。这些新的ESD结构保护设备它已通电,并且在不降低RS-485性能的情况下共模范围为-7V到+12V。此内置ESD保护消除了对板级的需求保护结构(例如瞬态抑制二极管),以及相关的,不受欢迎的电容加载它们。IEC61000-4-2测试IEC61000试验方法适用于成品设备,而不是单个集成电路。因此,最有可能遭受静电放电事件的引脚是暴露在外部世界(在这个并在典型应用中进行了测试配置(通电)而不是测试每个针对针组合。IEC61000标准更低与大电荷耦合的限流电阻存储电容器产生的测试要严重得多而不是HBM测试。内置的额外ESD保护该设备的RS-485引脚允许设计设备满足4级标准,无需额外RS-485端口上的板级保护。

气隙放电试验方法对于本试验方法,带电探针头朝集成电路管脚直到电压与它成弧形。电流发送到IC引脚的波形取决于接近速度、湿度、温度等,因此获得可重复的结果。ISL315xE 1/2双工RS-485引脚可承受±16.5kV的气隙放电。接触放电试验方法在接触放电试验期间,探针接触在探针尖端通电之前,测试销,因此消除与气隙相关的变量。结果是一个更可重复和可预测的测试,但设备限制阻止了测试电压高于±9kV的装置。的RS-485引脚所有ISL315xE版本均能承受±9kV的接触电压放电。数据速率、电缆和终端RS-485/RS-422用于网络长度小于等于4000',但最大系统数据速率随着传输长度增加。设备运行于20Mbps限于长度小于100',而115kbps版本可以在长度为1000英尺。双绞线是RS-485/RS-422的首选电缆网络。双绞线容易产生噪音其他常见的电磁感应电压模式信号,有效地被这些集成电路中的差分接收器。使用20Mbps时,必须正确终止设备,以最小化反射。短网络使用115kbps版本不需要终止,但是,建议使用终端,除非电源损耗是一个压倒一切的问题。点对点或点对多点(单驱动器打开总线)网络,主电缆应在端部的特性阻抗(通常为120Ω)离司机最远的。在多接收器应用中,将接收器连接到主电缆的短管应保持尽可能短。多点(多驱动程序)系统要求主电缆端接在两端特性阻抗。短管连接到主电缆的收发器应保持短距离尽可能的。

内置驱动器过载保护如前所述,RS-485规范要求司机们在最严重的公车冲突中幸存下来完好无损。这些设备通过驱动器输出短路电流限值和片上热关机电路。驱动器输出级包含短路电流限制电路,确保输出电流从不超过RS-485规范,即使在共模电压范围极限。如果发生重大短路情况,设备还包括一个热关机功能,可以禁用当模具温度达到太过分了。这消除了功耗,允许死亡冷却。驱动程序在之后自动重新启用模具温度下降约15°C。如果持续,热关机/重新启用循环重复直到故障排除。接收器保持工作状态在热关机期间。低功率关机模式这些CMOS收发机都使用一小部分功率他们的双极性伴侣需要,但他们也包括一个关闭功能,可以减少已经很低的静止的ICC变成了70nA的细流。这些设备进入每当接收器和驱动器同时禁用(RE=VCC和DE=GND)至少600纳秒。禁用两个驱动程序而小于60ns的接收器保证收发器不会进入关机状态。注意,当收发器从关机开始启用。参考注释9,10、11、12和13,在“电气”的末尾第9页“规格”表,了解更多信息

典型性能曲线VCC=5V,TA=+25°C;除非另有规定。

典型性能曲线VCC=5V,TA=+25°C;除非另有规定。(续)



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