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ICL3225E, ICL3227E, ICL3245E ±5kV ESD保护,+3V至+5.5V, 1个微型放大器、1兆位/秒、RS-232收发器 增强自动关机功能

日期:2020-4-11标签: (来源:互联网)

Intersil ICL32XE设备的电源为3.0V至5.5V符合ElA/TIA-232和五、 28/V.24规格,即使在VCC=3.0V时。此外,提供±15kV ESD保护(IEC61000-4-2-ic/" title="IEC61000-4-2">IEC61000-4-2气隙以及人体模型)在发射机输出和接收机上输入(RS-232引脚)。目标应用程序是PDA,掌上电脑,笔记本电脑和笔记本电脑低运行,甚至更低的待机功率消费至关重要。高效的片上电荷泵,加上手动和增强的自动关机功能,将备用电源电流降低至1微安。小脚印包装,使用小,价值低电容器也能确保节省电路板空间。数据速率在最坏情况下,保证大于1Mbps条件。此系列仅与3.3V完全兼容系统,混合3.3V和5.0V系统,仅5.0V系统。ICL3245E是一个3驱动,5接收设备,提供适合笔记本电脑的完整串行端口电脑。它还包括一个始终处于活动状态的用于“唤醒”功能的接收器。这些设备具有增强的自动关闭芯片电源和驱动电路的功能。当所有接收器和发射机输入在30秒。这些设备在任何时候自动恢复供电它们能感应到任何发射机或接收机输入的转换。表1总结了所示设备的特性根据本数据表,而申请说明AN9863总结了包含ICL32XE 3V系列

特征

提供免费Pb(请参阅订购信息)

RS-232输入/输出引脚至±15kV的ESD保护(IEC61000

手动和增强自动断电功能

替换MAX3225EMAX3227E,最大3245E

RS-232兼容VCC=2.7V

3V时满足EIA/TIA-232和V.28/V.24规范

无闩锁

片上电压转换器只需要4个外部0.1μF电容器

保证鼠标可驾驶性(ICL3245E

“准备发送”指示灯输出(ICL3225E/ICL3227E

接收器滞后,提高抗噪性

保证的最小数据速率。1兆帕

发射机/接收机输入跳闸点的低偏差。10纳秒

保证最小回转率。24伏/微秒

电源范围广。单个+3V至+5.5V

断电状态下的低电源电流。1微安

应用

任何需要RS-232通信端口的系统-电池供电、手持和便携式设备-笔记本电脑,笔记本电脑,掌上电脑-调制解调器、打印机和其他外围设备-数码相机-蜂窝/移动电话

绝对最大额定值热信息

VCC接地。-0.3伏至6伏

V+接地。-0.3伏至7伏

对地电压。+0.3伏至-7伏

V+至V-。14伏

输入电压

锡,强力,强力。-0.3伏至6伏

里恩。5伏

输出电压

吹捧。?3.2伏

ROUT,无效,准备就绪。-0.3V至VCC+0.3V

短路持续时间

吹捧。连续的

静电放电额定值。见规格表

热阻(典型,注3)θJA(摄氏度/瓦)

20 Ld PDIP包。80个

28 Ld SOIC封装。75个

16 Ld SSOP包。145个

20 Ld SSOP包。135个

28个Ld SSOP包。100个

最高结温(塑料包装)。150摄氏度

最高储存温度范围。-65°C至150°C

最高铅温(焊接10s)。300摄氏度(SOIC,SSOP-仅限铅头)

操作条件

温度范围

ICL32XEC。0°C至70°C

ICL32XEI。-40°C至85°C

注意:超过“绝对最大额定值”中列出的应力可能会对设备造成永久性损坏。这是一个压力等级和操作在本规范操作章节中所述的上述条件或任何其他条件下的装置并不隐含。

注:

1.θJA是在自由空气中,用安装在低效热导率测试板上的元件测量的。详见技术简报TB379。

电气规范试验条件:VCC=3V~5.5V,C1~C4=0.1mF;除非另有规定。典型温度为TA=25 oC

电气规范试验条件:VCC=3V~5.5V,C1~C4=0.1μF;除非另有规定。典型温度为TA=25°C(续)

笔记:

2.“边缘”定义为通过发射机或接收机输入阈值的过渡。

3.在接收器输入开关点(1.4V)处测量偏差

详细说明

这些ICL32XE接口IC从单个+3V工作到+5.5V电源,保证最小数据速率为1Mbps,只需要四个小的外部0.1μF电容器,特点是低功耗,满足所有ElA RS-232C和V.28规格。电路分为三个部分:电荷泵、发射器和接收器。充油泵Intersil的新ICL32XE系列采用了受监管的片上芯片双电荷泵作为电压倍增器和电压从VCC产生±5.5V发射机电源的逆变器提供低至3.0V的电源。这允许这些设备保持RS-232兼容输出电平超过±10%公差3.3V供电系统的范围。有效的片上电源电源只需要四个外部0.1μF的小电容器对于电压倍增器和逆变器功能,VCC=3.3V。参见“电容器选择”一节和表3其他操作条件下的电容器建议。充油泵不连续工作(即关闭一旦V+和V-供应被输送到标称值),从而显著节省电力。发射机发射机是专有的,低损耗,倒置将TTL/CMOS输入转换为EIA/TIA-232的驱动程序输出电平。再加上芯片上的±5.5V电源,这些发射机在很宽的范围内提供真正的RS-232电平单电源系统电压范围。发射机输出禁用并假定高阻抗设备进入关机模式时的状态(请参见表2)。当已禁用。

所有设备保证满负荷时的1Mbps数据速率条件(3kΩ和250pF),VCC≥3.0V,有一个发射机全速运行。在更典型的情况下VCC≥3.3V,RL=3kΩ,CL=250pF的条件,1发射机容易在1.4Mbps下工作。发射机倾斜在这些设备上非常低,并且在接收器输入触发点(1.4V),而不是任意0V其他RS-232系列的典型交叉点。如果未连接,变送器输入会浮动,并可能导致国际商会增加。最好将未使用的输入连接到GND表。

接收器

所有ICL32XE设备都包含标准反转接收器,但只有ICL3245E接收器可以通过控制线的力。此外,ICL3245E包括一个非垂直(监视器)接收器(由ROUTB label)始终处于活动状态,无论任何控制线。两种接收器类型转换RS-232信号至CMOS输出电平并接受高达±25V的输入同时提供所需的3kΩ至7kΩ输入阻抗(见图1)即使断电(VCC=0V)。这个接收器的施密特触发器输入级使用滞后提高抗噪性,减少因速度慢而产生的误差输入信号转换。ICL3245E反向接收器在强制期间禁用(手动)断电,但不在自动断电期间(见表2)。相反,监视器接收器保持即使在手动断电时仍处于活动状态用于环形指示器监测。标准接收器关闭驱动电源的外围设备必须禁用防止电流通过外围设备的保护二极管(见图2和3)。这使它们毫无用处唤醒功能,但相应的监视器接收器可以专用于此任务,如图3所示。

笔记:

4.仅适用于ICL3245E

5.输入连接到无效输出。

断电功能

这个3V系列的RS-232接口设备需要正常运行时标称供电电流为0.3mA(不在关机模式下)。这比5V RS-232设备需要5毫安至11毫安的电流。这个当设备进入关机模式。断电,供电电流降到1微安,因为片上电荷泵关闭(V+折叠到VCC,V-折叠到GND),以及发射机输出三态。反向接收机输出断电时可禁用或不禁用;请参阅表2细节。这种微功率模式使这些器件成为理想的用于电池供电和便携式应用。软件控制(手动)断电这三个设备允许用户强制集成电路进入低功耗、待机状态,并采用双针方法其中FORCEON和FORCEOFF输入确定集成电路模式。对于始终启用的操作,强制和FORCEOFF都绑得很高。切换逻辑或软件下的激活和断电模式控件,只需驱动FORCEOFF输入。这个FORCEON状态并不重要,因为FORCEOFF占主导地位用力过猛。不过,如果严格的人工控制需要断电,用户必须将力带到高位禁用增强的自动断电电路。ICL3245E反向(标准)接收器输出也禁用当设备断电时,从而消除通过关闭外围设备输入的可能电流路径保护二极管(见图2和3)。将FORCEOFF和FORCEON连接在一起将禁用增强的自动关机功能,使它们作为手动关机输入(见图4)。对于上述任何一种控制方案,所需的时间退出掉电,恢复传输仅100微秒。

当同时使用手动和增强自动时断电(FORCEON=0),ICL32XE不会通电从手动断电到强制关闭和力被驱动得很高,或者直到接收器或发射器输入。图5说明了确保ICL32XE在强制关闭开关高。大师的上升沿断电信号强制设备通电ICL32XE返回增强自动关机模式上升沿后的RC时间常数。时间常数不是很重要,因为ICL32XE在在力下降边缘后30秒,即使有没有信号转换。这使得唤醒系统缓慢(例如,鼠标)有足够的时间开始传输,并且只要它在30秒内开始传输两个系统保持启用状态。

无效输出

无效输出总是指示(见表2)是否或不超过30微秒,RS-232信号无效(参见图6和8)保持所有接收器输入,为用户提供一种简单的方法来确定何时街区应该断电。接收电平无效当驱动外围设备的输出被关闭时(断电)或RS-232接口电缆断开的。如果接口电缆断开所有接收器输入都是浮动的(但被拉到GND通过内部接收器下拉电阻器),无效逻辑检测无效的电平并驱动低输出。这个电源管理逻辑然后使用此指示灯供电在接口块下面。重新连接电缆可恢复接收器输入的有效电平,无效开关高,电源管理逻辑唤醒接口封锁。INVALID也可用于指示DTR或环形指示灯信号,只要另一个接收器输入是浮动的,或驱动到GND(如关闭驱动器)。

增强自动关机

使用这些设备可以节省更多的电力具有增强的自动断电功能。当增强的断电逻辑确定任何发射机或接收机都发生了转换输入30秒,充电泵和发射器断电,从而将电源电流降低至1微安ICL32XE在检测到这些输入之一的转换。自动关机此功能在不使用对现有操作系统的更改。当FORCEON输入低,FORCEOFF输入高。系紧力高将禁用自动断电,但是通过超控始终可以手动断电强制关闭输入。表2总结了增强的自动断电功能

图7说明了增强的断电控制逻辑。注意,一旦ICL32XE进入断电状态(手动(设置),保持ICL32XE断电直到强制转换高,或直到接收器发生转换,或发射机输入。无效输出信号切换为低电平,表示所有的接收器输入上都存在无效的级别大于30微秒(见图8),但这没有直接影响关于ICL32XE的状态(有关利用INVALID关闭设备的方法)。检测到有效RS-232后,无效开关高1微秒接收器输入电平。所有模式下的无效操作(强制或自动断电,或强制打开),因此适用于采用手动断电电路的系统。从自动关机模式恢复的时间是通常为100微秒。模拟标准自动关机如果不需要增强的自动关机,用户可以实现标准的自动断电功能(mimicsICL3221E/ICL3223E/ICL3243E)上的功能将无效输出连接到FORCEON和强制关闭输入,如图9所示。30微秒后失效接收器电平,无效开关低并驱动ICL32XE进入强制断电状态。无效的一旦接收器输入检测到有效的RS,立即切换为高电平-232电平,强制ICL32XE通电。见“无效表2“驱动力和作用力”部分操作概要。这种操作模式非常适合通过可拆卸的电缆。分离电缆可使内部接收器下拉电阻器将输入拉至GND(无效RS-232电平),导致30微秒计时器超时并驱动IC进入断电状态。重新连接电缆恢复有效电平,使集成电路恢复供电阿或自动),30秒计时器保持超时混合动力自动断电选项对于仅通过可拆卸的电缆,连接无效到FORCEOFF(带FORCEON=0)可能是理想的配置。当电缆附加无效和强制保持高,因此增强的自动断电逻辑使RS断电-232设备,只要在接收器和发射器输入。分离电缆允许接收器输入下降到无效电平(GND),因此无效的低开关并强制RS-232设备断电。ICL32XE保持断电状态,直到电缆重新连接(无效=FORCEOFF=1)和在接收器或发射器输入端发生转换(参见图7)。当电缆处于重新连接,通过类似于图5所示的网络。

就绪输出(仅限ICL3225EICL3227E)就绪输出指示ICL322XE已准备好传送。当设备进入时,就绪开关低断电,并在通电时切换回高位V-达到-4V或更低。电容器选择充电泵需要3.3V的0.1μF电容器操作。其他电源电压参见表3电容值。不要使用小于列出值的值在表3中。增加电容值(2倍)降低发射机输出的纹波,并稍微降低降低功耗。C2、C3和C4可以是增加而不增加C1的值,但是,不在不增加C2、C3和C4的情况下增加C1保持适当的比率(C1与其他电容器的比率)。当使用所需的最小电容值时,确保电容值不会随着温度。如果有疑问,请使用标称值较大的电容器价值。电容器等效串联电阻(ESR)通常在低温下上升,它会影响V+和V-上的波纹量。

电源去耦

在大多数情况下,0.1μF旁路电容器足够了。在对电源噪声,用与电荷泵电容器C1值相同的电容器。将旁路电容器尽可能靠近集成电路。操作电压降到2.7伏ICL32XE发射机输出满足RS-562电平(±3.7V),在全数据速率下,VCC低至2.7V。RS-562电平通常确保与RS-232设备的互操作性。退出时的发射器输出断电图10显示了两个发射机输出的响应退出关机模式时。当它们启动时发射机输出正确地转到相反的RS-232电平,没有闪烁,响声,也没有不需要的瞬变。每个发射机负载3kΩ,与2500pF并联。注意只有当电源超过约3V。鼠标操纵性ICL3245E是专门为串行鼠标供电的在低压电源下工作时。图11显示了增加负载电流时变送器输出电压。这个片上开关调节器确保发射机供电最坏情况下至少±5V(并联15mAV+发射器,单V-发射器为7.3mA)。

高数据速率

ICL32XE保持RS-232±5V最小值即使在高数据速率下,发射机也输出电压。数字12详细说明了发射机回送测试电路,图13演示了250kbps时的环回测试结果。为了这次测试,所有发射机同时驱动RS-232负载与1000pF并联,250kbps。图14显示了驱动250pF和每秒1兆字节的RS-232负载。静电发射器装有RS-232接收器。

3V和5V逻辑接口ICL32XE直接与5V CMOS和TTL接口逻辑家族。尽管如此,当ICL32XX处于3.3V时5V、AC、HC和CD4000输出的逻辑电源可以驱动ICL32XX输入,但ICL32XX输出未达到这些逻辑族的最小VIH。详见表4信息。

±5kV ESD保护ICL32XX设备上的所有管脚都包括ESD保护结构,但ICL32XE系列采用了先进的允许RS-232引脚(变送器输出)的结构以及接收器输入),以在高达±15千伏的静电放电事件中存活。这个RS-232引脚特别容易受到ESD损坏因为它们通常连接到成品的外观。只需触摸端口插脚或连接电缆可能导致ESD事件可能会破坏未受保护的IC。这些新的静电放电结构无论设备是否通电,保护设备不允许任何锁止机构启动,以及不要干扰±25V的RS-232信号。

人体模型试验

顾名思义,此测试方法模拟ESD在人工处理期间将事件传递给IC。测试人员通过1.5kΩ限流电阻器提供电荷,使测试的严重性低于IEC61000测试采用330Ω限制电阻器。HBM法确定IC承受ESD瞬变的能力通常在搬运和制造过程中出现。由于这些事件的随机性,每个管脚都用尊重所有其他的别针。“E”系列上的RS-232引脚设备可承受HBM ESD事件至±15kV。IEC61000-4-2-ic/" title="IEC61000-4-2">IEC61000-4-2测试IEC61000试验方法适用于成品设备,而不是一个独立的集成电路。因此,最有可能遭受静电放电事件的是那些暴露在外部世界(在本例中是RS-232管脚),而IC是在其典型应用配置中进行测试(通电)而不是测试每个针对针的组合。下层与大电荷耦合的限流电阻存储电容器产生的测试比HBM测试。内置额外的ESD保护设备的RS-232引脚允许设计设备满足4级标准,无需增加董事会RS-232端口上的电平保护。气隙放电试验方法对于本试验方法,带电探针尖朝IC引脚,直到电压弧到它。电流波形传送到IC引脚取决于接近速度,湿度、温度等,所以很难获得可重复的结果。“E”装置RS-232引脚耐受±5kV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出来。结果是一个更可重复和可预测的测试,但设备限制会阻止在电压下测试设备高于±8kV。所有“E”系列设备均能承受±8kV的接触电压RS-232引脚放电。