sp3232中文资料说明书

30V到55VRS232收发器SP3222E/3232E满足EIA/TIA232F标准，工作电压为30V到55V满载最小数据速率120KBPS1UA的低功耗关断模式，接收器（SP3222E）有效可与RS232共同使用，电源低至27V增强型ESD规范15KV人体放电模式15KVIEC100042气隙放电8KVIEC100042接触放电描述SP3222E/3232E系列是RS232收发器对便携式或手持式应用如笔记本或掌上型电脑的一种解决方案。SP3222E/3232E系列有一个高效的电荷泵，工作电压为33V时只需01F电容就可进行操作。电荷泵允许SP3222E/3232E系列在33V到50V内的某个电压下发送符合RS232的信号。SP3222E/3232E系列是一个2驱动器/2接收器的器件，适用于便携式或手持式设备（如笔记本或掌上型电脑）。SP3222E/3232E器件的ESD保护使得驱动器和接收器的管脚可承受15KV人体放电模式和IEC100042气隙放电模式。SP3222E器件包含一种低功耗关断模式，该模式下器件的驱动器输出和电荷泵被禁止。关断状态下，电源电流低于1A。选型表型号工作电压RS232驱动器RS232接收器外部元件关闭TTL三态管脚号SP322230V到55V224是是18,20SP322230V到55V224否否16绝对最大额定值下面列出的是器件正常工作的额定值，并未涉及器件在这些条件或超出这些条件下的功能操作。器件不能长时间工作在绝对最大额定值条件下，否则会影响其可靠性和对器件造成永久损害。VCC03V60VV注释103V70VV（注释1）03V70VV|V|注释113VICCDCVCC或GND电流100MA输入电压TXIN,EN03V60VRXIN15V输出电压TXOUT15V1RXOUT03VVCC03V短路期间TXOUT不变存储器温度65150每种封装的功耗20脚SSOP750MW（大于70时以925MW/降低）18脚PDIP1220MW（大于70时以152MW/降低）18脚SOIC1260MW（大于70时以157MW/降低）20脚TSSOP890MW（大于70时以111MW/降低）16脚SSOP775MW（大于70时以969MW/降低）16脚PDIP1150MW（大于70时以143MW/降低）16脚宽SOIC900MW（大于70时以112MW/降低）16脚TSSOP850MW（大于70时以105MW/降低）20脚NSOIC1086MW（大于70时以1357MW/降低）注释1V和V幅值最大可达7V，但他们的绝对差值不能超过13V。参数规范除非特别规定，以下规范适用于VCC30V50V；TAMBTMINTMAX。典型值的适用条件VCC33V50V和TAMB25。参数最小典型最大单位条件DC特性电源电流0310MA空载，TAMB25，VCC33V关断电源电流1010ASHDNGND,TAMB25,VCC33V2续上表参数最小典型最大单位条件逻辑输入和接收器输出低输入逻辑阈值08VTXIN,EN,SHDN,注释2高输入逻辑阈值2024VVCC33V,注释2VCC50V,注释2输入漏电流00110ATXIN,EN,SHDN,TAMB25输出漏电流00510A接收器禁用低输出电压04VIOUT16MA高输出电压VCC06VCC01VIOUT10MA驱动器输出输出电压范围5054V各驱动器输出连接有3K的接地负载，TAMB25输出电阻300VCCVV0V,TOUT2V输出短路电流357060100MAMAVOUT0VVOUT15V输出漏电流25AVOUT12V,VCC0V55V,驱动器禁用接收器输入输入电压范围1515V输入低阈值06081215VVCC33VVCC50V输入高阈值15182424VVCC33VVCC50V输入滞后03V输入电阻357K时序特性最高数据速率120235KBPSRL3K,CL1000PF,一个驱动器转换驱动器传输延迟1010SSTPHL,RL3K,CL1000PFTPLH,RL3K,CL1000PF接收器传输延迟0303STPHL,RXINRXOUT,CL150PFTPLH,RXINRXOUT,CL150PF接收器输出使能时间200NS接收器输出禁能时间200NS驱动器电压跳变100500NS|TPHLTPLH|,TAMB25接收器电压跳变2001000NS|TPHLTPLH|3续上表参数最小典型最大单位条件转换区中的电压变化速度30V/SVCC33V,RL3K,TAMB25,测量范围30V30V或30V30V注释2驱动器输入滞后典型值为250MV。典型工作特性除非特别规定，以下规范适用于VCC33V，120KBPS数据速率，所有驱动器负载3K，电荷泵电容01F，和TAMB25的情况。图1SP3222和SP3232收发器输出电压和负载电容图2SP3220E电压变化速度和负载电容50454035302520151050负载电容PF118KHZ60KHZ10KHZ05001000150020002330图3SP3220E传输数据时的电源电流和负载电容4表1器件管脚描述管脚号SP3222E管脚名用途DIP/SOSSOP/TSSOPSP3232EEN接收器使能控制。正常工作模式下管脚为低电平。该管脚为高电平时接收器禁止输出（高阻态）。11C1倍压电荷泵电容的正极。221V电荷泵产生的55V电压。332C1倍压电荷泵电容的负极。443C2反相电荷泵电容的正极。554C2反相电荷泵电容的负极。665V电荷泵产生的55V电压。776T1OUTRS232驱动器输出。151714T2OUTRS232驱动器输出。887R1INRS232接收器输入。141613R2INRS232接收器输入。998R1OUTTTL/CMOS接收器输出。131512R2OUTTTL/CMOS接收器输出。10109T1INTTL/CMOS驱动器输入。121311T2INTTL/CMOS驱动器输入。111210GND地。161815VCC30V55V电源电压171916SHDN关断控制输入。正常工作模式下该管脚为高电平。该管脚为低电平时关闭驱动器（高阻输出）和片内电荷泵供电电源。1820NC悬空。11,14图4SP3222E管脚配置5图5SP3222E管脚配置24653719GNDT1INT2INT1OUTT2OUTC1C1C2C2VVVCC131201UF01UF01UFC2C5C1C3C401UF01UF817RS232RS232VCC1815KR1INR1OUT1595KR2INR2OUT1016EN20SHDNVCC或GNDUUUUU图6SP3222E典型工作电路6图7SP3232E典型工作电路描述SP3222E/3232E接收器满足EIA/TIA232和V28/V24通信协议，能应用于用电池供电，便携的手持式设备（如笔记本或掌上型电脑）。SP3222E/3232E器件都包含SIPEX系列特有的片内电荷泵电路，可从30V55V的电源电压产生2VCC的RS232电压电平。该系列适用于33V系统，混合的33V55V系统或需要RS232性能的50V系统。SP3220E器件的驱动器满载工作时典型的数据速率为235KBPS。SP3222E和SP3232E是为便携或手持式应用设计提供的一个2驱动器/2接收器器件。SP3222E所具有的1A关断模式电流能减少功耗和延长便携式系统的电池寿命。其接收器在关断模式仍然有效，只需1UA的电源电流就可实现对外部器件（如调制解调器）的监测。工作原理SP3222E/3232E系列由3个基本电路模块组成1驱动器；2接收器；和3SIPEX特有的电荷泵。驱动器驱动器是一个反相发送器，它将TTL或CMOS逻辑电平转换为与输入逻辑电平相反的EIA/TIA232电平。典型情况下，RS232空载时输出电压范围是55V，满载时至少为55V。发送器的输出被保护，预防一直短路到地的情况，从而使得其可靠性不受影响。驱动器输出在电源电压低至27V时也可满足EIA/TIA562的37V电平。驱动器一般情况下能在235KBPS数据速率下运行。它能保证负载为3K且与1000PF并联时数据速率为120KBPS，这样确保了电脑间通信软件的兼容性。为了满足EIA标准（EIARS232D217，第5章），驱动器输出的跳变速率在内部限制其最大值为30V/S。负载输出从高到低的跳变也满足标准的单调性要求。SP3222E/3232E驱动器可以在满载时保持数据速率高达235KBPS。图8所示为用来测试RS232驱动器的反馈测试电路。图9所示为带有RS232负载（负载并联了1000PF的电容）的数据传输速率为120KBPS的驱动器的反馈电路测试结果。图10所示为带有RS232接收器（并联了1000PF的电容）的数据传输速率为250KBPS的驱动器的测试结果。稳定的120KBPSRS232数据传输速率与许多个人计算机外围设备和LAN应用兼容。7关断模式下，SP3222E驱动器的输出（高阻态）关闭。掉电时，SP3222E器件允许输出被拉高到12V。驱动器输入没有上拉电阻。设计者应将未使用的输入连接到VCC或GND。关断模式下，电源电流降至低于1A，SHDNLOW，。当SP3222E器件关断时，它的驱动器输出禁用（高阻态），电荷泵关闭，V下拉到VCC，V下拉到GND。退出关断模式的时间一般为100S。如果关断模式没有使用，则将SHDN连接到VCC。SHDN对RXOUT或RXOUTB没有影响。随着它们变为有效状态，这两个驱动器的输出互为RS232的相反电平，其中一个驱动器输入为高电平，另一个为低电平。注意仅当V的幅值超过3V时驱动器才可用。图8SP3222E/3232E驱动器反馈测试电路图9速率为120KBPS下驱动器反馈电路测试结果8图10速率为235KBPS下驱动器反馈电路测试结果接收器接收器把EIA/TIA232电平转换成TTL或CMOS逻辑输出电平。所有的接收器有一个反相三态输出。当使能控制EN为高时，这些接收器输出（RXOUT）为三态。在关断模式下，接收器可以是激活或关闭的。EN对TXOUT没影响。SP3222E/SP3232E驱动器和接收器输出的逻辑真值表可参看表2。表2关闭控制和使能控制的逻辑真值表SHDNENTXOUTRXOUT00三态有效01三态三态10有效有效11有效三态由于接收器输入通常从发送线输出，电缆的长度和系统干扰会造成信号的衰减，为了预防这种情况，输入通常有300MV的滞后余量。这样来确保接收器免受来自发送线噪声的影响。如果输入悬空，连接到地的5K下拉电阻会使接收器的输出变为高电平。电荷泵电荷泵是SIPEX的专利设计（5,306,954），相对其他早期产品的低效设计，它使用了一种独特的方法。电荷泵仍然需要4个外接电容，但运用一种4相电压转换技术，保持输出对称的55V电源。内部源电压由一对可调节的电荷泵组成，即使输入电压（VCC）超过30V到55V的范围，电荷泵仍提供55V输出电压。在大多数情况下，可以通过在C5处连接一个01F的旁路电容来对电源去耦（参看图6和图7）。在对电源噪声敏感的应用中，用一个与电荷泵电容C1值相同的电容接地来去耦VCC。尽量使旁路电容与IC更靠近。电荷泵利用一个内部振荡器来运行在不连续模式。如果输出电压幅值小于55V，电荷泵使能。如果输出电压幅值超过55V，电荷泵禁能。这个振荡器控制4相的电压转换。下面是对每种相位的详细描述。相位1VSS电荷存储在时钟周期的这个相位内，电容C1和C2的正向端首先充电连接到VCC。然后，C1切换到与地相连，C1的电荷传递给C2。由于C2连接到VCC，因此电容C2两端的电压为2倍VCC。相位2VSS传递在时钟的相位2内，C2的负向端与VSS的存储电容相连，正向端连接到地，并将产生的一个负向电压传递到C3。该电压可调，最小为55V。随着电压传递到C3，电容C1的正向端切换到与VCC9相连，负向端连接到地。相位3VDD电荷存储时钟相位3的操作与相位1相同。C1的电荷传递使其负向端产生VCC的电压，并传递到C2的负向端。由于C2为VCC，因此，电容C2两端的电压为2倍VCC。相位4VDD传递在时钟周期的相位4内，C2的负向端连接到地，将产生的正向电压经C2传递到VDD存储电容C4。该电压可调节到55V。在此电压下，内部振荡器禁用。随着电压传递到C4，电容C1的正向端切换连接到VCC，负向端连接到地，使电荷泵重新开始执行新一次周期的操作。只要满足内部振荡器的工作条件，电荷泵周期就能持续执行。由于V和V分别由VCC单独产生，因此，空载条件下产生的V和V是对称的。以前的电荷泵都是通过V来产生V，由于设计中固有的低效率问题的存在，产生的V都比V小。电荷泵工作在250KHZ的时钟频率下。外部电容可低至01UF（16V的击穿电压）。ESD保护SP3220E器件为所有驱动器输出和接收器输入管脚提供了ESD保护。由于在原有的器件上增加了ESD结构，SP3220E可用在多干扰的应用和对静电放电和瞬态变化敏感的环境中。增强型ESD保护使器件的输入和输出管脚至少可承受15KV的静电放电而不受到损坏，也不闭锁。有以下方法可用于ESD测试AMILSTD883，METHOD30157BIEC100042气隙放电CIEC100042直接接触放电人体放电模式已成为半导体最常用的ESD测试方法。该方法在MILSTD883中被规定为METHOD30157。这种ESD测试方法的前提是要模拟人体对静电能量进行存储并将其释放到某个集成电路。这个过程可通过图17所示的电路进行模拟。该方法用于在正常工作时（例如，IC经常被用作制造应用中的处理芯片）对IC承受ESD瞬变的能力进行测试。IEC100042，以前称为IEC8012，通常用于设备和系统的ESD测试。对于系统厂商来说，由于系统本身要面对外部环境和人为状况，他们必须保证系统具有足够的ESD保护能力。使用IEC100042方法的前提是当ESD用于设备（正常情况下允许被操作）的点和面测试时要求系统必须能够承受足够大的静电。如果ESD源直接跨接到连接器管脚上时，收发器IC将接收大部分的ESD电流。IEC100042的测试电路见图18。IEC100042包含2种方法气隙放电法和接触放电法。运用气隙放电法时，ESD电压直接加载到待测设备（EUT）。这样来模拟一个被充电的人准备将电缆连接到系统的后部，使用这种方法是为了在人接触后面板前出现冲击电流。在人接触到系统之前，人身上的高能量电压就通过一个弧形的通路释放到系统的后面板。不论是直接释放或通过空气释放，这部分能量主要是放电电流而非电压。能量跟随气隙放电而变化，实现ESD电压加载到系统的行进速度和空气的湿度都会改变放电电流。例如放电电流的上升时间也随着行进速度的变化而变化。10图12电荷泵相位1图13电荷泵相位2图14电荷泵波形图15电荷泵相位3图16电荷泵相位411图17人体放电模式ESD测试电路接触放电法通过将ESD电流直接释放到EUT来实现。该方法可以降低ESD弧形通路带来的不可预知性。由于能量不通过气隙的弧形通路而直接传输，因此放电电流的上升时间是个常量。在诸如手持式系统的应用中，ESD电荷直接从设备的持有者释放到设备。电流直接传递给设备的键盘或串口，然后经过PCB板最终到达IC。图17和图18是三种方法的典型ESD测试电路。开关1（SW1）闭合时DC电源首先对CS充电。电容充电完成后，开关2（SW2）闭合开关1（SW1）断开。电容存储的电压经过限流电阻RS到达待测器件（DUT）。在ESD测试中，SW2由脉冲信号控制以便待测器件能得到周期性的电压。图18IEC100042ESD测试电路在人体放电模式中，限流电阻（RS）和电源电容（CS）分别是15K和100PF。对于IEC100042测试法，限流电阻（RS）和电源电容（CS）分别是330K和150PF。相对人体放电模式，IEC100042要求CS的值更大，RS的值更小。电源电容越大，SW2闭合时测试点的电压就越高。限流电阻越小，测试点的电流就越大。1230A0A15AT30NSTT0NS图19IEC100042ESD测试波形表3接收器ESD保护级别IEC100042被测器件管脚人体放电模式气隙放电直接接触LEVEL驱动器输出接收器输入15V15V15V15V8V8V4413DIMENSIONSINCHESMINIMUM/MAXIMUMMM20PINAA1BDEEHL0068/0078173/1990002/0008005/0