CPC7592MBTR

Line Card Access Switch CPC7592 Features • • • • TTL logic level inputs for 3.3V logic interfaces Smart logic for power up / hot plug state control Small 16-pin SOIC or 16-Pin DFN Package DFN package printed-circuit board footprint is 60 percent smaller than the SOIC version, 70 percent smaller than 4th generation EMR solutions. Monolithic IC reliability Low matched RON Eliminates the need for zero cross switching Flexible switch timing to transition from ringing mode to talk mode. Clean, bounce-free switching Tertiary protection consisting of integrated current limiting, voltage clamping, and thermal shutdown for SLIC protection 5 V operation with power consumption < 10 mW Intelligent battery monitor Latched logic-level inputs, no external drive circuitry required Description The CPC7592 is a member of Clare’s next generation Line Card Access Switch family. This monolithic 6-pole solid-state switch is available in either a 16-pin SOIC or a 16-pin DFN package. It provides the necessary functions to replace two 2-Form-C electro-mechanical relays used on traditional analog and contemporary integrated voice and data (IVD) line cards found in Central Office, Access, and PBX equipment. Because this device contains solid state switches for tip and ring line break, ringing injection/return and test access it requires only a +5V supply for operation and logic-level inputs for control. The CPC7592 is very similar to the Clare CPC7582 with the addition of controlled start-up states and TTL compatible logic inputs. The CPC7592xC logic provides alternative test states from the CPC7592xA/B and while also providing greater protection SCR trigger and hold current ratings. • • • • • • • • • Applications • • • • • • • • • VoIP Gateways Central office (CO) Digital Loop Carrier (DLC) PBX Systems Digitally Added Main Line (DAML) Hybrid Fiber Coax (HFC) Fiber in the Loop (FITL) Pair Gain System Channel Banks Ordering Information CPC7592 part numbers are specified as shown here: B - 16-pin SOIC delivered 50/Tube, 1000/Reel M - 16-pin DFN delivered 52/Tube, 1000/Reel CPC7592 x x xx TR - Add for Tape & Reel Version A - With Protection SCR B - Without Protection SCR C - With Protection SCR and “Monitor Test State” Figure 1. CPC7592 Block Diagram TTEST 5 4 TRINGING +5VDC 6 VDD CPC7592 Tip Secondary Protection TLINE 3 X SW5 XSW3 X 2 TBAT SW1 SLIC Ring RLINE 14 SW2 X 15 RBAT L A T C H 7 TSD 9 10 11 INTEST INRINGING LATCH X SW6 X SW4 VREF Switch Control Logic RTEST VBAT 12 13 RRINGING 300Ω (min.) 1 FGND SCR Trip Circuit (CPC7592xA/C) 16 VBAT 8 DGND RINGING Pb www.clare.com RoHS 2002/95/EC e3 1 DS-CPC7592 - R03 CPC7592 1. Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1 Package Pinout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Pinout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.3 Absolute Maximum Ratings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.4 ESD Rating . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.5 General Conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.6 Switch Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.6.1 Break Switches, SW1 and SW2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.6.2 Ringing Return Switch, SW3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1.6.3 Ringing Switch, SW4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1.6.4 Test Switches, SW5 and SW6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.7 Digital I/O Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.8 Voltage and Power Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.9 Protection Circuitry Electrical Specifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.10 Truth Tables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.10.1 CPC7592xA and CPC7592xB Truth Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.10.2 CPC7592xC Truth Table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 2. Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.1 CPC7592xA and CPC7592xB Logic States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1.2 CPC7592xC Logic States . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 Under Voltage Switch Lock Out Circuitry. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2.2 Hot Plug and Power Up Circuit Design Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 Switch Logic. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1 Start-up . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2 Switch Timing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3 Make-Before-Break Operation - All Versions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.4 Break-Before-Make Operation - CPC7592xA/B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.5 Break-Before-Make Operation - All Versions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 Data Latch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5 TSD Pin Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6 Ringing Switch Zero-Cross Current Turn Off . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.7 Power Supplies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.8 Battery Voltage Monitor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.9 Protection. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.9.1 Diode Bridge/SCR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.9.2 Current Limiting function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.10 Thermal Shutdown. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.11 External Protection Elements. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Manufacturing Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 Mechanical Dimensions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.1 16-Pin SOIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1.2 16-Pin DFN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2 Printed-Circuit Board Layout . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.1 16-Pin SOIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2.2 16-Pin DFN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 Tape and Reel Packaging . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.1 16-Pin SOIC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3.2 16-Pin DFN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 Soldering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.1 Moisture Reflow Sensitivity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4.2 Reflow Profile . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 Washing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 11 11 11 11 11 12 12 12 12 13 13 14 14 15 15 15 15 15 15 16 16 16 17 17 17 18 18 18 18 19 19 19 20 20 20 20 2 www.clare.com R03 CPC7592 1. Specifications 1.1 Package Pinout 1.3 Absolute Maximum Ratings Parameter 16 VBAT CPC7592 FGND TBAT TLINE TRINGING TTEST VDD TSD 1 Minimum Maximum -0.3 -5 -0.3 5 -40 -40 7 -85 +5 VDD + 0.3 320 320 465 95 +110 +150 Unit V V V V V V V % °C °C +5 V power supply (VDD) Battery Supply DGND to FGND Separation Logic input voltage Logic input to switch output isolation Switch open-contact isolation (SW1, SW2, SW3, SW5, SW6) Switch open-contact Isolation (SW4) Operating relative humidity Operating temperature Storage temperature 2 3 4 5 6 7 15 RBAT 14 13 RLINE RRINGING 12 RTEST 11 LATCH 10 9 INRINGING INTEST DGND 8 1.2 Pinout Pin 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Name FGND TBAT TLINE TTEST VDD TSD DGND INTEST LATCH RTEST RLINE RBAT VBAT Fault ground Tip lead to the SLIC Tip lead of the line side Tip lead of the test bus +5 V supply Temperature shutdown pin Digital ground Logic control input Data latch enable control input Ring lead of the test bus Ring lead of the line side Ring lead to the SLIC Battery supply Description Absolute maximum electrical ratings are at 25°C. Absolute Maximum Ratings are stress ratings. Stresses in excess of these ratings can cause permanent damage to the device. Functional operation of the device at conditions beyond those indicated in the operational sections of this data sheet is not implied. TRINGING Ringing generator return 1.4 ESD Rating ESD Rating (Human Body Model) 1000 V 1.5 General Conditions Unless otherwise specified, minimum and maximum values are production testing requirements. Typical values are characteristic of the device and are the result of engineering evaluations. They are provided for information purposes only and are not part of the testing requirements. Specifications cover the operating temperature range TA = -40° C to +85° C. Also, unless otherwise specified all testing is performed with VDD = 5Vdc, logic low input voltage is 0Vdc and logic high voltage is 5Vdc. INRINGING Logic control input RRINGING Ringing generator source R03 www.clare.com 3 CPC7592 1.6 Switch Specifications 1.6.1 Break Switches, SW1 and SW2 Parameter Test Conditions VSW1 (differential) = TLINE to TBAT VSW2 (differential) = RLINE to RBAT All-Off state. +25° C, VSW (differential) = -320 V to gnd VSW (differential) = +260 V to -60 V +85° C, VSW (differential) = -330 V to gnd VSW (differential) = +270 V to -60 V -40° C, VSW (differential) = -310 V to gnd VSW (differential) = +250 V to -60 V ISW(on) = ±10 mA, ±40 mA, RBAT and TBAT = -2 V On Resistance +25° C +85° C -40° C On Resistance Matching DC current limit Per SW1 & SW2 On Resistance test conditions. VSW (on) = ±10 V, +25° C VSW (on) = ±10 V, +85° C VSW (on) = ±10 V, -40° C Dynamic current limit (t =