SIT1021T

SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 典型产品外形： 特点： ➢ 兼容“LIN 2.x/ISO 17987-4:2016 (12V)/SAE J2602” 标准； ➢ 内置过温保护功能（热关断）； ➢ 内置显性超时功能； ➢ 总线限流保护功能； ➢ 电池欠压保护功能； ➢ 极低功耗的休眠模式； ➢ 支持本地唤醒与远程唤醒； ➢ 使用 INH 引脚控制外部稳压器； ➢ LIN 数据传输速率可达 20kbps； ➢ 高电磁兼容（EMC）能力； ➢ 提供 HVSON8 / DFN3*3-8，小外形，无引脚封装。 图 1 提供绿色环保无铅封装 描述 SIT1021 是一款本地互联网络（LIN）物理层收发器，符合 LIN 2.0、LIN 2.1、LIN 2.2、LIN 2.2A、ISO 17987-4:2016 (12V) 和 SAE J2602 标准。主要适用于使用 1kbps 至 20kbps 传输速率的 车载网络。SIT1021 通过 TXD 引脚控制 LIN 总线的状态，可将协议控制器的发送数据流转换 为具有最佳压摆率和波形整形的总线信号，以最大程度地减少电磁辐射（EME） 。LIN 总线输出 引脚具有内部上拉电阻，仅当用作主机节点时，才需将 LIN 总线端口通过一个与二极管串联的 外部电阻上拉至 VBAT。 SIT1021 通过 LIN 引脚接收总线上的数据流， 并由接收器的输出引脚 RXD 将数据传送到外部的微控制器。 SIT1021 可在 5.5V~27V 工作电压范围内，支持 12V 应用。SIT1021 在休眠模式下可实现极 低电流消耗，发生故障时可快速地将功耗降至最低，并且可通过 LIN 引脚、WAKE_N 引脚或 SLP_N 引脚上的消息将器件置于正常工作模式。SIT1021 可通过 INH 输出引脚选择性地启用节 点上可能存在的各种外部电源模块，从而在整个应用系统级别减少电池电流的消耗。 引脚分布图 RXD 1 SLP_N 2 8 INH 7 VBAT SIT1021 WAKE_N 3 6 LIN TXD 4 5 GND 图 2 SIT1021 引脚分布图 REC V1.4 2021.11 1 / 15 www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 引脚定义 表 1 SIT1021 引脚定义 引脚序号 引脚名称 引脚功能描述 1 RXD 接收器数据输出（开漏）端口；发生唤醒事件后置为低电平。 2 SLP_N 使能输入端口，高电平使能器件进入正常模式，低电平使能器件 进入休眠模式； 复位 TXD 上的唤醒源标志和 RXD 上的唤醒请求。 3 WAKE_N 本地唤醒输入端口（低电平有效） ，下降沿触发。 4 TXD 发送器数据输入端口；发生本地唤醒事件后输出低电平。 5 GND 地。 6 LIN LIN 总线输入/输出端口。 7 VBAT 电池电源电压。 8 INH 用于控制外部稳压器的工作状态，发生唤醒事件后置为高电平。 注：DFN3*3-8/HVSON8 封装，可将背面焊盘与 PCB 板合适的“地”相连，以获得更好的散热性能。 SIT1021 VBAT 接收器 RXD SLP_N VBAT 进入休眠 或正常模 式定时器 滤波器 数字逻辑控制器 WAKE_N 唤醒定时器 TXD 显性超时 定时器 INH VBAT LIN 斜率控制 GND 过温保护 图 3 SIT1021 内部框图 REC V1.4 2021.11 2 / 15 www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 使用说明 1 简介 SIT1021 是一款应用于 LIN 协议控制器和物理总线之间的接口芯片，可应用于卡车、公交、小汽 车和工业控制等领域，传输速率高达 20kbps。SIT1021 在发送数据输入（TXD）端接收协议控制器的 发送数据流，并将其转换为具有最佳压摆率和波形整形的总线信号；LIN 总线上的输入数据由接收器 的 RXD 端口输出至外部的微控制器。此器件兼容“LIN 2.x/ISO 17987-4:2016 (12V)/SAE J2602”标准。 2 短路保护功能 TXD 引脚提供内部下拉至 GND 的功能，以便在未驱动 TXD 引脚的情况下，在 TXD 上施加预定 义的电平。SLP_N 引脚提供内部下拉至 GND 的功能，以便在未驱动 SLP_N 引脚的情况下，强制收 发器进入休眠模式。 如果 VBAT 引脚上的电源关断，则 RXD 引脚将悬空，并限制发送器输出级的电流，以防止发送器 与 VBAT 或 GND 短路。断电（引脚 VBAT 和 GND）对总线和微控制器没有影响。总线没有反向电流， 可以在不影响 LIN 总线的情况下断开 LIN 收发器与电源的连接。 3 过温保护功能 SIT1021 具有过温保护功能。正常模式下，当结温超过关断结温 Tj(sd)时，过温保护电路将禁用输 出驱动器；当结温降至迟滞温度以下时，驱动器再次被使能。若 VBAT 降至 Vth(VBATL)L 以下，则保护电 路将会禁用输出驱动器；当 VBAT>Vth(VBATL)H 时，驱动器再次被使能。 4 显性超时功能 如果 TXD 引脚因硬件和（或）软件应用故障而被强制为永久低电平时，内置的 TXD 显性超时定 时器电路可防止总线线路被驱动至永久显性状态（阻塞所有网络通信） 。定时器由 TXD 引脚上的下降 沿触发。如果 TXD 引脚上的低电平维持时间超过内部定时器时间（tto(dom)TXD），发送器将被禁用，驱 动总线进入隐性状态。定时器通过 TXD 引脚上的上升沿复位。 5 工作模式 如图 4 所示，SIT1021 主要有四种工作模式，分别为休眠模式、待机模式、正常模式和上电模式， 各模式下的工作情况如表 2 所示。 休眠模式：该模式是 SIT1021 功耗最低的模式，可通过 LIN 引脚对其进行远程唤醒，也可通过 WAKE_N 引脚对其进行本地唤醒，或者通过 SLP_N 引脚直接唤醒。为了防止由于汽车瞬态或 EMI 引起的意外唤醒事件而导致 SIT1021 唤醒，分别在接收器的输入端（LIN 引脚），WAKE_N 引脚和 SLP_N 引脚处设计了滤波器。SIT1021 在休眠模式下被唤醒的必要条件为：通过 LIN 引脚对其进行远 程唤醒的时间必须大于 twake(dom)LIN（LIN 的唤醒时间） ；通过 WAKE_N 引脚对其进行本地唤醒的时间 必须大于 twake(dom)WAKE_N（WAKE_N 的唤醒时间）； 通过 SLP_N 引脚直接唤醒的时间必须大于 tgotonorm。 REC V1.4 2021.11 3 / 15 www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 在正常模式下，当 SLP_N 引脚出现下降沿，且 SLP_N 的低电平维持时间大于 tgotosleep，则 SIT1021 进入休眠模式。在休眠模式下 INH 引脚将一直处于悬空状态，其他模式下 INH 引脚均为高电平。 待机模式：当 SIT1021 处于休眠模式时，若检测到本地或远程唤醒事件，器件会立即自动进入待 机模式，RXD 引脚上的低电平会表示该唤醒过程。器件由休眠模式进入到待机模式后，INH 引脚被 置为高，并激活外部稳压器和微控制器。 若在待机模式下将 SLP_N 引脚置为高电平，可能会出现以下情况： （1）立即复位唤醒源标志；造成在执行实际模式切换之前（tgotonorm 之后）释放掉 TXD 上可能存 在的强下拉状态。 （2）当 SLP_N 引脚上的高电平维持时间超过 tgotonorm 时，器件进入正常模式。 （3）RXD 引脚上的唤醒请求信号被立即复位。 正常模式：在正常模式下，SIT1021 能够通过 LIN 总线传输和接收数据，总线高电平代表隐性， 低电平代表显性。接收器在检测到 LIN 总线输入引脚上的数据流后，通过 RXD 引脚将其输出至微控 制器。在休眠、待机或上电模式下，只要 SLP_N 引脚的高电平维持时间大于 tgotonorm，器件就会进入 正常模式。如果 SLP_N 引脚上的低电平维持时间大于 tgotosleep，则器件切换到休眠模式。 上电模式： 当 SIT1021 处于上电模式时，RXD 引脚悬空，TXD 引脚弱下拉，但发送器和接收器 均未激活。若 SLP_N 引脚的高电平维持时间大于 tgotonorm，则器件进入正常模式。 6 唤醒源识别 在休眠模式下，SIT1021 可以通过 LIN 总线引脚进行远程唤醒或 WAKE_N 引脚进行本地唤醒。 而在待机模式下，器件可以通过检测 TXD 引脚的状态来检测出唤醒源，TXD 引脚弱下拉代表远程唤 醒，强下拉代表本地唤醒。控制器将 SLP_N 设置为高电平之后，唤醒请求标志（在 RXD 引脚上信号） 和唤醒源标志（在 TXD 上信号）立即被复位。 7 唤醒机制 当器件处于休眠模式下时，可通过以下三种方式将其唤醒： （1）通过 LIN 引脚进行远程唤醒； （2）通过 WAKE_N 引脚进行本地唤醒； （3）直接通过 SLP_N 引脚做模式切换进行唤醒。 8 远程唤醒与本地唤醒 LIN 引脚上的远程唤醒： 当 LIN 引脚通过一个下降沿拉低至低电平后，下一时刻出现一个上升沿， 且该上升沿与前一时刻下降沿之间的低电平维持时间大于 twake(dom)LIN，则该过程被视为一个有效的远 程唤醒（如图 5 所示） 。 WAKE_N 引脚上的本地唤醒：当 WAKE_N 引脚上出现一个下降沿，且后续低电平的维持时间大 于 twake(dom)WAKE_N，则该过程被视为一个有效的本地唤醒。WAKE_N 引脚提供了一条内部上拉到 VBAT 的路径。为了防止 EMI 问题，建议将未使用的 WAKE_N 引脚连接到 VBAT。 REC V1.4 2021.11 4 / 15 www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 本地或远程唤醒后，INH 引脚被激活（变为高电平） ，内部从机终端电阻接通。唤醒请求事件以 RXD 引脚上的低电平作为指示信号，以中断微控制器。 RXD：浮空态 TXD：弱下拉 INH ：浮空态 RLIN ：高阻态 驱动器：关闭 休 眠 模 式 SLP_N高电平维持时间 > tgotonorm 间 时 RXD：数据输出 TXD：数据输入 INH ：高电平 RLIN ：30kΩ 驱动器：开启 正 常 模 式 lee p ot os > 电平 tg 维 持 rm go to no SL P_ N低 SL P_ N高 上 电 RXD：浮空态 TXD：弱下拉 INH ：高电平 RLIN ：30kΩ 驱动器：关闭 醒 唤 醒 程 远 地唤 本 > 电平 t 维 持 时 间 其中RLIN表示VBAT到LIN引脚之间的等效电阻 SLP_N高电平维持时间 > tgotonorm 待 机 模 式 RXD：低电平 TXD：唤醒源标志 INH ：高电平 RLIN ：30kΩ 驱动器：关闭 图 4 状态转换图 表 2 各模式下 SIT1021 的工作情况 模式 休眠 SLP_N TXD RXD 低电平 弱下拉 浮空 待机 低电平 远程唤醒：弱下拉 本地唤醒：强下拉 低电平 正常 高电平 隐性：高电平 显性：低电平 上电 低电平 弱下拉 INH 浮空 驱动器 标志 关闭 无唤醒请求检测 高电平 关闭 唤醒请求检测； 该模式下外部微控制 器可读取唤醒源信号： 远程或本地唤醒 隐性：高电平 显性：低电平 高电平 开启 浮空 高电平 关闭 总线隐性高电平 VBAT 0.6VBAT VLIN 0.4VBAT tdom(LIN) 总线显性低电平 GND 休眠模式 待机模式 图 5 远程唤醒时序图 REC V1.4 2021.11 5 / 15 www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 极限参数 参数 符号 电源电压 VBAT TXD 引脚电压 VTXD RXD 引脚电压 VRXD SLP_N 引脚电压 VSLP_N LIN 引脚电压 VLIN WAKE_N 引脚电压 测试条件 大小 单位 对地电位 -0.3 ~ +42 V 不限 ISLP_N -0.3 ~ +6 ISLP_N < 500μA -0.3 ~ +7 不限 ISLP_N -0.3 ~ +6 ISLP_N < 500μA -0.3 ~ +7 不限 ISLP_N -0.3 ~ +6 ISLP_N < 500μA -0.3 ~ +7 对地电位 -42 ~ +42 V VWAKE_N -0.3 ~ +42 V INH 引脚电压 VINH -0.3 ~ VBAT+0.3 V 结温 Tvj -40 ~ 150 °C 储存温度 Tstg -55 ~ 150 °C V V V 注：最大极限参数值指超过该值时可能会使器件发生不可恢复的损坏。在这些条件之下是不利于器件 正常运作的，器件连续工作在最大允许额定值下可能影响器件可靠性，所有电压的参考点为地。 REC V1.4 2021.11 6 / 15 www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 直流特性 参数 符号 测试条件 最小 典型 最大 单位 1 3 15 μA 待机模式（隐性）： (VINH=VBAT; VLIN=VBAT; VWAKE_N=VBAT; VTXD=0V; VSLP_N=0V) 150 350 800 μA 待机模式（显性）： (VBAT=12V; VINH=12V; VLIN=0V; VWAKE_N=12V; VTXD=0V; VSLP_N=0V) 500 750 1000 μA 正常模式（隐性）： (VINH=VBAT; VLIN=VBAT; VWAKE_N=VBAT; VTXD=5V; VSLP_N=5V) 200 380 600 μA 正常模式（显性）： (VBAT=12V; VINH=12V; VWAKE_N=12V; VTXD=0V; VSLP_N=5V) 0.5 1.4 3 mA 功耗 休眠模式： (VLIN=VBAT; VWAKE_N=VBAT; VTXD=0V; VSLP_N=0V) VBAT 引脚上消耗的 电流 IBAT 上电复位 VBAT 掉电阈值电压 Vth(BAT)L 3.9 4.4 4.8 V VBAT 上电阈值电压 Vth(BAT)H 4.2 4.7 5.1 V VBAT 迟滞电压 Vhys(BAT) 0.05 0.3 1 V REC V1.4 2021.11 7 / 15 www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 TXD 引脚 高电平输入电压 VIH 2 7 V 低电平输入电压 VIL -0.3 +0.8 V 迟滞电压 Vhys 50 200 400 mV TXD 的下拉电阻 RPD(TXD) VTXD=5V 140 500 1200 kΩ 低电平输入电流 IIL VTXD=0V -5 +5 μA IOL 本地唤醒请求； 正常模式； VWAKE_N=0V; VLIN=VBAT; VTXD=0.4V 1.5 低电平输出电流 mA SLP_N 引脚 高电平输入电压 VIH 2 7 V 低电平输入电压 VIL -0.3 0.8 V 迟滞电压 Vhys 50 200 400 mV SLP_N 的下拉电阻 RPD(SLP_N) VSLP_N=5V 140 500 1200 kΩ 低电平输入电流 IIL VSLP_N=0V -5 5 μA IOL 正常模式； VRXD=0.4V; VLIN=0V 1.5 ILH 正常模式； VRXD=5V; VLIN=VBAT -5 5 μA RXD 引脚 低电平输出电流 高电平泄露电流 mA WAKE_N 引脚 高电平输入电压 VIH VBAT-1 VBAT +0.3 V 低电平输入电压 VIL -0.3 VBAT-3.3 V 低电平下拉电流 Ipu(L) VWAKE_N=0V; -30 -1 μA 高电平泄露电流 ILH VWAKE_N=27V; VBAT=27V -5 5 μA RSW 待机、正常和上电 模式下： IINH=-15mA; VBAT=12V 50 Ω ILH 休眠模式； VINH=27V; VBAT=27V 5 μA -12 INH 引脚 VBAT 到 INH 之间的 开启电阻 高电平泄露电流 REC V1.4 2021.11 8 / 15 20 -5 www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 LIN 引脚 驱动器显性状态的 限制电流 IBUS_LIM VTXD=0V; VLIN=VBAT=18V 40 上拉电阻 Rpu 休眠模式； VSLP_N=0V 50 IBUS_PAS_rec VTXD=5V; VLIN=27V; VBAT=5.5V 接收器显性输入漏 电流 IBUS_PAS_dom 正常模式； VTXD=5V; VLIN=0V; VBAT=12V -1000 总线对地漏电流 IBUS_NO_GND VBAT=27V; VLIN=0V -1000 总线对电源漏电流 IBUS_NO_BAT VBAT=0V; VLIN=27V 接收器显性翻转阈 值电压 Vth(dom)RX 接收器隐性翻转阈 值电压 Vth(rec)RX 接收器隐性输入漏 电流 Vth(RX)cntr Vth(RX) cntr= (Vth(rec)RX+ Vth(dom)RX)/2 接收器迟滞阈值电 压 Vth(hys)RX Vth(hys)RX= Vth(rec)RX-Vth(dom)RX 从机电阻 Rslave LIN 和 VBAT 之间 的等效电阻； VLIN=0V; VBAT=12V; VTXD=VSLP_N=5V LIN 引脚等效电容 CLIN Vo(dom) mA 250 kΩ 10 μA μA 10 μA 10 μA 0.4VBAT V 0.6VBAT 接收器中心翻转阈 值电压 显性输出电压 160 100 0.475VBAT V 0.525VBAT V 0.175VBAT V 60 kΩ 30 pF 正常模式； VTXD=0V; VBAT=7V 1.4 V 正常模式； VTXD=0V; VBAT=18V 2.0 V 200 °C 20 0.5 VBAT 30 热关断 关断结温 Tj(sd) 150 175 （如无另外说明，5.5V≤VBAT≤27V, -40°C≤Tvj≤150°C，典型值在 VBAT=12V，Tvj＝25°C 情况下。 ） REC V1.4 2021.11 9 / 15 www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 开关特性 参数 符号 测试条件 最小 Vth(rec)(max)=0.744×VBAT; Vth(dom)(max)=0.581×VBAT; tbit=50μs; VBAT=7V~18V 图6 0.396 Vth(rec)(max)=0.76×VBAT; Vth(dom)(max)=0.593×VBAT; tbit=50μs; VBAT=5.5V~7V 图6 0.396 典型 最大 单位 占空比 占空比 1 占空比 2 占空比 3 占空比 4 δ1 [1][2] δ2 [2][3] δ3 [1][2] δ4 [2][3] Vth(rec)(min)=0.422×VBAT; Vth(dom)(min)=0.284×VBAT; tbit=50μs; VBAT=7.6V~18V 图 6 0.581 Vth(rec)(min)=0.41×VBAT; Vth(dom)(min)=0.275×VBAT; tbit=50μs; VBAT=6.1V~7.6V 图 6 0.581 Vth(rec)(max)=0.778×VBAT; Vth(dom)(max)=0.616×VBAT; tbit=96μs; VBAT=7V~18V 图6 0.417 Vth(rec)(max)=0.797×VBAT; Vth(dom)(max)=0.630×VBAT; tbit=96μs; VBAT=5.5V~7V 图6 0.417 Vth(rec)(min)=0.389×VBAT; Vth(dom)(min)=0.251×VBAT; tbit=96μs; VBAT=7.6V~18V 图 6 0.590 Vth(rec)(min)=0.378×VBAT; Vth(dom)(min)=0.242×VBAT; tbit=96μs; VBAT=6.1V~7.6V 图 6 0.590 时序特性 接收器传播延时 REC V1.4 2021.11 tPD(RX) [4] 6 10 / 15 μs www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 接收器传播延时对 称性 tPD(RX)sym [4] LIN 的显性唤醒时 间（远程唤醒） twake(dom)LIN WAKE_N 的显性唤 twake(dom)WAKE_N 醒时间（本地唤醒） -2 2 μs 休眠模式 30 65 150 μs 休眠模式 7 22 50 μs 进入正常模式时间 tgotonorm 2 5 10 μs 进入休眠模式时间 tgotosleep 2 5 10 μs TXD 显性超时时间 tto(dom)TXD 27 52 90 ms VTXD=0V （如无另外说明，5.5V≤VBAT≤27V, -40°C≤Tvj≤150°C，典型值在 VBAT=12V，Tvj＝25°C 情况下。 ） [1]  1,  3 = tbus ( rec )(min) 2  tbit [2] 总线负载情况：(1) CL=1nF, RL=1kΩ; (2) CL=6.8nF, RL=660Ω; (3) CL=10nF, RL=500Ω [3]  2,  4 = tbus ( rec )(max) 2  tbit [4] 接收器输出引脚 RXD 负载情况：CTXD=20pF, RRXD=2.4kΩ REC V1.4 2021.11 11 / 15 www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 tbit tbit tbit VTXD tbus(dom)(max) tbus(rec)(min) VBAT Vth(rec)(max) Vth(dom)(max) LIN 总线 信号 节点1 阈值 Vth(rec)(min) Vth(dom)(min) 节点2 阈值 GND tbus(dom)(min) tbus(rec)(max) 节点1 VRXD tp(rx1)f tp(rx1)r 节点2 VRXD tp(rx2)r tp(rx2)f 图 6 总线信号传输时序图 REC V1.4 2021.11 12 / 15 www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 典型应用示例 电池 VBAT LIN 总线 电源管理模块 VBAT VDD EN INH VDD VBAT 8 RXD I/O MCU TXD I/O I/O SLP_N 7 3 1kΩ 1 4 SIT1021 6 LIN 主机：1nF 从机：220pF 2 GND RL 5 做主机节 点用时才 需接一个 上拉电阻 CL GND 图 7 SIT1021 典型应用示意图 注：如需获得较缓的总线波形斜率，推荐使用 660Ω/6.8nF 的 RL/CL 组合。 测试模型 VDD RRXD RXD CRXD SLP_N WAKE_N TXD 1 8 2 7 SIT1021 3 4 6 5 INH VBAT RL 100nF LIN GND CL 图 8 开关特性测试电路 REC V1.4 2021.11 13 / 15 www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 SOP8 外形尺寸 封装尺寸 符号 最小值/mm 典型值/mm 最大值/mm A 1.50 1.60 1.70 A1 0.1 0.15 0.2 A2 1.35 1.45 1.55 b 0.355 0.400 0.455 D 4.800 4.900 5.00 E 3.780 3.880 3.980 E1 5.800 6.000 6.200 e 1.270BSC L 0.40 0.60 0.80 c 0.153 0.203 0.253 θ -2° -4° -6° REC V1.4 2021.11 14 / 15 www.sitcores.com SIT1021 本地互联网络（LIN）收发器 芯力特 HVSON8 / DFN3*3-8 外形 尺寸 封装尺寸 符号 最小值/mm 典型值/mm 最大值/mm A 0.70 0.75 0.8 A1 0.00 0.02 0.05 A3 0.203 REF D 2.90 3.00 3.10 E 2.90 3.00 3.10 D1 2.35 2.45 2.55 E1 1.55 1.65 1.75 b 0.25 0.30 0.35 e 0.65 TYP L 0.35 0.40 0.45 定购信息 定购代码 温度 封装 SIT1021T -40℃~150℃ SOP8 HVSON8 / DFN3*3-8， 小外形，无引脚 SOP8 编带式包装为 2500 颗/盘，HVSON8 / DFN3*3-8，小外形，无引脚封装为 5000 颗/盘。 SIT1021TK REC V1.4 2021.11 -40℃~150℃ 15 / 15 www.sitcores.com