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CA-IS3082WX

CA-IS3082WX

  • 厂商:

    CHIPANALOG(川土微)

  • 封装:

    SOIC16_300MIL

  • 描述:

    RS485收发器 SOIC16_300MIL 10Mbps 2.5V~5.5V,3V~5.5V

  • 数据手册
  • 价格&库存
CA-IS3082WX 数据手册
CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 CA-IS308x 5kVRMS 隔离式全双工/半双工 RS-485 收发器 1. 产品特性 3. • • • • • • 满足或超过TIA/EIA-485A标准的RS-485收发器 数据速率:500kbps或10Mbps 1/8 单位负载(支持多达 256 个总线节点) 逻辑侧供电范围:2.375V至 5.5V 总线侧供电范围:3.0V至 5.5V 总线共模工作范围:  CA-IS3080/86:–15V 至 +15V  CA-IS3082/88:–7V 至 +12V 高共模瞬态抗扰度:±150kV/μs(典型值) 带有限流驱动器和热关断功能 开路、短路和空闲总线失效保护 工作温度范围:–40 °C至125 °C 16引脚宽体SOIC封装,引脚兼容多数隔离式 RS-485 收发器 额定工作电压下隔离栅寿命大于40年 安全和法规认证:  符合DIN VDE V 0884-11(VDE V 0884-11)和DIN EN &IEC 62368-1的VDE认证(申请中)  已通过UL 1577 认证: 1 分钟 5kVRMS  已通过IEC 62368-1和 IEC 61010-1 的5kVRMS增强 绝缘认证  已通过EN 62368-1和EN 61010-1的5kVRMS增强 绝缘认证  已通过GB 4943.1-2011和GB 8898-2011 CQC增 强绝缘认证 CA-IS308x 是一系列隔离式 RS-485/RS-422 收发器,电气 隔离等级高,能够满足工业应用场景严苛的要求。该 系列器件内部的逻辑输入与输出缓冲器之间通过二氧 化 硅 (SiO2) 绝 缘 栅 隔 离 , 能 够 承 受 高 达 5000VRMS (60s)的电气隔离以及具有±150kV/μs 的典型 CMTI 性 能。绝缘栅阻断了逻辑侧与总线侧的地环路,有助于 • • • • • • • 2. 典型应用 • • • • 光伏逆变器 工厂自动化 电机驱动器 楼宇自动化 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 概述 降低具有较高地电势差的端口间干扰,确保数据的正 确传输。 CA-IS308x 系列用于支持多节点数据通信总线,最高通 信速率为 10Mbps,最多允许同一总线上挂接 256 个收 发器。该系列器件中,CA-IS3080 和 CA-IS3086 为全双工 收发器,CA-IS3082 和 CA-IS3088 为半双工收发器,可通 过器件的接收使能与发送使能引脚控制收发状态,避免 总线冲突。 CA-IS308x 系列器件采用 16 引脚、宽体 SOIC 封装,符合 行业隔离式 RS-485/RS-422 的标准封装,支持–40°C 到 125°C 的工作温度范围。 器件信息 零件号 CA-IS3080 CA-IS3082 CA-IS3086 CA-IS3088 封装 SOIC16-WB(W) 封装尺寸(标称值) 10.30 mm × 7.50 mm 1 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 CA-IS3082/CA-IS3088 功能框图 Version 1.04, 2022/06/17 CA-IS3080/CA-IS3086 功能框图 RE DE DI B GALVANIC ISOLATION RO VDDA VDDB DE GALVANIC ISOLATION VDDB VDDA A DI Z Y RO B A RE GNDA 4. GNDB GNDA GNDB 订购指南 表 4-1 有效订购型号 2 型号 VDDA(V) VDDB(V) 全/半双工 传输速度(Mbps) 隔离电压(VRMS) 封装 CA-IS3080WX 2.375~5.5 3.0~5.5 全双工 0.5 5000 SOIC16-WB CA-IS3086WX 2.375~5.5 3.0~5.5 全双工 10 5000 SOIC16-WB CA-IS3082WX 2.375~5.5 3.0~5.5 半双工 0.5 5000 SOIC16-WB CA-IS3082WNX 2.375~5.5 3.0~5.5 半双工 0.5 5000 SOIC16-WB CA-IS3088WX 2.375~5.5 3.0~5.5 半双工 10 5000 SOIC16-WB Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 目录 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 产品特性 ............................................................1 典型应用 ............................................................1 概述 ...................................................................1 订购指南 ............................................................2 修订历史 ............................................................3 引脚功能描述 ....................................................4 产品规格 ............................................................7 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. 7.5. 7.6. 7.7. 绝对最大额定值 1 ..............................................7 ESD 额定值 .........................................................7 推荐工作条件.....................................................7 热参数 ................................................................7 隔离特性.............................................................8 相关安全认证.....................................................9 电气特性...........................................................10 7.7.1. 7.7.2. 7.8. 7.9. 供电电流...........................................................11 时序特性...........................................................12 7.9.1. 5. 驱动器特性 ......................................................10 接收器特性 ......................................................11 7.9.2. 8. 9. 接收时序特性 ................................................. 13 参数测试电路 .................................................. 14 详细描述 .......................................................... 17 逻辑输入 .......................................................... 17 接收器 .............................................................. 17 驱动器 .............................................................. 18 器件保护 .......................................................... 18 9.1. 9.2. 9.3. 9.4. 9.4.1. 9.4.2. 9.4.3. 信号隔离 ......................................................... 18 热关断 ............................................................. 18 限流保护 ......................................................... 19 10. 应用信息 .......................................................... 20 10.1. 10.2. 10.3. 11. 12. 13. 14. 典型应用 .......................................................... 20 总线节点数 ...................................................... 21 PCB 布板 ........................................................... 21 封装信息 .......................................................... 22 焊接信息 .......................................................... 23 卷带包装信息 .................................................. 24 重要声明 .......................................................... 25 驱动时序特性 ..................................................12 修订历史 修订版本号 Version 1.00 Version 1.01 Version 1.02 Version 1.03 Version 1.04 修订内容 N/A 当管芯温度超过过温阈值时(160°C 典型值),强制驱动器输出由 “低电平”更改为“高阻态”。 更新 VIORM 值为 1414V,VIOWM 值为 1000V,VIOTM 值为 1414V; 更新 CA-IS3082W/WX/WNX,CA-IS3088W/WX 所有电气参数; 新增料号 CA-IS3082WNX。 删除 CA-IS3080W、CA-IS3082W、CA-IS3086W 和 CA-IS3088W 料号及 相关信息,新增 CA-IS3080WX 和 CA-IS3086WX 料号及相关信息; CA-IS3080/86WX 总线端输入电压 VDDB 范围为 3.0V~5.5V; 新增 CA-IS3080/86WX 总线共模工作范围-15V 至+15V。 更新 CA-IS308x 的电气参数。 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 页码 N/A 11 8 10,12 2,6,23 2 1 1 10~13 3 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 6. 引脚功能描述 VDDA 1 16 VDDB GNDA 2 15 GNDB RO 3 14 A RE 4 13 B DE 5 12 Z DI 6 11 Y GNDA 7 10 GNDB GNDA 8 9 GNDB CA-IS3080WX CA-IS3086WX 图 6-1 CA-IS3080WX 和 CA-IS3086WX 顶部视图 表 6-1 CA-IS3080WX 和 CA-IS3086WX 引脚功能描述 引脚名称 引脚编号 类型 VDDA 1 电源 GNDA 2,7,8 地 RO 3 逻辑输出 RE 4 逻辑输入 DE 5 逻辑输入 DI 6 逻辑输入 GNDB Y Z B A 9,10,15 11 12 13 14 地 总线输出 总线输出 总线输入 总线输入 VDDB 16 电源 4 描述 逻辑侧电源输入,在 VDDA 与 GNDA 引脚之间连接 0.1μF 和 1μF 旁路电容,电容应尽 可能靠近器件安装。 逻辑侧地,GNDA 是数字信号的地参考端。 接收器数据输出,将RE置低,接收器使能。RE为低电平时,如果(VA – VB) > – 20mV,RO 输出高电平;如果(VA – VB) < –200mV,RO 输出低电平。将RE置高,接收 器关闭。 接收器使能控制输入,低电平有效。 驱动器使能控制输入,高电平有效。DE 为低电平时,禁止数据发送,驱动器输出 为高阻;DE 为高电平时,驱动器使能。 驱动器数据输入,DE 为高电平时,如果 DI 为高电平,则同相输出(Y)为高电平,反 相输出(Z)为低电平;DI 为低电平时,输出结果相反。 总线侧地,GNDB 是 RS-485/RS-422 总线信号的地参考端。 RS-485/RS-422 总线驱动器同相输出。 RS-485/RS-422 总线驱动器反相输出。 RS-485/RS-422 总线接收器反相输入。 RS-485/RS-422 总线接收器同相输入。 总线侧电源输入,在 VDDB 与 GNDB 引脚之间连接 0.1μF 和 1μF 旁路电容,电容应尽 可能靠近器件安装。 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 VDDA 1 16 VDDB GNDA 2 15 GNDB RO 3 14 NC RE 4 13 B DE 5 12 A DI 6 11 NC GNDA 7 10 GNDB GNDA 8 9 GNDB CA-IS3082WX CA-IS3088WX 图 6-2 CA-IS3082WX 和 CA-IS3088WX 顶部视图 表 6-2 CA-IS3082WX 和 CA-IS3088WX 引脚功能描述 引脚名称 引脚编号 类型 VDDA 1 电源 GNDA 2,7,8 地 RO 3 逻辑输出 RE 4 逻辑输入 DE 5 逻辑输入 DI 6 逻辑输入 GNDB NC A B 9,10,15 11,14 12 13 地 无 总线输入/输出 总线输入/输出 VDDB 16 电源 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 描述 逻辑侧电源输入,在 VDDA 与 GNDA 引脚之间连接 0.1μF 和 1μF 旁路电容,电容应尽可 能靠近器件安装。 逻辑侧地,GNDA 是数字信号的地参考端。 接收器数据输出,将RE置低,接收器使能。RE为低电平时,如果(VA – VB) > –50mV,RO 输出高电平;如果(VA – VB) < –200mV,RO 输出低电平。将RE置高,接收器关闭。 接收器使能控制输入,低电平有效。 驱动器使能控制输入,高电平有效。DE 为低电平时,禁止数据发送,驱动器输出为高 阻;DE 为高电平时,驱动器使能。 驱动器数据输入,DE 为高电平时,如果 DI 为高电平,则同相输出(A)为高电平,反相 输出(B)为低电平;DI 为低电平时,输出结果相反。 总线侧地,GNDB 是 RS-485 总线信号的地参考端。 无内部连接。 RS-485 总线驱动器同相输出/接收器同相输入。 RS-485 总线驱动器反相输出/接收器反相输入。 总线侧电源输入,在 VDDB 与 GNDB 引脚之间连接 0.1μF 和 1μF 旁路电容,电容应尽可 能靠近器件安装。 5 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 VDDA 1 16 VDDB GNDA 2 15 GNDB RO 3 14 NC RE 4 13 B DE 5 12 A DI 6 11 NC NC 7 10 NC GNDA 8 9 GNDB CA-IS3082WNX 图 6-3 CA-IS3082WNX 顶部视图 表 6-3 CA-IS3082WNX 引脚功能描述 引脚名称 引脚编号 类型 VDDA 1 电源 GNDA 2,8 地 RO 3 逻辑输出 RE 4 逻辑输入 DE 5 逻辑输入 DI 6 逻辑输入 NC GNDB NC A B 7 9,15 10,11,14 12 13 无 地 无 总线输入/输出 总线输入/输出 VDDB 16 电源 6 描述 逻辑侧电源输入,在 VDDA 与 GNDA 引脚之间连接 0.1μF 和 1μF 旁路电容,电容应尽可 能靠近器件安装。 逻辑侧地,GNDA 是数字信号的地参考端。 接收器数据输出,将RE置低,接收器使能。RE为低电平时,如果(VA – VB) > –50mV,RO 输出高电平;如果(VA – VB) < –200mV,RO 输出低电平。将RE置高,接收器关闭。 接收器使能控制输入,低电平有效。 驱动器使能控制输入,高电平有效。DE 为低电平时,禁止数据发送,驱动器输出为高 阻;DE 为高电平时,驱动器使能。 驱动器数据输入,DE 为高电平时,如果 DI 为高电平,则同相输出(A)为高电平,反相 输出(B)为低电平;DI 为低电平时,输出结果相反。 无内部连接。 总线侧地,GNDB 是 RS-485 总线信号的地参考端。 无内部连接。 RS-485 总线驱动器同相输出/接收器同相输入。 RS-485 总线驱动器反相输出/接收器反相输入。 总线侧电源输入,在 VDDB 与 GNDB 引脚之间连接 0.1μF 和 1μF 旁路电容,电容应尽可 能靠近器件安装。 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 7. 产品规格 7.1. Version 1.04, 2022/06/17 绝对最大额定值 1 参数 VDDA,VDDB 电源电压 2 VIO 端口电压 A,B,Y,Z 最小值 –0.5 –30 –8 –0.5 –20 CA-IS3080/86 CA-IS3082/88 最大值 6.0 30 13 VDDA + 0.53 20 150 150 单位 V V 端口电压(除 A,B,Y,Z) VIO V IO 输出电流 mA TJ 结温 °C TSTG 存储温度范围 –65 °C 注: 1. 工作条件等于或超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损坏。这里给出的是器件额定值,并非工作条件,不能据此推 断产品能否正常工作。器件长期在超出最大额定值条件下工作会影响产品的可靠性,甚至导致产品损坏。 2. 除总线差分输出/输入电压以外,所有电压值均相对于本地接地端(GNDA 或 GNDB) ,并且是峰值电压值。 3. 最大电压不得超过 6V。 7.2. ESD 额定值 VESD 静电放电 总线引脚到 GNDA 总线引脚到 GNDB 其它所有引脚 人体模型 (HBM),基于 ANSI/ESDA/JEDEC JS-001。 器件充电模式(CDM),基于 JEDEC 规范 JESD22-C101,所有引脚。 7.3. VOC VOC 参数 电源电压 电源电压 A,B 引脚电压(CA-IS3082/88) A,B,Y,Z 引脚电压(CA-IS3080/86) VID A,B 差分输入电压 RL VIH VIL VIH 差分负载电阻 DE,DI 输入阈值逻辑高电平 DE,DI 输入阈值逻辑低电平 VIL RE输入阈值逻辑低电平 CA-IS3082/88 CA-IS3080/86 CA-IS3080WX CA-IS3082WX CA-IS3082WNX CA-IS3086WX CA-IS3088WX 信号传输速率 环境温度 TA 最小值 2.375 3.0 –7 –15 –12 –15 54 2.0 –0.3 0.7 × VDDA –0.3 RE输入阈值逻辑高电平 DR V 典型值 3.3 或 5.0 3.3 或 5.0 最大值 5.5 5.5 12 15 12 15 单位 V V V V Ω VDDA + 0.3 0.8 VDDA + 0.3 0.3 × VDDA V V 0.5 Mbps 10 –40 125 °C 热参数 热量表 RθJA 单位 推荐工作条件 VDDA VDDB 7.4. 数值 ±4000 ±8000 ±4000 ±2000 IC 结至环境的热阻 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 SOIC16-WB 83.4 单位 °C/W 7 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 7.5. 隔离特性 参数 外部气隙(间隙)1 外部爬电距离 1 隔离距离 相对漏电指数 材料组 CLR CPG DTI CTI IEC 60664-1 过压类别 DIN V VDE V 0884-11:2017-012 VIORM 最大重复峰值隔离电压 VIOWM 最大工作隔离电压 VIOTM 最大瞬态隔离电压 VIOSM 最大浪涌隔离电压 3 表征电荷 4 qpd CIO 栅电容, 输入到输出 5 RIO 绝缘电阻 5 数值 W 8 8 32 >600 I I-IV I-IV I-III 测试条件 测量输入端至输出端,隔空最短距离 测量输入端至输出端,沿壳体最短距离 最小内部间隙(内部距离) DIN EN 60112 (VDE 0303-11);IEC 60112 依据 IEC 60664-1 额定市电电压≤ 300VRMS 额定市电电压≤ 400VRMS 额定市电电压 ≤ 600VRMS 交流电压(双极) 交流电压;时间相关的介质击穿 (TDDB) 测试 直流电压 VTEST = VIOTM, t = 60s (认证); VTEST = 1.2 × VIOTM, t= 1s (100% 产品测试) 测试方法 依据 IEC 60065, 1.2/50μs 波形, VTEST = 1.6 × VIOSM (生产测试) 方法 a,输入/输出安全测试子类 2/3 后, Vini = VIOTM,tini = 60s; Vpd(m) = 1.2 × VIORM,tm = 10s 方法 a,环境测试子类 1 后, Vini = VIOTM,tini = 60s; Vpd(m) = 1.6 × VIORM,tm = 10s 方法 b, 常规测试 (100% 生产测试) 和前期 预处理(抽样测 试) Vini = 1.2 × VIOTM,tini = 1s; Vpd(m) = 1.875 × VIORM,tm = 1s VIO = 0.4 × sin (2πft),f = 1MHz VIO = 500V,TA = 25°C VIO = 500V,100°C ≤ TA ≤ 125°C VIO = 500V at TS = 150°C 污染度 单位 mm mm μm V 1414 1000 1414 VPK VRMS VDC 7070 VPK 6250 VPK ≤5 ≤5 pC ≤5 ~0.5 >1012 >1011 >109 2 pF 5000 VRMS Ω UL 1577 最大隔离电压 VISO 注: 1. VTEST = VISO,t = 60s (认证), VTEST = 1.2 × VISO,t = 1s (100%生产测试) 爬电距离和间隙要求应根据具体应用中特定设备的隔离标准。电路板设计应注意保持爬电和间隙距离,确保隔离器在印刷电路 板上的焊盘不会缩短此距离。印刷电路板上的爬电距离与间隙在某些情况下是相同的。通过在电路板上插入凹槽可以增大这些 距离指标。 该标准仅适用于最大工作额定值范围内的安全电气隔离,应通过适当的保护电路确保遵守安全等级要求。 测试在空气或油中进行,以确定隔离层固有的浪涌抑制。 表征电荷是由局部放电引起的放电电荷(pd)。 绝缘栅两侧的所有引脚连接在一起,构成双端器件。 2. 3. 4. 5. 8 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 7.6. 相关安全认证 VDE(申请中) 根据 DIN V VDE V 0884-11:2017-01 认证 Version 1.04, 2022/06/17 UL CQC TUV UL1577 器件程序认证 SOP16-W: 5000VRMS 根据 GB4943.1-2011 和 GB 8898-2011 认证 加强绝缘 最大工作电压 600VRMS (仅适用于海拔 5000 米及以下) 证书编号:E511334 证书编号:CQC20001257126 根据 EN/IEC 61010-1:2010 (3rd Ed)和 EN/IEC 62368-1:2014+A11:2017 认证 5000 VRMS 根据加强绝缘 EN/IEC 610101:2010 (3rd Ed) 和 EN/IEC 623681:2014+A11:2017,最大工作电压 600VRMS CB 证书编号: JPTUV-112094; DE 2-028138 AK 证书编号: AK 50476734 0001; AK 50476735 0001 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 9 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 7.7. 电气特性 7.7.1. 驱动器特性 除非有额外说明,本表格数据均为建议工作条件下的测试结果。 CA-IS3082WX,CA-IS3088WX,CA-IS3082WNX 参数 测试条件 |VOD1| 差分输出电压(无负载) VDDB = 5V |VOD2| 差分输出电压(带负载) ∆|VOD| 差分输出电压变化 RL = 54Ω;图 8-1 VOC 共模输出电压 ∆VOC 稳态共模输出电压变化 IIH,IIL 输入漏电流 DI,DE DI,DE = 0V 或 VDDA DE=VDDA,VA 或 VB = –7V IOS 驱动器输出短路电流 DE=VDDA,VA 或 VB = 12V CMTI 共模瞬变抗扰度 VCM = 1500V;图 8-8 VI = VDD/2 + 0.4×sin(2πft), CI 输入电容 f = 1MHz,VDD = 5V CA-IS3080WX,CA-IS3086WX 参数 |VOD1| 差分输出电压(无负载) |VOD2| 差分输出电压(带负载) 差分输出电压变化 ∆|VOD| VOC 共模输出电压 ∆VOC 稳态共模输出电压变化 IIH,IIL 输入漏电流 DI,DE IOS 驱动器输出短路电流 CMTI 共模瞬变抗扰度 CI 输入电容 10 测试条件 VDDB = 5V RL = 54Ω;图 8-1 DI,DE = 0V 或 VDDA DE=VDDA,VY = –7V,VZ = 12V DE=VDDA,VY = 12V,VZ = –7V VCM = 1500V;图 8-8 VI = VDD/2 + 0.4×sin(2πft), f = 1MHz,VDD = 5V 最小值 2.7 1.5 –0.2 1 –0.2 –20 典型值 4.6 3.6 VDDB/2 –150 100 最小值 2.7 1.5 –0.2 1 –0.2 –20 单位 V 0.2 3 0.2 20 µA 150 mA V 150 kV/µs 4 pF 典型值 5 3.7 VDDB/2 –250 100 最大值 5.5 最大值 5.5 单位 V 0.2 3 0.2 20 µA 250 mA V 150 kV/µs 4 pF Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 7.7.2. 接收器特性 Version 1.04, 2022/06/17 除非有额外说明,本表格数据均为建议工作条件下的测试结果。 CA-IS3082WX,CA-IS3088WX,CA-IS3082WNX 参数 测试条件 VOH 逻辑高电平输出电压 VDDA = 5V,IOH = –4mA VOL 逻辑低电平输出电压 VDDA = 5V,IOL = 4mA VIT+(IN) 高电平输入阈值 低电平输入阈值 VIT-(IN) VI(HYS) 输入阈值迟滞 VA 或 VB = 12V,其它输入引脚接 0V VA 或 VB = 12V, VDDB = 0V,其它输入引脚接 0V 总线输入电流 II VA 或 VB = –7V,其它输入引脚接 0V VA 或 VB = –7V, VDDB = 0V,其它输入引脚接 0V RID 差分输入电阻 A,B IIH VIH = VDDA 高电平输入漏电流RE IIL 低电平输入漏电流RE CD 差分输入电容 CI 输入到地电容 CA-IS3080WX,CA-IS3086WX 参数 VOH 逻辑高电平输出电压 逻辑低电平输出电压 VOL VIT+(IN) 高电平输入阈值 VIT-(IN) 低电平输入阈值 VI(HYS) 输入阈值迟滞 II 总线输入电流 RID IIH 差分输入电阻 IIL 低电平输入漏电流RE CD 差分输入电容 CI 输入到地电容 7.8. 高电平输入漏电流RE 最小值 VDDA – 0.4 –200 –100 –100 96 –20 VIL = 0V 输入 f = 1.5MHz,Vpp = 1V 正弦信号,通过 A 和 B 测量 CD VI = 0.4V × sin (2πft),f = 1MHz –20 测试条件 最小值 VDDA – 0.4 IOH = –4mA IOL = 4mA –200 VA 或 VB = 12V,其它输入引脚接 0V VA 或 VB = 12V, VDDB = 0V,其它输入引脚接 0V VA 或 VB = –7V,其它输入引脚接 0V VA 或 VB = –7V, VDDB = 0V,其它输入引脚接 0V A,B VIH = VDDA VIL = 0V 输入 f = 1.5 MHz,Vpp=1V 正弦信号, 通过 A 和 B 测量 CD VI = 0.4V × sin (2πft),f = 1MHz –100 –100 96 –20 典型值 4.8 0.2 –110 –140 30 75 80 –40 –40 最大值 0.4 –50 125 125 单位 V V mV mV mV µA 20 KΩ µA 20 µA 12 pF 18 pF 典型值 4.8 0.2 –100 –130 30 75 75 –43 –43 –20 最大值 0.4 –20 125 125 单位 V V mV mV mV µA 20 KΩ µA 20 µA 17 pF 17 pF 供电电流 除非有额外说明,本表格数据均为建议工作条件下的测试结果。 参数 测试条件 最小值 VDDA = 3.3V VDDA = 5V IDDA 逻辑侧供电电流 RE = 0V 或 VDDA, DE = 0V 或 VDDA IDDB 总线侧供电电流 RE = 0V 或 VDDA,DE = 0V,无总线负载 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 典型值 最大值 7.6 8.0 单位 6.8 mA mA 11 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 7.9. 时序特性 7.9.1. 驱动时序特性 除非有额外说明,本表格数据均为建议工作条件下的测试结果。 CA-IS3082WX,CA-IS3082WNX 参数 测试说明 tPLH,tPHL 驱动传输延时 tPWD 脉冲宽度失真 |tPLH – tPHL| 见图 8-2,图 8-3 tr 输出上升时间 tf 输出下降时间 tPZH,tPZL 驱动器开启时间 见图 8-7 tPHZ,tPLZ 驱动器关闭时间 最小值 典型值 100 5 150 150 300 20 最大值 250 20 500 500 800 50 单位 ns ns ns ns ns ns 最小值 典型值 20 3 5 5 300 最大值 50 12.5 12 12 800 单位 ns ns ns ns ns 15 35 ns 最小值 典型值 300 5 360 360 110 20 最大值 620 30 680 680 650 250 单位 ns ns ns ns ns ns 最小值 典型值 16 3 3 3 30 最大值 48 12.5 10 10 90 单位 ns ns ns ns ns 25 50 ns CA-IS3088WX tPLH,tPHL tPWD tr tf tPZH,tPZL tPHZ,tPLZ 参数 驱动传输延时 脉冲宽度失真 |tPLH – tPHL| 输出上升时间 输出下降时间 驱动器开启时间 驱动器关闭时间 测试说明 见图 8-2,图 8-3 见图 8-7 CA-IS3080WX tPLH,tPHL tPWD tr tf tPZH,tPZL tPHZ,tPLZ 参数 驱动传输延时 脉冲宽度失真 |tPLH – tPHL| 输出上升时间 输出下降时间 驱动器开启时间 驱动器关闭时间 测试说明 见图 8-2,图 8-3 见图 8-7 CA-IS3086WX tPLH,tPHL tPWD tr tf tPZH,tPZL tPHZ,tPLZ 12 参数 驱动传输延时 脉冲宽度失真 |tPLH – tPHL| 输出上升时间 输出下降时间 驱动器开启时间 驱动器关闭时间 测试说明 见图 8-2,图 8-3 见图 8-7 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 7.9.2. 接收时序特性 Version 1.04, 2022/06/17 除非有额外说明,本表格数据均为建议工作条件下的测试结果。 CA-IS3082WX,CA-IS3082WNX 参数 测试说明 tPLH,tPHL 接收传输延时 tPWD 脉冲宽度失真 |tPLH – tPHL| 见图 8-4,图 8-5 tr 输出上升时间 输出下降时间 tf tPHZ,tPLZ 接收器关闭时间 见图 8-6 tPZH,tPZL 接收器开启时间,DE = 0V 最小值 典型值 50 2.5 2.5 最大值 100 12 4 4 单位 ns ns ns ns 12 12 25 25 ns ns 典型值 40 2.5 2.5 12 12 最大值 80 8 4 4 25 25 单位 ns ns ns ns ns ns 最小值 典型值 30 7 2.5 2.5 20 20 最大值 120 25 4 4 40 40 单位 ns ns ns ns ns ns 最小值 典型值 30 7 2.5 2.5 最大值 120 25 4 4 单位 ns ns ns ns 20 20 40 40 ns ns CA-IS3088WX tPLH,tPHL tPWD tr tf tPHZ,tPLZ tPZH,tPZL 参数 接收传输延时 脉冲宽度失真 |tPLH – tPHL| 输出上升时间 输出下降时间 接收器关闭时间 接收器开启时间,DE = 0V 测试说明 最小值 见图 8-4,图 8-5 见图 8-6 CA-IS3080WX tPLH,tPHL tPWD tr tf tPHZ,tPLZ tPZH,tPZL 参数 接收传输延时 脉冲宽度失真 |tPLH – tPHL| 输出上升时间 输出下降时间 接收器关闭时间 接收器开启时间,DE = 0V 测试说明 见图 8-4,图 8-5 见图 8-6 CA-IS3086WX tPLH,tPHL tPWD tr tf tPHZ,tPLZ tPZH,tPZL 参数 接收传输延时 脉冲宽度失真 |tPLH – tPHL| 输出上升时间 输出下降时间 接收器关闭时间 接收器开启时间,DE = 0V Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 测试说明 见图 8-4,图 8-5 见图 8-6 13 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 8. 参数测试电路 VDDA DE RL/2 =27Ω B/Z DI 0V或VDDA VOD RL/2 =27Ω A/Y GNDA CL VOC GNDB 图 8-1 驱动器电压测试电路 VDDA DE 信号 发生器 B/Z DI VIN RL =54Ω VOD CL =50pF A/Y 50Ω GNDA 注: 1. 2. 图中的 50Ω 匹配电阻仅用于测试,实际电路中并不需要; CL 包含夹具和仪器寄生电容。 图 8-2 驱动器传输延时测试电路 VDDA VIN 50% tPLH tPHL 0V 90% 50% 10% VOD tr tf 图 8-3 驱动器传输延时和上升下降时间 14 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 A/Y 信号 发生器 VIN RO 50Ω 1.5V CL =15pF B/Z RE GNDA GNDB 注: 1. 2. VO GNDA 图中的 50Ω 匹配电阻仅用于测试,实际电路中并不需要; CL 包含夹具和仪器寄生电容。 图 8-4 接收器传输延时测试电路 3V VIN 50% tPLH tPHL 90% 50% 10% VO tr 0V VOH VOL tf 图 8-5 接收器传输延时和上升下降时间 VDDA 1.5V 0V A/Y RO VO B/Z RE 信号 发生器 1kΩ S1 CL =15pF VDDA 50% 0V tPZH GNDA VIN VIN VO 50Ω tPHZ 90% 50% VOH 0V GNDA VDDA 0V 1.5V A/Y RO VO B/Z RE 信号 发生器 1kΩ S1 CL =15pF VO 50Ω VDDA 50% tPZL GNDA VIN VIN 0V tPLZ VDDA 50% 10% VOL GNDA 图 8-6 接收器开启和关闭时间 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 15 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 B/Z S1 DI DE 信号 发生器 A/Y VO VDDA CL =50pF VIN RL =110Ω 50% 0V tPZH VIN 50Ω 90% 50% VO VOH 0V tPHZ VDDB RL =110Ω B/Z S1 DI DE 信号 发生器 注: 1. 2. A/Y VDDA VIN VO 50% tPZL CL =50pF VDDB VO VIN 0V tPLZ 50% 10% VOL 50Ω 图中的 50Ω 匹配电阻仅用于测试,实际电路中并不需要; CL 包含夹具和仪器寄生电容。 图 8-7 驱动器开启和关闭时间 VDDA VDDA VDDB DE 0.1μF GNDA DI + 54Ω B GNDA 0.1μF GNDA A VDDA VDDB DE 0.1μF 0.1μF GNDB A VDDA DI VOH or VOL GNDA RO 15pF - Y + 54Ω + 1kΩ Z RO + - GNDB VOH or VOL B RE 1kΩ GNDA GNDB Vcm - 15pF RE GNDA GNDB Vcm 图 8-8 半双工(左)和全双工(右)收发器的共模瞬态抑制(CMTI)测试电路 16 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 9. 详细描述 Version 1.04, 2022/06/17 CA-IS308x 隔离式 RS-485/RS-422 收发器在总线侧与控制器侧(逻辑侧)之间提供高达 5kVRMS 的电气隔离。这些 器件具有 150kV/μs 的共模瞬态抗扰度,支持 10Mbps(CA-IS3086/CA-IS3088)或 0.5Mbps(CA-IS3080/CA-IS3082)的 数据传输速率。该系列器件能够在嘈杂的环境下实现可靠的数据传输,适用于电机驱动、PLC 通信模块、HVAC 等广 泛的工业应用。该系列收发器通过两种机制避免在发生总线故障或总线冲突时出现大的功率消耗:首先是驱动器具 有限流保护功能,即在所允许的共模电压范围内一旦发生输出短路,驱动器输出会限流;其次是热关断保护,一旦 检测到器件结温超过热关断阈值,驱动器禁用。该系列产品中,CA-IS3080 和 CA-IS3086 是全双工收发器,CA-IS3082 和 CA-IS3088 是半双工收发器。 逻辑输入 CA-IS308x 隔离式 RS-485/RS-422 收发器的逻辑侧包含三个数字输入引脚:接收器使能控制RE、驱动器使能控制 DE 和驱动器逻辑输入 DI。其中,驱动器使能引脚 DE 在内部下拉至 GNDA,接收器使能控制引脚RE和驱动器逻辑输入 DI 在内部上拉至 VDDA。所有上拉、下拉电阻典型值为 1.5MΩ,输入等效电路如图 9-1 所示。 9.1. VDDA VDDA VDDA VDDA VDDA 1.5MΩ DE DI, RE 1.5MΩ GNDA GNDA 图 9-1 逻辑输入等效电路 接收器 RS-485/RS-422 接收器将来自总线(Y/A 和 Z/B)的差分信号转换为逻辑侧的单端输出,为控制器提供逻辑电平输出 RO。使能控制信号RE置为低电平时,接收器使能;RE置为高电平时,接收器禁止工作。CA-IS308x 接收器真值表如表 9-1 所示。 9.2. 在接收机使能的情况下,当差分输入电压 VID = VA – VB 大于等于高电平输入阈值 VTH+(IN)时,接收器输出 RO 变为 高电平;当 VID 小于等于低电平输入阈值 VTH-(IN)时,接收机输出 RO 变为低电平。 如果 VID 在 VTH+(IN)和 VTH-(IN)之间,则 RO 输出不确定。 当接收器禁用时,RO 输出为高阻态。接收器使能控制RE引脚在内部弱上拉至 VDDA,开路时接收器禁用。 当收发器与总线断开连接(开路) ,总线线路彼此短路或总线空闲时,接收机输入的内部偏置会导致输出 RO 变 为故障安全高电平,省去了外部失效保护偏置电阻。 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 17 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 表 9-1 CA-IS308x 接收器真值表 注: 1. 2. 差分输入(VA – VB) 使能控制(RE) PU VTH+(IN) ≤ VA – VB L H PU VTH-(IN) < VA – VB < VTH+(IN) L 不确定 PU PU VA – VB ≤ VTH-(IN) L L PU PU X H Hi-Z PU PU X 开路 Hi-Z PU PU 开路/短路/空闲 L H PD PU X X Hi-Z PU PD X L H VDDA VDDB PU PU 输出(RO) X = 无关;H = 高电平;L = 低电平;Hi-Z = 高阻;PD = 断电;PU = 上电。 RE内部弱上拉至 VDDA。 驱动器 RS-485/RS-422 驱动器将本地控制器提供的单端输入信号(DI)转换成差分输出(Y/A 和 Z/B) ,用于总线信号传 输。驱动器真值表如表 9-2 所示。总线侧的驱动器输出与接收器输入具有±8kV(人体模式)的静电放电(ESD)保护 等级。驱动器提供输出限流保护和热关断功能。DE 引脚内部弱下拉,当该引脚开路时,驱动器禁用。CA-IS308x 的驱 动器输入 DI 引脚内部弱上拉,当驱动器使能时,如果 DI 开路,驱动器输出高电平。 9.3. 表 9-2 CA-IS308x 驱动器真值表 TX 输入 使能控制 (DI) (DE) A/Y B/Z H H H L PU L H L H PU PU X L Hi-Z Hi-Z PU PU X 开路 Hi-Z Hi-Z PU PU 开路 H H L VDDA VDDB PU PU PU TX 输入 PD PU X X Hi-Z Hi-Z PU PD X X Hi-Z Hi-Z PD PD X X Hi-Z Hi-Z 注: 1. X = 无关;H = 高电平;L = 低电平;Hi-Z = 高阻;PD = 断电;PU = 上电。 2. DE 引脚内部弱下拉至 GNDA;DI 引脚内部弱上拉至 VDDA。 9.4. 器件保护 9.4.1. 信号隔离 CA-IS308x 器件内部集成数字隔离器,采用基于开关键控(OOK)调制的电容隔离技术,在逻辑侧与总线侧之间 提供高达 5kVRMS 的电气隔离。 9.4.2. 热关断 当 CA-IS308x 器件的结温超出热关断门限 TJ(shutdown)(160°C,典型值)时,驱动器禁用,输出进入高阻态,一旦 结温恢复到正常工作范围,驱动器退出热关断状态。 18 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 9.4.3. 限流保护 CA-IS308x 器件的驱动器输出具有限流保护,在共模电压范围内,一旦发生驱动器输出短路到正压或负压,驱动 器将限制输出电流,此时有可能消耗较大的电源电流使芯片结温升高,触发热关断功能,为输出短路提供了二次防 护。CA-IS3080/86 的共模电压为–15V 至+15V,CA-IS3082/88 的共模电压为–7V 至+12V。 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 19 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 10. 应用信息 CA-IS308x 系列产品提供全双工和半双工的 RS-485/RS-422 收发器。对于半双工收发器,用户可以通过驱动器和接 收器的使能控制引脚配置收发器的工作模式,以避免总线冲突。对于全双工收发器,由于使用了两对双绞线,允许 每个节点在接收一对双绞线数据的同时,也可以通过另一对双绞线向总线发送数据;但当总线上节点数多于 2 个时, 仍需谨慎控制驱动器使能,以避免出现总线冲突。 10.1. 典型应用 RS-485/RS-422 总线是在同一总线上并行连接多个收发器,实现多节点间的远距离数据传输。图 10-1、图 10-2 分 别给出了全双工和半双工收发器的网络配置。图 10-1 为典型的 RS-422 全双工数据传输网络连接,主机侧的驱动器向 多个从机接收器发送数据,同时能够接收从机发送的数据。图 10-2 为典型的半双工网络拓扑,相比全双工网络而言 减少了一对双绞线电缆。 隔离栅 A B B Y 120Ω 120Ω Z DI RE RO VDDB Z Y B A GND6 DE 120Ω RS-422 收发器 DI Z DE A 120Ω GND4 VDDA VDDB 隔离栅 Y RO RE GND3 GND2 VDDB VDDA RS-422 收发器 GND1 RS-422 收发器 DE DI RE RO VDDA 隔离栅 GND5 图 10-1 全双工 RS-422 网络架构示例 20 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 A 120Ω 120Ω B B DI 隔离栅 DI 隔离栅 RE A RS-485 收发器 RO RS-485 收发器 DE RE RO DI RE RO DE 隔离栅 DI 隔离栅 RE RS-485 收发器 RO RS-485 收发器 DE A B B A DE 图 10-2 半双工 RS-485 网络架构示例 CA-IS308x 系列器件在 RS-485/RS-422 总线上能够支持的最高通信速率为 10Mbps,在此速率下的数据传输距离可 达 12 米。根据 RS-485 标准,数据速率为 100kbps 时,最大传输距离为 1200 米。在实际应用中,最高速率或最远传 输距离均受限于所使用的电缆、总线上的负载、节点数、网络拓扑等因素,在实际设计中需要考虑信号在电缆上的 传输损耗、时间延迟、网络不匹配/不均衡、节点间的地电位差等因素,为网络配置留出一定的裕量。为降低信号反 射,在总线网络中需要考虑匹配问题,通常在总线相距最远的两个端点接匹配电阻,阻值为双绞线的特征阻抗(ZO), 典型值为 120Ω。分支节点与总线的距离应尽可能短。 10.2. 总线节点数 RS-485/RS-422 总线允许挂接的最大收发器个数(或接收器个数)取决于系统的总体负载,任何器件连接到总线 上时都将引入额外的总线负载。RS-485/RS-422 总线负载通常以“单位负载”计量,根据 RS-485 标准,一对特征阻抗 为 120Ω(或更大)的双绞线,总线上可以挂接 32 个接收器阻抗为“单位负载”的收发器(总线负载为 375Ω) ,单 位负载阻抗为 12kΩ。CA-IS308x 系列器件的接收器输入阻抗为 1/8 单位负载,即 96kΩ,一对通信总线上允许挂接的 收发器数量可以达到 32 x 8 = 256 个。 10.3. PCB 布板 建议在隔离器下方保留一个远离地线和信号线的隔离通道,总线侧和逻辑侧之间的任何电气连接或金属连接都 会降低隔离度。为确保器件在任何数据速率下可靠工作,建议在 VDDA 与 GNDA、VDDB 与 GNDB 之间外接去耦电容, 相关电容应紧靠器件相应的电源引脚放置,以保持稳定的逻辑侧和总线侧的供电电压。 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 21 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 11. 封装信息 下图给出了 CA-IS308x 系列数字隔离器所采用的 SOIC16-WB 宽体封装的尺寸图和建议焊盘尺寸图,尺寸以毫米 为单位。 10.40 10.20 0.60 1.27 9 16 2.00 7.60 7.40 10.50 10.10 9.30 PIN I ID 1 8 TOP VIEW RECOMMENDED LAND PATTERN 1.10 0.97 2.35 2.25 2.65 2.35 0.43 0.35 1.27BSC FRONT VIEW 22 0.30 0.10 0.85 0.55 8° 0° 1.40REF LEFT-SIDE VIEW Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 12. 焊接信息 Version 1.04, 2022/06/17 TP tP 最大温升速率=3°C/s TP-5°C 最大降温速率=6°C/s 封装表面温度 TL tL Tsmax Tsmin ts 时间 25°C 常温25°C到峰值TP时间 图 12- 1 焊接温度曲线 表 12- 1 焊接温度参数 简要说明 温升速率(TL=217°C 至峰值 TP) Tsmin=150°C 到 Tsmax=200°C 预热时间 ts 温度保持 217°C 以上时间 tL 峰值温度 TP 小于峰值温度 5°C 以内时间 tP 降温速率(峰值 TP 至 TL=217°C) 常温 25°C 到峰值温度 TP 时间 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 无铅焊接 最大 3°C/s 60~120 秒 60~150 秒 260°C 最长 30 秒 最大 6°C/s 最长 8 分钟 23 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 Version 1.04, 2022/06/17 13. 卷带包装信息 TAPE DIMENSIONS REEL DIMENSIONS A0 B0 K0 W P1 Dimension designed to accommodate the component width Dimension designed to accommodate the component length Dimension designed to accommodate the component thickness Overall width of the carrier tape Pitch between successive cavity centers QUADRANT ASSIGNMENTS FOR PIN 1 ORIENTATION IN TAPE *所有尺寸均为标称值。 型号 CA-IS3080WX CA-IS3086WX CA-IS3082WX CA-IS3082WNX CA-IS3088WX 24 封装 类型 SOIC SOIC SOIC SOIC SOIC 封装图 W W W W W 引 脚 16 16 16 16 16 SPQ 1000 1000 1000 1000 1000 卷带尺寸 (mm) 330 330 330 330 330 卷带宽度 W1 (mm) 16.4 16.4 16.4 16.4 16.4 A0 (mm) 10.9 10.9 10.9 10.9 10.9 B0 (mm) 10.7 10.7 10.7 10.7 10.7 K0 (mm) 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 P1 (mm) 12.0 12.0 12.0 12.0 12.0 W (mm) 16.0 16.0 16.0 16.0 16.0 Pin1 Quadrant Q1 Q1 Q1 Q1 Q1 Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 CA-IS3080, CA-IS3082, CA-IS3086, CA-IS3088 上海川土微电子有限公司 14. 重要声明 Version 1.04, 2022/06/17 上述资料仅供参考使用,用于协助 Chipanalog 客户进行设计与研发。Chipanalog 有权在不事先通知的情况下,保 留因技术革新而改变上述资料的权利。 Chipanalog 产品全部经过出厂测试。 针对具体的实际应用,客户需负责自行评估,并确定是否适用。Chipanalog 对客户使用所述资源的授权仅限于开发所涉及 Chipanalog 产品的相关应用。 除此之外不得复制或展示所述资源, 如 因使用所述资源而产生任何索赔、 赔偿、 成本、 损失及债务等, Chipanalog 对此概不负责。 商标信息 Chipanalog Inc.®、Chipanalog®为 Chipanalog 的注册商标。 http://www.chipanalog.com Copyright © 2020, Chipanalog Incorporated 上海川土微电子有限公司 25
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