GM75176E

GM75176E ±15kV ESD 保护,失效保护,10Mbps 高速 MAX1937 RS-485/RS-422 收发器 概述 用于 RS-485/RS-422 通信的 GM75176E 是一款半双工通信的 10Mbps 高速收发器，其包含一路驱动 器和一路接收器。具有±15kV 人体模式 ESD 保护以及失效保护电路，当接收器输入开路或短路时，确保 接收器输出逻辑高电平。如果挂接在终端匹配总线上的所有发送器都禁用（高阻），接收器将输出逻辑高 电平。GM75176E 驱动器不限制摆率，能够保证高达 10Mbps 的通信速率。GM75176E 其接收器具有 1 单位负载输入阻抗，总线上可以挂接多达 32 个收发器。此外，GM75176E 还内置了过温保护电路，保证 芯片高温条件不受损坏。 特性 ● 提供低电流关断模式 ● 真正的失效保护接收器兼容于EIA/TIA-485 ● 提供工业标准的 8 引脚 SOP 封装 ● 内置过温保护电路保证芯片高温不受损坏 ● 总线上允许挂接多达32个收发器 ● 为 RS-485/RS-422 A/B 引脚提供增强型 ESD 保护 A/B 引脚提供增强型 ESD 保护 HBM 人体模式：±15kV IEC 61000-4-2： 接触放电 ±12kV 空气放电 ±15kV 引脚逻辑图及描述 图1：GM75176E引脚图 图2：GM75176E逻辑图 应用 ● 工业控制网络 ● 安防系统 ● 通信装备 ● 照明系统 ● 电机控制系统 ● 仪器仪表 定购信息 型号 传输方式 速率 节点数 温度范围 封装 最小包装 GM75176E 半双工 10Mbps 32 -40℃～+85℃ SOP8 2500pcs www.gmmicro.com 杭州捷茂微电子有限公司 -1- ±15kV ESD 保护、失效保护 GM75176E RS-485/RS-422 收发器 引脚描述 引 脚 名称 1 RO 功 能 接 收器 输 出。 当 RE 为 低电 平 时， 若 A-B≧-50mV,， RO 输 出为 高 电平 ；若 A-B≦-200mV, RO 输出为低电平 接收器输出使能。 RE 接低电平时 RO 输出有效；当 RE 接高电平时 RO 为高阻 2 RE 态； RE 接高电平且 DE 接低电平时，器件进入低功耗关断模式 驱动器输出使能。DE 接高电平时驱动器输出有效，DE 为低电平时输出为高阻态； 3 DE 4 DI 5 GND 6 A 接收器同相输入和驱动器同相输出 7 B 接收器反相输入和驱动器反相输出 8 VCC RE 接高电平且 DE 接低电平时，器件进入低功耗关断模式 驱动器输入。DE 为高电平时，DI 上的低电平强制同相输出为低电平，反相输出 为高电平。同样，DI 上的高电平将强制同相输出为高电平，反相输出为低 接地 正相供应端:4.5≦VCC≦5.5V 绝对最大额定值 参 数 符 号 大 小 单 位 供应电压 VCC +7 V 控制输入电压 /RE, DE -0.3 到 VCC+0.3 V 驱动器输入电压 DI -0.3 到 VCC+0.3 V 驱动器输出电压 A, B ±13 V 接收器输入电压 A, B ±13 V 接收器输出电压 RO -0.3～VCC+0.3 V SOP8 471 mW 工作温度范围 -40～+85 ℃ 储存温度 -65～+150 ℃ 焊接温度 300 ℃ 连续功耗 www.gmmicro.com 杭州捷茂微电子有限公司 -2- ±15kV ESD 保护、失效保护 GM75176E RS-485/RS-422 收发器 直流电气特性 （如无另外说明，VCC=+5V±5℅,TA=TMIN～TMAX，典型值在 VCC=+5V，TA＝25℃） （注释 1） 参 数 符号 测 试 条 件 最小 典型 最大 单位 4.5 5.5 V 图4 1.5 5 V 图4，R=50Ω(RS-422) 2.0 5 图4，R=27Ω(RS-485) 1.5 5 驱动器 供应电压 VCC 差分驱动器输出（无负载） VOD1 差分驱动器输出 VOD2 差分输出电压的幅度变化 （注 2） ∆VOD 驱动器共模输出电压 VOC 共模电压的幅度变化（注释 2） ∆VOC 图 4，R=50Ω或 R=27Ω 图 4，R=50Ω或 R=27Ω 图 4，R=50Ω或 R=27Ω 输入高电压 VIH1 DE,DI,/RE 输入低电压 VIL1 DE,DI,/RE DI 输入迟滞 VHYS 输入电流（A,B）半双工 IIN4 1 IOSD V 3 V 0.2 V 2.0 V 0.8 VIN=12V VIN=-7V -7V≦VOUT≦VCC 驱动器短路输出电流 0.2 100 DE=GND VCC=GND 或 5.5V V mV 500 -500 µA -250 0V≦VOUT≦12V 0V≦VOUT≦VCC V 250 mA -50 mV ±25 接收器 接收器差分阈值电压 VTH -7V≦VCM≦12V -200 -110 30 接收器输入时滞 mV 接收器输出高压 VOH IO=-4mA,VID=-50mV VCC-0.4 V 接收器输出低压 VOL IO=4mA,VID=-200mV 0.4 V 接收器端三态输出电流 IOZR 0.4V≦VO≦2.4V ±1 µA 接收器输入阻抗 RIN -7V≦VCM≦12V 12 接收器输出短路电流 IOSR 0V≦VRO≦VCC ±7 KΩ ±95 mA 供电电流 无负载, /RE=DI=VCC, DE=VCC 500 900 µA 无负载, /RE=DI=GND, DE=GND 400 600 µA ISHDN DE=GND,/RE=VCC,DI=VCCorGND 20 30 µA TSHDN 芯片结温 120 ℃ HBM 人体模式 ±15 kV MM 机器模式 ±800 V 接触放电 IEC 61000-4-2 ±12 kV 空气放电 IEC 61000-4-2 ±15 kV 静态工作电流 ICC 关断模式电流 过热保护 过热保护温度 ESD 静电保护 静电保护（A/B 引脚） 注释 1：进入器件的所有电流是正的，从器件输出的所有电流是负的；所有的电压，如果无例外说明都是对地的。 注释 2：当 DI 输入改变状态时，△VOD 和△VOC 分别为 VOD 和 VOC 变化。 注释 3：最大电流用于仅在馈回电流限制前的峰值电流，最小电流用于电流限制期间。 www.gmmicro.com 杭州捷茂微电子有限公司 -3- ±15kV ESD 保护、失效保护 GM75176E RS-485/RS-422 收发器 转换特性――GM75176E （如无另外说明，VCC=+5V±5℅,TA=TMIN～TMAX，典型值在 VCC=+5V，TA＝25℃） 参 数 驱动器输入到输出 符 号 条 件 最小 典型 最大 单位 T DPLH 图 6 和 8，RDIFF=54Ω 20 40 T DPHL CL1=CL2=100pF 20 40 -3 ±10 ns 14 25 ns 驱动器输出|t DPLH – t DPHL| T DHKEW 驱动器上升或下降时间 t DR, t DF 图 6 和 8，RDIFF=54Ω CL1=CL2=100pF 图 6 和 8，RDIFF=54Ω CL1=CL2=100pF 10 ns 最大数据速率 F MAX 驱动器使能到输出高 T DZH 图 7 和 9，CL=100pF S2 关 闭 150 ns 驱动器使能到输出低 T DZL 图 7 和 9，CL=100pF S1 关 闭 150 ns 从低到驱动器无效时间 T DLZ 图 7 和 9，CL=15pF S1 关闭 100 ns 从高到驱动器无效时间 T DHZ 图 7 和 9，CL=15pF S2 关闭 100 ns 接收器输入到输出 T RPLH T RPHL 图 10 和 12， VID≦15ns 的上升和下降时 间 50 差分接收器|t DPLH – t DPHL| T RSKD 图 10 和 12， VID≦15ns 的上升和下降时 间 0 ±10 ns 接收器使能到输出低 T RZL 图 5 和 11，CL=100pF S1 关 闭 20 50 ns 接收器使能到输出高 T RZH 图 5 和 11，CL=100pF S2 关 闭 20 50 ns 接收器从低到无效时间 T RLZ 图 5 和 11，CL=100pF S1 关 闭 20 50 ns 接收器从高到无效时间 T RHZ 图 5 和 11，CL=100pF S2 关 闭 20 50 ns 待机时间 T SHDN 200 600 ns 50 Mbps ns 从待机到输出高的驱动器使能 T DZH(SHDN) 图 7 和 9，CL=15pF S2 关闭 250 ns 从待机到输出低的驱动器使能 T DZL(SHDN) 图 7 和 9，CL=15pF S1 关闭 250 ns 从待机到输出高的接收器使能 T RZH(SHDN) 图 5 和 11，CL=100pF S2 关 闭 3500 ns 从待机到输出低的接收器使能 T RZL(SHDN) 图 5 和 11，CL=100pF S1 关 闭 3500 ns www.gmmicro.com 杭州捷茂微电子有限公司 -4- ±15kV ESD 保护、失效保护 GM75176E RS-485/RS-422 收发器 功能表 GM75176E GM75176E 传输 接收 输入 输入 输出 /RE DE DI B A X 1 1 0 1 X 1 0 1 0 0 0 X High-Z High-Z 1 0 X Shutdown 输出 /RE DE A-B RO 0 X ≥-0.05V 1 0 X ≤-0.2V 0 0 X Open/shorted 1 1 1 X High-Z 1 0 X Shutdown 图 3：GM75176E 典型半双工应用电路 1. 详述 用于 RS-485/RS-422 通信的 GM75176E 高速收发器包含一个驱动器和接收器. 具有失效保护电路， 当接收器输入开路或短路时，确保接收器输出逻辑高电平。如果挂接在终端匹配总线上的所有发送器都禁 用（高阻），接收器将输出逻辑高电平。GM75176E 驱动器不限制摆率，能够实现高达 10Mbps 的无差错 高速数据传输。GM75176E 为半双工收发器，采用高压 CMOS 工艺设计，与 Bipolar 工艺相比在同样性 能情况下具有更低的静态功耗。 2. 过温保护 GM75176E内置过温保护功能，当芯片温度大于120℃时，芯片进入过温保护模式，在该模式下芯片 的输出功率管关断。当温度小于100℃时，芯片将自动重启，该保护功能能有效防止芯片功率管在高温条 件下损坏。 3. 失效保护 接收器输入短路或开路时，或挂接在终端匹配传输线上的所有驱动器均处于禁用状态时，GM75176E 可确保接收器输出逻辑高电平。这是通过将接收器输入门限分别设置为-50mV和-200mV实现的。若差分 接收器输入电压(A - B) 大于或等于-50mV，RO为逻辑高电平；若电压(A - B) 小于或等于-200mV，RO为 逻辑低电平。 www.gmmicro.com 杭州捷茂微电子有限公司 -5- ±15kV ESD 保护、失效保护 GM75176E RS-485/RS-422 收发器 当挂接在终端匹配总线上的所有发送器都禁用时，接收器差分输入电压将通过终端电阻拉至0V。依据 接收器门限，可实现具有50mV最小噪声容限的逻辑高电平。与以往的失效保护器件不同，-50mV至-200mV 门限电压符合±200mV的EIA/ TIA-485标准。 4. 总线上挂接 32 个收发器 GM75176E收发器的接收器具有1单位负载输入阻抗(12kΩ)，允许最多32个收发器并行挂接在同一通 信总线上。这些器件可任意组合，或者与其它RS-485收发器进行组合，只要总负载不超过32个单位负载， 都可以挂接在同一总线上。 图 4：驱动器 DC 测试负载 图 5：接收器使能/无效定时测试负载 图 6：驱动器定时测试负载 图 7：驱动器使能/无效定时测试负载 图 8：驱动器传播延时 www.gmmicro.com 图 9：驱动器使能和无效时间 杭州捷茂微电子有限公司 -6- ±15kV ESD 保护、失效保护 GM75176E RS-485/RS-422 收发器 图 10：接收器传播延时 图 11：接收器使能和无效时间 图 12：接收器传播延时测试电路 典型应用 GM75176E收发器设计用于多点总线传输线上的双向数据通信。图13显示了典型的网络应用电路。在 低速条件下，这些器件能用作电缆长于4000英尺的线性转发器，但在10Mbps的高速率条件下，传输线长 度需要控制在100英尺以内。同时，在某些应用条件下为减小传输线的反射，应当在传输线两端以其所采 用线材的特性阻抗进行终端匹配，主干线以外的分支连线长度应尽可能短。 图13：典型半双工RS-485网络 www.gmmicro.com 杭州捷茂微电子有限公司 -7- ±15kV ESD 保护、失效保护 GM75176E RS-485/RS-422 收发器 产品信息 1. 内部结构与材料 NO Item Materials 1 Die Silicon 2 Molding Silica Fused 3 Lead frame Cu-Alloy 4 Wire Au or Cu 5 Die attach Ag paste 6 Plating Sn 图16：典型IC内部结构图 2．储存条件 工作温度范围： 储存温度范围： -40℃～+85℃ -65℃～+150℃ 推荐储存条件如下： ——温度： +5℃～+30℃ ——湿度： 40%～70%RH 3． 焊接温度 3.1 推荐回流焊接温度 预热温度： 预热区域： 焊接温度： 焊接区域： 130℃～190℃ 120SEC MAX 200℃～230℃ 60SEC MAX （注意） 最多焊接 2 次 图 17：IC 回流焊接温度曲线 3.2 DIP8 产品适合波峰焊，焊接温度为 235℃～260℃。 www.gmmicro.com 杭州捷茂微电子有限公司 -8- ±15kV ESD 保护、失效保护 GM75176E RS-485/RS-422 收发器 4．封装信息 8引脚塑料，SOIC8，封装代码：SOP8 注：所有尺度都以毫米为单位。 www.gmmicro.com 杭州捷茂微电子有限公司 -9-