HGX3485EIM/TR

HGX3485E 3.3V 供电，256 节点，12Mbps 半双工 RS485/RS422 收发器 特点： 产品外形：  3.3V 电源供电，半双工；  1/8 单位负载，允许最多 256 个器件连接到总线；  驱动器短路输出保护；  过温保护功能；  低功耗关断功能；  接收器开路失效保护；  具有较强的抗噪能力；  集成的瞬变电压抵制功能；  在电噪声环境中的数据传输速率可达到 12Mbps； 描述 HGX3485E是一款 3.3V 供电、半双工、低功耗，功能完全满足 TIA/EIA-485 标准要求的 RS-485 收发器。 HGX3485E包括一个驱动器和一个接收器，两者均可独立使能与关闭。当两者均禁用时，驱动 器与接收器均输出高阻态。HGX3485 具有 1/8 负载，允许 256个HGX3485 收发器并接在同一通信 总线上。可实现高达 12Mbps 的无差错数据传输 。 HGX3485E工作电压范围为 3.0~3.6 V，具备失效安全（fail-safe）、过温保护、限流保护、过压 保护等功能。 引脚分布图 RO VCC R RE B DE A DI GND D 图 1 HGX3485E引脚分布图 http://www.hgsemi.com.cn 1 2018 MAR HGX3485E 极限参数 参数 符号 大小 单位 电源电压 VCC +7 V 控制端口电压 /RE，DE，DI -0.3~+7 V 总线侧输入电压 A、B -7~13 V 接收器输出电压 RO -0.3~+7 V 工作温度范围 -40~85 ℃ 存储工作温度范围 -60~150 ℃ 焊接温度范围 300 ℃ SOP8 400 mW MSOP8/8μMAX/VSSOP8 830 mW DIP8 700 mW 连续功耗 最大极限参数值是指超过这些值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，所有的电压的参考点为地。 引脚定义 引脚序号 引脚名称 引脚功能 RO 接收器输出端。 当/RE 为低电平时，若 A-B≧200mV，RO 输出为高电平； 若 A-B≦-200mV，RO 输出为低电平。 /RE 接收器输出使能控制。 当/RE 接低电平时，接收器输出使能，RO 输出有效；当/RE 接高 电平时，接收器输出禁能，RO 为高阻态； /RE 接高电平且 DE 接低电平时，器件进入低功耗关断模式。 DE 驱动器输出使能控制。 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； /RE 接高电平且 DE 接低电平时，器件进入低功耗关断模式。 4 DI DI 驱动器输入。DE 为高电平时， DI 上的低电平使驱动器同相 端 A 输出为低电平，驱动器反相端 B 输出为高电平； DI 上的高 电平将使同相端输出为高电平，反相端输出为低。 5 GND 6 A 接收器同相输入和驱动器同相输出端 7 B 接收器反相输入和驱动器反相输出端 8 VCC 1 2 3 http://www.hgsemi.com.cn 接地 接电源 2 2018 MAR HGX3485E 驱动器直流电学特性 参数 符号 驱动器差分输出 （无负载） VOD1 驱动差分输出 VOD2 测试条件 最小 典型 最大 3.3 图 2，RL = 54Ω 1.5 单位 V VCC V 图 2，RL = 100 Ω 2 VCC 输出电压幅值的变化 （NOTE1） ∆VOD 图 2，RL = 54 Ω 0.2 V 输出共模电压 VOC 图 2，RL = 54 Ω 3 V 共模输出电压幅值 的变化（NOTE1） ∆VOC 图 2，RL = 54 Ω 0.2 V 高电平输入 VIH DE，DI，/RE 低电平输入 VIL DE，DI，/RE 逻辑输入电流 IIN1 DE，DI，/RE 输出短路时的电流， 短路到高 IOSD1 短路到 0V~12V 输出短路时的电流， 短路到低 IOSD2 短路到-7V~0V 2.0 V -2 0.8 V 2 uA 250 mA -250 mA 过温关断阈值温度 140 ℃ 过温关断迟滞温度 20 ℃ （如无另外说明，VCC=3.3V±10% ,Temp=TMIN~TMAX，典型值在 VCC=+3.3V，Temp＝25℃） NOTE1：∆VOD 和∆VOC 分别是输入信号 DI 状态变化时引起的 VOD 与 VOC 幅值的变化。 接收器直流电学特性 参数 输入电流（A，B） 符号 IIN2 http://www.hgsemi.com.cn 测试条件 最小 DE = 0 V， VCC=0 或 3.3V VIN = 12 V DE = 0 V， VCC=0 或 3.3V VIN = -7 V 3 -100 典型 最大 单位 125 uA uA 2018 MAR HGX3485E 正向输入阈值电压 VIT+ -7V≦VCM≦12V 反向输入阈值电压 VIT- -7V≦VCM≦12V -200 输入迟滞电压 Vhys -7V≦VCM≦12V 10 高电平输出电压 VOH IOUT = −2.5mA， VID = +200 mV VCC-1.5 低电平输出电压 VOL IOUT = +2.5mA， VID = -200 mV 0.4 V 三态输入漏电流 IOZR 0.4 V < VO < 2.4 V ±1 uA 接收端输入电阻 RIN -7V≦VCM≦12V 96 接收器短路电流 IOSR 0 V≤VO≤VCC ±8 +200 mV mV 30 mV V kΩ ±60 mA （如无另外说明，VCC=3.3V±10% ,Temp=TMIN~TMAX，典型值在 VCC=+3.3V，Temp＝25℃） 供电电流 参数 符号 测试条件 ICC1 典型 最大 单位 /RE=0V， DE = 0 V 520 800 uA ICC2 /RE=VCC， DE=VCC 540 700 uA ISHDN /RE=VCC， DE=0V 0.5 10 uA 参数 符号 测试条件 典型 最大 单位 驱动器差分 输出延迟 tDD 10 35 ns 驱动器差分输出 过渡时间 tTD RDIFF = 60 Ω, CL1=CL2=100pF (见图 3 与图 4) 12 25 ns 驱动器传播延迟 从低到高 tPLH 8 35 ns 驱动器传播延迟 从高到低 tPHL 8 35 ns 供电电流 关断电流 最小 驱动器开关特性 http://www.hgsemi.com.cn 最小 RDIFF = 27 Ω, (见图 3 与图 4) 4 2018 MAR HGX3485E |tPLH-tPHL| tPDS 1 8 ns 使能到输出高 tPZH 20 90 ns 使能到输出低 tPZL 20 90 ns 输入低到禁能 tPLZ 20 80 ns 输入高到禁能 tPHZ 20 80 ns 关断条件下， 使能到输出高 tDSH RL = 110Ω， （见图 5、6） 500 900 ns 关断条件下， 使能到输出低 tDSL RL = 110Ω， （见图 5、6） 500 900 ns 参数 符号 测试条件 典型 最大 单位 接收器 输入到输出传播 延迟从低到高 tRPLH 80 150 ns 80 150 ns 7 10 ns RL = 110Ω， （见图 5、6） RL = 110Ω， （见图 5、6） 接收器开关特性 最小 接收器 输入到输出传播 延迟从高到低 tRPHL |tRPLH − tRPHL| tRPDS 使能到输出低时间 tRPZL CL=15pF 见图 7 与图 8 20 50 ns 使能到输出高时间 tRPZH CL=15pF 见图 7 与图 8 20 50 ns 从输出低到 禁能时间 tPRLZ CL=15pF 见图 7 与图 8 20 45 ns 从输出高到 禁能时间 tPRHZ CL=15pF 见图 7 与图 8 20 45 ns 关断状态下 使能到输出高时间 tRPSH CL=15pF 见图 7 与图 8 200 1400 ns 关断状态下 使能到输出低时间 tRPSL CL=15pF 见图 7 与图 8 200 1400 ns 进入关断状态时间 tSHDN NOTE2 300 ns CL=15pF 见图 7 与图 8 80 NOTE2：当/RE=1，DE=0 持续时间小于 80ns 时，器件必不进入 shutdown 状态，当大于 300ns 时，必 定进入 shutdown 状态。 http://www.hgsemi.com.cn 5 2018 MAR HGX3485E 功能表 发送功能表 控制 接收功能表 输入 输出 控制 输入 输出 /RE DE DI A B /RE DE A-B RO X 1 1 H L 0 X ≥200mV H X 1 0 L H 0 X ≤-200mV L 0 0 X Z Z 0 X 开/短路 H 1 0 X 1 X X Z Z(shutdown) X：任意电平；Z：高阻。 http://www.hgsemi.com.cn X：任意电平；Z：高阻。 6 2018 MAR HGX3485E 测试电路 图 2 驱动器直流测试负载 CL 包含探针以及杂散电容（下同） 图 3 驱动器差分延迟与渡越时间 图 4 驱动器传播延迟 http://www.hgsemi.com.cn 7 2018 MAR HGX3485E 图 5 驱动器使能与禁能时间 图 6 驱动器使能与禁能时间 http://www.hgsemi.com.cn 8 2018 MAR HGX3485E 图 7 接收器传播延时测试电路 图 8 接收器使能与禁能时间 http://www.hgsemi.com.cn 9 2018 MAR HGX3485E 产品说明 1 简述 HGX3485E是用于 RS-485/RS-422 通信的半双工高速收发器，包含一个驱动器和接收器。具有失效 安全，过压保护、过流保护、过热保护功能。HGX3485E实现高达 12Mbps 的无差错数据传输。 2 总线上挂接 256 个收发器 标准 RS485 接收器的输入阻抗为 12kΩ(1 个单位负载)，标准驱动器可最多驱动 32 个单位负载。 HGX3485E收发器的接收器具有 1/8 单位负载输入阻抗(96kΩ)，允许最多 256 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 RS485 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。 3 驱动器输出保护 通过两种机制避免故障或总线冲突引起输出电流过大和功耗过高。第一，过流保护，在整个共 模电压范围（参考典型工作特性）内提供快速短路保护。第二，热关断电路，当管芯温度超过 140℃ 时，强制驱动器输出进入高阻状态。 4 典型应用 4.1 总线式组网：HGX3485E RS485 收发器设计用于多点总线传输线上的双向数据通信。图 9 显示 了典型网络应用电路。这些器件也能用作电缆长于 4000 英尺的线性转发器，为减小反射，应当在传 输线两端以其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 9 总线式 RS485 半双工通讯网络 http://www.hgsemi.com.cn 10 2018 MAR HGX3485E 4.2 手拉手式组网：又称菊花链拓扑结构，是 RS485 总线布线的标准及规范，是 TIA 等组织推 荐使用的 RS485 总线拓扑结构。其布线方式就是主控设备与多个从控设备形成手拉手连接方式，如 图 10 所示，不留分支才是手拉手的方式。这种布线方式，具有信号反射小，通讯成功率高等优点。 图 10 手拉手式 RS485 半双工通讯网络 4.3 总线端口防护：在恶劣的环境下，RS485 通讯端口通常都做好静电防护、雷击浪涌防护等额 外的防护，甚至还需要做好防止 380V 市电接入的方案，以避免智能仪表、工控主机的损坏。图 11 为常见的 3 种 RS485 总线端口防护方案。第一种为 AB 端口分别并联 TVS 器件到保护地，AB 端口 之间并联 TVS 器件、AB 端口分别串联热敏电阻、并接气体放电管到保护地形成三级保护的方案； 第二种为 AB 分别并联 TVS 到地、串联热敏电阻，AB 之间并联压敏电阻的三级防护方案；第三种 为 AB 分别接上下拉电阻到电源与地，AB 之间接 TVS，A 或 B 某一端口接热敏电阻的方案。 图 11 端口防护方案 http://www.hgsemi.com.cn 11 2018 MAR