ADM4168E - Analog Devices

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±15 kV ESD保護機能付き
デュアルRS- 422 トランシーバ
ADM4168E
データシート
機能ブロック図
特長
RS-422 用デュアル・トランシーバ
バス入力／出力ピンの ESD 保護
±15 kV 人体モデル (HBM)
±8 kV IEC 61000-4-2、接触放電
±8 kV IEC 61000-4-2、空中放電
TIA/EIA-422-B および ITU-T recommendation V.11 に準拠
断線に対するフェイルセーフ・デザイン
5 V 電源アプリケーションに対応
低電源電流動作: 最大 9 mA
低いドライバ出力スキュー
レシーバ入力インピーダンス: 30 kΩ
レシーバ同相モード・レンジ: −7 V～+7 V
グリッチなしのパワーアップ／パワーダウン
16 ピン TSSOP パッケージ
動作温度範囲: −40°C～+85°C
VCC
ADM4168E
DI1
Y1
B1
R1
D1
Z1
A1
RO1
DE1
DE2
RO2
A2
Z2
R2
D2
B2
Y2
GND
アプリケーション
10820-001
DI2
図 1.
RS-422 インターフェース
高速データ・レートのモーター制御
シングルエンド／差動信号変換
1 対 1 およびマルチドロップ伝送システム
概要
ADM4168E は、1 対 1 およびマルチドロップ伝送線を使用する
高速通信に適したデュアル RS-422 トランシーバを内蔵していま
す。平衡伝送線向けにデザインされた ADM4168E は、TIA/EIA422-B に準拠しています。
差動ドライバ出力と差動レシーバ入力は、最大±15 kV の HBM
と最大±8 kV の IEC 61000-4-2 (接触放電と空中放電)に対する保
護を提供する静電保護回路を内蔵しています。
ADM4168E のレシーバはフェイル・セーフ機能を持っているた
め、入力の未接続(フローティング)時にロジック出力状態はハ
イになります。
ADM4168E は商用温度範囲と工業温度範囲の仕様で、16 ピン
TSSOP パッケージを採用しています。
ADM4168E は 5 V 単電源で動作します。バスの輻輳または出力
の短絡により発生する消費電力の増加を短絡保護回路により防
止します。短絡保護回路は、故障状態で最大出力電流を 150 mA
に制限します。
アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期していますが、その情報の利用に関して、あるいは利用によって
生じる第三者の特許やその他の権利の侵害に関して一切の責任を負いません。また、アナログ・デバイセズ社の特許または特許の権利の使用を明示
的または暗示的に許諾するものでもありません。仕様は、予告なく変更される場合があります。本紙記載の商標および登録商標は、それぞれの所有
者の財産です。※日本語版資料は REVISION が古い場合があります。最新の内容については、英語版をご参照ください。
Rev. 0
©
Analog Devices, Inc. All rights reserved.
本
社／〒105-6891 東京都港区海岸 1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル
電話 03（5402）8200
大阪営業所／〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原 3-5-36 新大阪トラストタワー
電話 06（6350）6868
ADM4168E
データシート
目次
特長 ...................................................................................................... 1
ピン配置およびピン機能説明 .......................................................... 6
アプリケーション .............................................................................. 1
代表的な性能特性 .............................................................................. 7
機能ブロック図 .................................................................................. 1
テスト回路とスイッチング特性 ...................................................... 9
概要 ...................................................................................................... 1
ドライバの測定 .............................................................................. 9
改訂履歴 .............................................................................................. 2
レシーバの測定 .............................................................................. 9
仕様 ...................................................................................................... 3
動作原理............................................................................................ 10
タイミング仕様 .............................................................................. 4
真理値表 ........................................................................................ 10
絶対最大定格 ...................................................................................... 5
外形寸法............................................................................................ 11
熱抵抗 .............................................................................................. 5
オーダー・ガイド ........................................................................ 11
ESD の注意...................................................................................... 5
改訂履歴
9/12—Revision 0: Initial Version
Rev. 0
－ 2/11 －
ADM4168E
データシート
仕様
4.5 V ≤ VCC ≤ 5.5 V、特に指定がない限り、すべての最小／最大仕様は推奨動作範囲に適用。特に指定のない限り、すべての typ 仕様は、
TA = 25°C、VCC = 5.0 V で規定します。
表 1.
Parameter
SUPPLY CURRENT
Total Package
DRIVER
Differential Outputs (Y1, Z1, Y2, Z2 Pins)
Input Clamp Voltage
Output Voltage High
Output Voltage Low
Differential Output Voltage
No Load
Outputs Loaded2
Δ|VOD| for Complementary Output States
Common-Mode Output Voltage
Δ|VOC| for Complementary Output States
Output Leakage Current
Output Current (Short Circuit)3
Input Capacitance
Logic Inputs (DI, DE Pins)
Input Voltage High
Input Voltage Low
Input Current High
Input Current Low
RECEIVER
Differential Inputs (A1, B1, A2, B2 Pins)
Differential Input Threshold Voltage2
Input Voltage Hysteresis
Input Current
Line Input Resistance
Logic Outputs (RO1, RO2 Pins)
Output Voltage High
Output Voltage Low
Symbol
ICC
VIK
VOH
VOL
|VOD1|
|VOD2|
∆|VOD|
VOC
Δ|VOC|
IO
IOS
CI
2.4
2.0
2.0
Typ
Max
Unit
4
5
6
9
mA
mA
Test Conditions/Comments
No load, drivers enabled
VI = VCC or GND
VI = 2.4 V or 0.5 V1
−1.5
V
V
V
II = −18 mA
VIH = 2 V, VIL = 0.8 V, IOH = −20 mA
VIH = 2 V, VIL = 0.8 V, IOL = 20 mA
V
V
V
V
V
µA
µA
mA
pF
IO = 0 mA
RL = 100 Ω (see Figure 11)
RL = 100 Ω (see Figure 11)
RL = 100 Ω (see Figure 11)
RL = 100 Ω (see Figure 11)
DE = 0 V, VCC = 0 V or 5 V, VO = 6 V
DE = 0 V, VCC = 0 V or 5 V, VO = −0.25 V
VO = VCC or GND
3.5
0.2
6.0
±0.4
±3.0
±0.4
100
−100
−30
−150
6
2.0
VTH
VHYS
II
−200
RIN
12
30
VOH
VOL
3.8
4.2
0.1
他の入力を VCC または GND に接続して各入力を測定。
2
条件の詳細については、TIA/EIA-422-B を参照。
3
同時に 1 つの出力しか短絡しない。短絡時間は 1 sec を超えない。
0.4
3.7
VIH
VIL
IIH
IIL
1
Rev. 0
Min
0.8
1
−1
+200
60
1.5
−2.5
－ 3/11 －
0.3
V
V
µA
µA
VI = VCC or VIH
VI = GND or VIL
mV
mV
mA
mA
kΩ
VI = 7 V, other input at 0 V
VI = −7 V, other input at 0 V
VIC = −7 V to +7 V, other input at 0 V
V
V
VID = 200 mV, IOH = −6 mA
VID = −200 mV, IOL = 6 mA
ADM4168E
データシート
タイミング仕様
4.5 V ≤ VCC ≤ 5.5 V、特に指定がない限り、すべての最小／最大仕様は推奨動作範囲に適用。特に指定のない限り、すべての typ 仕様は、
TA = 25°C、VCC = 5.0 V で規定します。
表 2.
Parameter
DRIVER
Propagation Delay
Driver Output Skew
Rise Time/Fall Time
Enable Time
Disable Time
RECEIVER1
Propagation Delay
Transition Time
1
Symbol
Min
tDPLH, tDPHL
tSK
tDR, tDF
tZH, tZL
tHZ, tLZ
tRPLH, tRPHL
tTLH, tTHL
9
Typ
Max
Unit
8
1.5
5
10
7
16
4
10
19
16
ns
ns
ns
ns
ns
Test Conditions/Comments
R1, R2 = 50 Ω; R3 = 500 Ω; C1, C2, C3 = 40 pF
S1 open (see Figure 12 and Figure 13)
S1 open (see Figure 12 and Figure 13)
S1 open (see Figure 12 and Figure 13)
S1 closed (see Figure 13 and Figure 14)
S1 closed (see Figure 13 and Figure 14)
15
4
27
9
ns
ns
CL = 50 pF (see Figure 15 and Figure 16)
VIC = 0 V, CL = 50 pF (see Figure 15 and Figure 16)
他の入力を VCC または GND に接続して各入力を測定。
Rev. 0
－ 4/11 －
ADM4168E
データシート
絶対最大定格
表 3.
熱抵抗
Parameter
Rating
VCC
Digital Input Voltage (DE1, DE2)
Driver Input Voltage (DI1, DI2)
Receiver Output Voltage (RO1, RO2)
Driver Output Voltage (Y1, Z1, Y2, Z2)
Receiver Input Voltage (A1, B1, A2, B2)
Operating Temperature Range
Storage Temperature Range
ESD Protection on Ax, Bx, Yx, and Zx
Human Body Model (HBM)
IEC 61000-4-2, Contact Discharge
IEC 61000-4-2, Air Discharge
−0.3 V to +7 V
−0.3 V to +7 V
−0.3 V to +7 V
−0.3 V to VCC + 0.3 V
−0.3 V to +7 V
−14 V to +14 V
−40°C to +85°C
−65°C to +150°C
θJA はワーストケース条件で規定。すなわち表面実装パッケージ
の場合、デバイスを回路ボードにハンダ付けした状態で規定。
表 4.熱抵抗
Unit
°C/W
ESD の注意
±15 kV
±8 kV
±8 kV
上記の絶対最大定格を超えるストレスを加えるとデバイスに恒
久的な損傷を与えることがあります。この規定はストレス定格
の規定のみを目的とするものであり、この仕様の動作のセクシ
ョンに記載する規定値以上でのデバイス動作を定めたものでは
ありません。デバイスを長時間絶対最大定格状態に置くとデバ
イスの信頼性に影響を与えます。
Rev. 0
θJA
113
Package Type
16-Lead TSSOP
－ 5/11 －
ESD（静電放電）の影響を受けやすいデバイスで
す。電荷を帯びたデバイスや回路ボードは、検知さ
れないまま放電することがあります。本製品は当社
独自の特許技術である ESD 保護回路を内蔵してはい
ますが、デバイスが高エネルギーの静電放電を被っ
た場合、損傷を生じる可能性があります。したがっ
て、性能劣化や機能低下を防止するため、ESD に対
する適切な予防措置を講じることをお勧めします。
ADM4168E
データシート
ピン配置およびピン機能説明
16 VCC
B1 1
A1 2
15
DI1
14 Y1
DE1 4
ADM4168E
13
RO2 5
TOP VIEW
(Not to Scale)
12 DE2
Z1
A2 6
11 Z2
B2 7
10 Y2
GND 8
9
DI2
10820-002
RO1 3
図 2.ピン配置
表 5.ピン機能の説明
ピン番号
記号
説明
1
B1
反転レシーバ入力 B、トランシーバ 1。
2
A1
非反転レシーバ入力 A、トランシーバ 1。
3
RO1
レシーバ出力、トランシーバ 1。
4
DE1
ドライバ出力イネーブル、トランシーバ 1。ハイ・レベルにすると差動ドライバ出力 Y1 と Z1 がイネーブルされ、
ロー・レベルにすると差動ドライバ出力が高インピーダンス状態になります。
5
RO2
レシーバ出力、トランシーバ 2。
6
A2
非反転レシーバ入力 A、トランシーバ 2。
7
B2
反転レシーバ入力 B、トランシーバ 2。
8
GND
グラウンド。
9
DI2
ドライバ入力、トランシーバ 2。ドライバがイネーブルされた場合、DI2 をロー・レベルにすると、Y2 がロー・レ
ベルに、Z2 がハイ・レベルに、それぞれなります。DI2 をハイ・レベルにすると Y2 がハイ・レベルに、Z2 がロ
ー・レベルに、それぞれなります。
10
Y2
非反転ドライバ出力 Y、トランシーバ 2。
11
Z2
反転ドライバ出力 Z、トランシーバ 2。
12
DE2
ドライバ出力イネーブル、トランシーバ 2。ハイ・レベルにすると差動ドライバ出力 Y2 と Z2 がイネーブルされ、
ロー・レベルにすると差動ドライバ出力が高インピーダンス状態になります。
13
Z1
反転ドライバ出力 Z、トランシーバ 1。
14
Y1
非反転ドライバ出力 Y、トランシーバ 1。
15
DI1
ドライバ入力、トランシーバ 1。ドライバがイネーブルされた場合、DI1 をロー・レベルにすると、Y1 がロー・レ
ベルに、Z1 がハイ・レベルに、それぞれなります。DI1 をハイ・レベルにすると Y1 がハイ・レベルに、Z1 がロ
ー・レベルに、それぞれなります。
16
VCC
電源 (5 V ± 10%)。
Rev. 0
－ 6/11 －
ADM4168E
データシート
代表的な性能特性
120
100
100Ω LOAD
UNLOADED
SUPPLY CURRENT, ICC (mA)
100
SUPPLY CURRENT, ICC (mA)
100Ω LOAD
UNLOADED
90
80
60
40
80
70
60
50
40
30
20
20
40
60
80
TEMPERATURE (°C)
0
1
2
DRIVER DIFFERENTIAL OUTPUT VOLTAGE, |VOD2| (V)
TRANSCEIVER 1
TRANSCEIVER 2
3.8
3.7
3.6
3.5
3.4
3.3
3.2
3.1
3.0
–40
–20
0
20
40
60
80
TEMPERATURE (°C)
4.1
RECEIVER OUTPUT VOLTAGE LOW, VOL (mV)
2
1
40
60
80
TEMPERATURE (°C)
5.4
5.5
TRANSCEIVER 1
TRANSCEIVER 2
3.5
3.3
3.1
2.9
2.7
2.5
4.5
4.6
4.7
4.8
4.9
5.0
5.1
5.2
5.3
450
TRANSCEIVER 1
TRANSCEIVER 2
400
350
300
250
200
150
100
50
–20
0
20
40
60
80
TEMPERATURE (°C)
図 5.レシーバ出力電圧ハイ・レベルの温度特性
Rev. 0
10
3.7
0
–40
10820-014
RECEIVER OUTPUT VOLTAGE HIGH, VOH (V)
3
20
9
3.9
500
4
0
8
図 7.電源電圧対ドライバ差動出力電圧
TRANSCEIVER 1
TRANSCEIVER 2
–20
7
SUPPLY VOLTAGE, VCC (V)
5
0
–40
6
4.3
図 4.ドライバ差動出力電圧の温度特性
6
5
図 6.データ・レート対電源電流
10820-008
DRIVER DIFFERENTIAL OUTPUT VOLTAGE, |VOD2| (V)
3.9
4
DATA RATE (Mbps)
図 3.電源電流の温度特性、データ・レート = 10 Mbps
4.0
3
10820-009
20
図 8.レシーバ出力電圧ロー・レベルの温度特性
－ 7/11 －
10820-015
0
10820-003
–20
10820-004
10
0
–40
ADM4168E
データシート
DI
A
1
B
2
RO
Y
Z
CH2 2V
M100ns
A CH1
2.48V
10820-007
CH1 2V
CH3 2V
CH2 2V
CH4 2V
図 9.ドライバ出力
Rev. 0
CH3 2V
M100ns
図 10.レシーバ出力
－ 8/11 －
A CH2
2.28V
10820-016
4
3
ADM4168E
データシート
テスト回路とスイッチング特性
ドライバの測定
Y
RL
2
DI
Y
DI
VOD2
RL
2
DE
VOC
R1
R3
VOD
C1
1.5V
S1
R2
Z
Z
C3
10820-019
Z
C2
10820-021
Y
NOTES
1. C1, C2, C3 INCLUDE PROBE/INSTRUMENT CAPACITANCE.
図 11.ドライバ電圧の測定
図 13.ドライバ・タイミング回路
5V
5V
DE
INPUT
1.3V
1.3V
1.3V
1.3V
0V
0V
tDPLH
tDPHL
tZL
tLZ
1.5V
VOH
VOL
VOL
tZH
tSK
VOH
OUT
Z
tHZ
tSK
VOH
VOH – 0.3V
2V
50%
50%
1.3V
1.5V
1.3V
VOL
tDPHL
+VO
VOL + 0.3V
NOTES
1. INPUT PULSE GENERATOR: PPR 1MHz; 50% DUTY CYCLE; tR, tF ≤ 6ns.
tDPLH
図 14.ドライバ・イネーブル／ディスエーブル・タイミング
90% POINT
90% POINT
VOD
10% POINT
10% POINT
tDR
tDF
10820-020
–VO
NOTES
1. INPUT PULSE GENERATOR: PPR 1MHz; 50% DUTY CYCLE; tR, tF ≤ 6ns.
図 12.ドライバ伝搬遅延と立上がり／立下がりタイミング
レシーバの測定
A
2.5V
0V
0V
tRPLH
tRPHL
VO
B
CL
–2.5V
NOTES
1. CL INCLUDES PROBE/INSTRUMENT CAPACITANCE.
VOH
90%
図 16.レシーバ・タイミング回路
90%
50%
50%
10%
tTLH
tTHL
NOTES
1. INPUT PULSE GENERATOR: PPR 1MHz; 50% DUTY CYCLE; tR, tF ≤ 6ns.
VOL
10820-024
10%
図 15.レシーバ伝搬遅延と変化タイミング
Rev. 0
－ 9/11 －
10820-023
B
(A = 0V)
RO
10820-022
1.3V
0.8V
OUT
50%
1.3V
50%
Y
ADM4168E
データシート
動作原理
ADM4168E は、5 V ± 10% の単電源で動作するデュアル RS-422
トランシーバです。ADM4168E は平衡伝送線向けにデザインさ
れ、TIA/EIA-422-B および ITU-T recommendation V.11 に準拠し
ています。各デバイスは 2 個の差動ライン・ドライバと 2 個の
差動ラインレシーバを内蔵しているため全二重データ伝送に適
しています。
レシーバはフェイル・セーフ機能を持っているため、入力の未
接続(フローティング)時にロジックはハイ出力レベルになりま
す。
ADM4168E は非常に小さい伝搬遅延を持つため、最大ボー・レ
ート動作を確保します。ドライバのバランスが優れているため、
歪みのない伝送を確保します。
もう 1 つの重要な仕様は、相補出力間のスキュー対策です。ス
キューが小さいため、システムのノイズ耐性が強化され、電磁
干渉 (EMI)が小さくなります。
表 7.送信 (各ドライバ)
Inputs
DI
Z
Y
H
H
L
H
L
X
L
H
Z
H
L
Z
表 8.受信 (各レシーバ)
Inputs
Output
A−B
RO
≥ +0.2 V
≤ −0.2 V
−0.2 V < A − B < +0.2 V
Inputs open
H
L
I
H
真理値表
表 6.真理値表での省略表示
Letter
Description
H
I
L
X
Z
High level
Indeterminate
Low level
Irrelevant
High impedance (off)
Rev. 0
Outputs
DE
－ 10/11 －
ADM4168E
データシート
外形寸法
5.10
5.00
4.90
16
9
4.50
4.40
4.30
6.40
BSC
1
8
PIN 1
1.20
MAX
0.15
0.05
0.20
0.09
0.65
BSC
0.30
0.19
COPLANARITY
0.10
SEATING
PLANE
8°
0°
0.75
0.60
0.45
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-AB
図 17.16 ピン薄型シュリンク・スモール・アウトライン・パッケージ[TSSOP]
(RU-16)
寸法: mm
オーダー・ガイド
Model1
Temperature Range
Package Description
Package Option
ADM4168EBRUZ
ADM4168EBRUZ-RL7
EVAL-ADM4168EEBZ
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
16-Lead Thin Shrink Small Outline Package [TSSOP]
16-Lead Thin Shrink Small Outline Package [TSSOP]
Evaluation Board
RU-16
RU-16
1
Z = RoHS 準拠製品。
Rev. 0
－ 11/11 －