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RS-232收发器接口芯片SP3223E/3243E的原理及应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:SP3223E/3243E是SIPEX公司生产的RS-232收发器接口芯片。该器件内部含有一个高效电荷泵,可在单+3.0V~+5.5V电源下产生±5.5V的RS-232电平,并支持EIA/TIA-232和ITU-TV.28/V.24通信协议,因而可用于笔记本电脑等便携式设备。文章分析了SP3223E/3243E的结构原理和主要特点,给出了它的典型应用电路。

    关键词:电荷泵;自动上线;驱动器;收发器

1 概述

SP3223E/3243E是SIPEX公司生产的RS-232收发器,它支持EIA/TIA-232和ITU-T V.28/V.24通信协议,适用于便携式设备使用(如笔记本电脑及PDA)。SP3223E/3243E内有一个高效电荷泵,可在单+3.0V~+5.5V电源下产生±5.5V的RS-232电平,该技术已申请了美国专利(专利号为U.S.--5306954)。满负载时,SP3223E/3243E器件可工作于235kbps的数据传输率。3.3V时仅需0.1μF的电容。SP3223E是一个双驱动器/双接收器芯片,SP3243E则是一个三驱动器/五接收器芯片,是笔记本电脑或PDA的理想器件。SP3243E 包含一个总是处于激活状态的补充接收器,可在关断状态下监控外设(如调制解调器)。由于具有自动上线特性,因此,当其与一个相关外设之间接上RS-232电缆并处于工作状态下时,设备会自动醒来。否则,如果电流不足1mA,设备会自动关断。

SP3243E包含一个补充接收器,当电源断开时,该接收器可保护UART或串行控制器芯片。SP3223E和SP3243E是敏感电源设计的理想选择。SP3223E和SP3243E的自动上线电路减少了电源电流降到1mA以下的可能性。在大多数便携式应用场合,RS-232电缆可被断开或是将外设关闭。在上述情况下,其内部的电荷泵和驱动器也会被关闭。否则系统会自动上线工作。这样,设计人员就可在不改变主要设计的情况下节省电源损耗。

SP3223E/3243E的主要特点如下:

●在+3.5V~+5.5V单电源下符合EIA/TIA-232-F标准。

●可十分方便地在EIA/TIA-232标准下使用,而且在EIA/TIA-562标准下使用时,其电源可降至+2.7V。

●在睡眠状态下,当关断电流达到1μA时,自动上线电路会被唤醒。

●有负载时的最小数据传输率为120kB/s。

●尽管电源范围波动,由于电荷泵可调,RS-232输出仍较稳定。

●带有以下ESD防护功能:

+15kV人体模式;

+15kV IEC1000-4-2 空间放电;

+8kV IEC1000-4-2 接触放电。
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2 SP3223E/3243E的引脚说明

SP3223E/3243E有DIP、SSOP、SOIC、TSSOP等几种不同的封装形式,图1为DIP封装的管脚排列。

3 结构原理

SP3223E和SP3243E系列器件内部由驱动器、收发器、SIPEX专有电荷泵、自动上线电路四个基本电路块组成。

3.1 驱动器

驱动器实际上是一个反转电平发送器,可用于把TTL或CMOS逻辑电平转换成5.0V EIA/TIA-232电平,以使其与输入的逻辑电平正好相反。该驱动器遵从EIA-TIA-232F 和所有以前版本的RS-232协议。

驱动器可工作在数据传输率为235kbps的情况下。在3kΩ负载与1000pF电容并联的满负荷情况下,其数据传输率为120kbps,并可保证PC—PC之间通信软件的协调性。驱动器的输出变化率被内部限制为最大不超过

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