MC3487：高性能四通道差分線路驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)剖析
MC3487：高性能四通道差分線路驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)剖析
在電子工程師的日常設(shè)計(jì)工作中，選擇合適的線路驅(qū)動(dòng)器至關(guān)重要。今天，我們就來深入探討一款經(jīng)典的四通道差分線路驅(qū)動(dòng)器——MC3487，它由德州儀器（TI）推出，在工業(yè)自動(dòng)化、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
文件下載：mc3487.pdf
一、產(chǎn)品概述
MC3487是一款具備四個(gè)獨(dú)立差分線路驅(qū)動(dòng)器的芯片，其設(shè)計(jì)滿足了ANSI TIA/EIA - 422 - B和ITU Recommendation V.11的規(guī)范要求。每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都擁有TTL兼容輸入，通過緩沖設(shè)計(jì)降低了電流并減少了負(fù)載。它采用3態(tài)、TTL兼容輸出，具有快速的轉(zhuǎn)換時(shí)間和高阻抗輸入，只需單一的5V電源供電，并且在電源上下電過程中提供保護(hù)功能。
二、應(yīng)用領(lǐng)域
MC3487的應(yīng)用場景十分廣泛，在工廠自動(dòng)化、ATM和現(xiàn)金計(jì)數(shù)器、智能電網(wǎng)、AC和伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域都能發(fā)揮重要作用。當(dāng)與MC3486四通道線路接收器配合使用時(shí)，MC3487能實(shí)現(xiàn)最佳性能。
三、引腳配置與功能
| MC3487采用16引腳雙列直插式封裝，各引腳功能明確。例如，1A為通道1的單端數(shù)據(jù)輸入，1Y和1Z分別為通道1差分驅(qū)動(dòng)器的非反相和反相輸出，1,2EN是通道1和2的使能輸入等。詳細(xì)的引腳功能如下表所示： | PIN NAME | NO. | TYPE(1) | DESCRIPTION |
|---|---|---|---|---|
| 1A | 1 | 一 | 單端數(shù)據(jù)輸入，用于通道1 | |
| 1Y | 2 | O | 通道1差分驅(qū)動(dòng)器的非反相輸出 | |
| 1Z | 3 | O | 通道1差分驅(qū)動(dòng)器的反相輸出 | |
| 1,2EN | 4 | 一 | 通道1和2的使能輸入 | |
| 2Z | 5 | O | 通道2差分驅(qū)動(dòng)器的反相輸出 | |
| 2Y | 6 | O | 通道2差分驅(qū)動(dòng)器的非反相輸出 | |
| 2A | 7 | I | 單端數(shù)據(jù)輸入，用于通道2 | |
| GND | 8 | GND | 設(shè)備接地 | |
| 3A | 9 | I | 單端數(shù)據(jù)輸入，用于通道3 | |
| 3Y | 10 | O | 通道3差分驅(qū)動(dòng)器的非反相輸出 | |
| 3Z | 11 | O | 通道3差分驅(qū)動(dòng)器的反相輸出 | |
| 3,4EN | 12 | I | 通道3和4的使能輸入 | |
| 4Z | 13 | O | 通道4差分驅(qū)動(dòng)器的反相輸出 | |
| 4Y | 14 | O | 通道4差分驅(qū)動(dòng)器的非反相輸出 | |
| 4A | 15 | I | 單端數(shù)據(jù)輸入，用于通道4 | |
| Vcc | 16 | P | 5V電源正端連接 |
在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理連接這些引腳，以確保芯片正常工作。大家在連接引腳時(shí)，有沒有遇到過一些棘手的問題呢？
四、規(guī)格參數(shù)
1. 絕對最大額定值
| 這規(guī)定了芯片在正常工作時(shí)所能承受的最大應(yīng)力范圍。例如，電源電壓Vcc最大為7V，輸入電壓Vi最大為5.5V等。超出這些額定值可能會對芯片造成永久性損壞，所以在設(shè)計(jì)電源和輸入電路時(shí)，一定要嚴(yán)格遵守這些參數(shù)。 | MIN | MAX | UNIT | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Vcc(see (2) | 電源電壓 | 7 | V | ||
| Vi | 輸入電壓 | 5.5 | V | ||
| Vo | 輸出電壓 | 7 | V | ||
| TJ | 工作虛擬結(jié)溫 | 150 | ℃ | ||
| Tstg | 存儲溫度范圍 | -65 | 150 | ℃ |
2. 推薦工作條件
| 為了保證芯片的最佳性能和可靠性，建議在推薦的工作條件下使用。如電源電壓Vcc在4.75 - 5.25V之間，高電平輸入電壓VIH不低于2V，低電平輸入電壓VIL不高于0.8V等。 | MIN | NOM | MAX | UNIT | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Vcc | 電源電壓 | 4.75 | 5 | 5.25 | V | |
| VIH | 高電平輸入電壓 | 2 | V | |||
| VIL | 低電平輸入電壓 | 0.8 | V | |||
| TA | 工作環(huán)境溫度 | 0 | 70 | ℃ |
3. 熱信息
| 不同封裝形式的MC3487在熱性能上有所差異。例如，D(SOIC)封裝的結(jié)到環(huán)境熱阻RBJA為84.6°C，N(PDIP)封裝為60.6°C等。了解這些熱信息有助于我們在設(shè)計(jì)散熱方案時(shí)做出合理的選擇。 | THERMAL METRIC(1) | D(SOIC) | N(PDIP) | NS(SOP) | UNIT | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 16 - PINS | ||||||
| RBJA | 結(jié)到環(huán)境熱阻 | 84.6 | 60.6 | 88.5 | °C | |
| RaJc(top) | 結(jié)到外殼（頂部）熱阻 | 43.5 | 48.1 | 46.2 | °C | |
| RBJB | 結(jié)到電路板熱阻 | 43.2 | 40.6 | 50.7 | °C | |
| 4JT | 結(jié)到頂部特征參數(shù) | 10.4 | 27.5 | 13.5 | °C | |
| 4JB | 結(jié)到電路板特征參數(shù) | 42.8 | 40.3 | 50.3 | °C | |
| R BJC(bot) | 結(jié)到外殼（底部）熱阻 | N/A | N/A | N/A | °C |
4. 電氣特性
| 這部分參數(shù)描述了芯片在電氣性能方面的表現(xiàn)。比如輸入鉗位電壓VIK、高低電平輸出電壓VoH和VoL、差分輸出電壓Vool等。這些參數(shù)對于評估芯片在實(shí)際電路中的性能至關(guān)重要。 | PARAMETER | TEST CONDITIONS | MIN | MAX | UNIT | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| VIK | 輸入鉗位電壓 | I = -18mA | 2.5 | -1.5 | V | |||
| VoH | 高電平輸出電壓 | VIL = 0.8V, | VIH = 2V, | IoH = -20mA | V | |||
| VoL | 低電平輸出電壓 | ViL = 0.8V, | ViH = 2V, | IoL = 48 mA | 0.5 | V | ||
| Vool | 差分輸出電壓 | RL = 100Ω | See Figure 6 - 1 | 2 | V | |||
| ΔVool | 差分輸出電壓幅度變化(1) | R = 100 | See Figure 6 - 1 | ±0.4 | V | |||
| Voc | 共模輸出電壓(2) | RL = 100Ω | See Figure 6 - 1 | 3 | V | |||
| ΔVoc | 共模輸出電壓幅度變化 | RL = 100Ω | See Figure 6 - 1 | ±0.4 | V | |||
| Io | 電源關(guān)閉時(shí)的輸出電流 | Vcc = 0 | Vo = 6V | 100 | μA | |||
| Vo = -0.25V | -100 | μA | ||||||
| IoZ | 高阻抗?fàn)顟B(tài)輸出電流 | 輸出使能為0.8 V | Vo = 2.7V | 100 | μA | |||
| Vo = 0.5V | -100 | μA | ||||||
| 輸入最大電壓時(shí)的輸入電流 | Vj = 5.5V | 100 | μA | |||||
| IH | 高電平輸入電流 | Vi = 2.7V | 50 | μA | ||||
| IL | 低電平輸入電流 | Vi = 0.5V | -400 | μA | ||||
| los | 短路輸出電流(3) | Vj = 2V | -40 | -140 | mA | |||
| Icc | 電源電流(所有驅(qū)動(dòng)器) | 輸出禁用 | 105 | mA | ||||
| 輸出使能，無負(fù)載 | 85 | mA |
5. 開關(guān)特性
| 開關(guān)特性參數(shù)反映了芯片在信號轉(zhuǎn)換過程中的速度和時(shí)間特性。例如，傳播延遲時(shí)間tPLH和tPHL、偏斜時(shí)間tsk等。在高速信號傳輸?shù)膽?yīng)用中，這些參數(shù)的選擇尤為重要。 | PARAMETER | TEST CONDITIONS | MIN | MAX | UNIT | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| tPLH | 低到高電平輸出傳播延遲時(shí)間 | See Figure 6 - 2 | 20 | ns | |||
| tPHL | 高到低電平輸出傳播延遲時(shí)間 | CL = 15 pF, | 20 | ns | |||
| tsk | 偏斜時(shí)間 | C = 15 pF, | See Figure 6 - 2 | 6 | ns | ||
| (OD) | 差分輸出轉(zhuǎn)換時(shí)間 | CL = 15 pF, | See Figure 6 - 3 | 20 | ns | ||
| tPZH | 輸出使能到高電平時(shí)間 | CL = 50pF, | See Figure 6 - 4 | 30 | ns | ||
| tPZL | 輸出使能到低電平時(shí)間 | 30 | ns | ||||
| tPHZ | 輸出禁用從高電平時(shí)間 | CL = 50 pF, | See Figure 6 - 4 | 25 | ns | ||
| tPLZ | 輸出禁用從低電平時(shí)間 | 30 | ns |
五、器件功能模式
| MC3487的每個(gè)驅(qū)動(dòng)器都有明確的功能模式，通過輸入和輸出使能信號的不同組合，可以實(shí)現(xiàn)不同的輸出狀態(tài)。例如，當(dāng)輸入為高電平（H）且輸出使能為高電平（H）時(shí)，輸出Y為高電平（H），Z為低電平（L）；當(dāng)輸出使能為低電平（L）時(shí)，輸出Y和Z都處于高阻抗?fàn)顟B(tài)（Z）。 | INPUT | OUTPUT ENABLE(1) | OUTPUTS | |
|---|---|---|---|---|
| Y | Z | |||
| H | H | H | L | |
| L | H | L | H | |
| X | L | Z | Z |
六、設(shè)備與文檔支持
德州儀器為MC3487提供了豐富的開發(fā)工具和文檔支持。我們可以通過ti.com上的設(shè)備產(chǎn)品文件夾，注冊接收文檔更新通知，還能在TI E2E?支持論壇上獲取專家的設(shè)計(jì)幫助。不過，在使用這些資源時(shí)，要注意靜電放電的問題，因?yàn)樵?a target="_blank">集成電路容易受到ESD的損壞。
七、機(jī)械、封裝與訂購信息
MC3487有多種封裝形式可供選擇，如SOIC(D)、PDIP(N)、SOP(NS)等，不同封裝在尺寸、引腳數(shù)量、包裝數(shù)量等方面有所不同。同時(shí)，文檔中還提供了詳細(xì)的封裝材料信息、外形尺寸圖、示例電路板布局、模板設(shè)計(jì)等，方便我們進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。
總之，MC3487是一款性能出色、應(yīng)用廣泛的四通道差分線路驅(qū)動(dòng)器。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，合理選擇封裝形式，嚴(yán)格遵守規(guī)格參數(shù)，確保芯片在最佳狀態(tài)下工作。大家在使用MC3487的過程中，有沒有什么獨(dú)特的經(jīng)驗(yàn)或者遇到過什么問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。
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四路差動(dòng)線路驅(qū)動(dòng)器MC3487 數(shù)據(jù)表
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