SN75155 線路驅(qū)動器和接收器：設(shè)計(jì)與應(yīng)用詳解

在電子設(shè)備的設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）之間的標(biāo)準(zhǔn)接口至關(guān)重要。SN75155 作為一款單片線路驅(qū)動器和接收器，能滿足 ANSI EIA/TIA - 232 - E 定義的標(biāo)準(zhǔn)接口要求，下面我們就來詳細(xì)了解一下它。

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產(chǎn)品概述

SN75155 具有諸多出色特性。它符合或超越了 ANSI EIA/TIA - 232 - E 和 ITU 建議 V.28 的要求，輸出電流限制為 10 mA，電源電壓范圍寬，$V_{CC}$ 為 4.5 V 至 15 V，功耗低至 130 mW，還內(nèi)置 5 - V 穩(wěn)壓器。其響應(yīng)控制功能提供了輸入閾值偏移、輸入噪聲濾波和斷電輸出電阻（典型值為 300 Ω）等特性，并且驅(qū)動器輸入與 TTL 兼容。該產(chǎn)品適用于 0°C 至 70°C 的工作環(huán)境。

關(guān)鍵特性與參數(shù)

絕對最大額定值

此參數(shù)為我們在使用設(shè)備時提供了安全邊界。例如，電源電壓 $V{CC +}$ 和 $V{CC -}$ 最大為 15 V，輸入電壓范圍方面，驅(qū)動器為 - 15 V 至 15 V，接收器為 - 30 V 至 30 V 等。需要注意的是，超過這些絕對最大額定值的應(yīng)力可能會對設(shè)備造成永久性損壞。

耗散額定表

不同封裝形式（D 和 P）在不同環(huán)境溫度下有不同的功率額定值和降額因子。例如，D 封裝在 $T_A ≤ 25°C$ 時功率額定值為 725 mW，每升高 1°C 降額 5.8 mW；P 封裝在相同溫度下功率額定值為 1000 mW，每升高 1°C 降額 8.0 mW。這有助于我們根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境來選擇合適的封裝。

推薦工作條件

這是保證設(shè)備正常工作的條件范圍。如電源電壓 $V{CC +}$ 推薦為 4.5 V 至 15 V，$V{CC -}$ 為 - 4.5 V 至 - 15 V 等。在設(shè)計(jì)電路時，我們應(yīng)確保各項(xiàng)參數(shù)處于這個范圍內(nèi)，以獲得最佳性能。

電氣特性

總設(shè)備特性

包括高電平供電電流 $I{CCH +}$ 和低電平供電電流 $I{CCL +}$ 等參數(shù)。這些參數(shù)會隨著電源電壓的變化而有所不同，例如在不同的 $V{CC +}$ 和 $V{CC -}$ 組合下，$I{CCH +}$ 和 $I{CCL +}$ 的值也不同。這對于我們評估設(shè)備在不同電源條件下的功耗非常重要。

驅(qū)動器部分特性

像高電平輸出電壓 $V{OH}$、低電平輸出電壓 $V{OL}$、高電平輸入電流 $I{H}$ 等參數(shù)，它們反映了驅(qū)動器的性能。例如，當(dāng) $V{CC +}=12 V$，$V{CC -}=-12 V$ 時，$V{OH}$ 典型值為 9.8 V，$V_{OL}$ 典型值為 - 9.7 V。這些參數(shù)有助于我們設(shè)計(jì)與驅(qū)動器相關(guān)的電路。

接收器部分特性

包含正輸入閾值電壓 $V{IT +}$、負(fù)輸入閾值電壓 $V{IT -}$ 等。如 $V{IT +}$ 典型值為 1.9 V，$V{IT -}$ 典型值為 0.95 V。這些參數(shù)對于接收器正確識別輸入信號至關(guān)重要。

開關(guān)特性

驅(qū)動器部分

涉及傳播延遲時間（$t{PLH}$ 和 $t{PHL}$）、輸出上升時間和下降時間等。例如，在 $V{CC +}=5 V$，$V{CC -}=-5 V$，$C{L}=50 pF$ 的條件下，$t{PLH}$ 典型值為 480 ns。這些參數(shù)影響著驅(qū)動器的信號傳輸速度。

接收器部分

同樣有傳播延遲時間（$t{PLH}$ 和 $t{PHL}$）、輸出上升時間和下降時間等參數(shù)。如 $t_{PLH}$ 典型值為 245 ns。這對于接收器快速響應(yīng)輸入信號很關(guān)鍵。

典型特性

文檔中給出了驅(qū)動器和接收器的典型特性圖，如驅(qū)動器的某些特性曲線（圖 4、圖 5 等）和接收器的輸出電壓特性曲線（圖 8、圖 9 等）。這些典型特性圖能幫助我們直觀地了解設(shè)備在不同條件下的性能表現(xiàn)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中可根據(jù)這些特性進(jìn)行優(yōu)化。

封裝與包裝信息

封裝選項(xiàng)

有 SOIC（D）和 PDIP（P）兩種封裝形式。不同封裝的引腳數(shù)量、包裝數(shù)量、狀態(tài)等信息不同。例如，SN75155DR 采用 SOIC（D）封裝，引腳為 8 個，包裝數(shù)量為 2500 個，處于活躍生產(chǎn)狀態(tài)。

包裝材料信息

詳細(xì)介紹了不同封裝的包裝尺寸和相關(guān)參數(shù)。如 SN75155DR 在帶盤包裝中的尺寸信息，包括帶盤直徑、寬度等；SN75155P 在管裝包裝中的尺寸信息。這對于我們在設(shè)計(jì)電路板和選擇包裝形式時非常有用。

機(jī)械數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)示例

機(jī)械數(shù)據(jù)

提供了不同封裝的機(jī)械尺寸圖和相關(guān)說明。如 SOIC 封裝（D0008A）的尺寸圖，標(biāo)注了各部分尺寸及公差要求；PDIP 封裝（P(R - PDIP - T8)）的尺寸圖和相關(guān)注意事項(xiàng)。這些數(shù)據(jù)有助于我們在電路板設(shè)計(jì)中合理布局元件。

設(shè)計(jì)示例

包括電路板布局示例、焊盤圖案示例和模板設(shè)計(jì)示例等。這些示例為我們實(shí)際設(shè)計(jì)電路板提供了參考，例如電路板布局示例展示了元件的放置方式，焊盤圖案示例說明了焊盤的尺寸和形狀，模板設(shè)計(jì)示例給出了焊膏印刷的相關(guān)設(shè)計(jì)。

總結(jié)

SN75155 是一款功能強(qiáng)大的線路驅(qū)動器和接收器，具有寬電源電壓范圍、低功耗等優(yōu)點(diǎn)。在使用時，我們需要根據(jù)其絕對最大額定值、推薦工作條件等參數(shù)來設(shè)計(jì)電路，同時結(jié)合典型特性圖和封裝信息進(jìn)行優(yōu)化。各位工程師在實(shí)際應(yīng)用中，要充分考慮這些因素，確保設(shè)計(jì)出穩(wěn)定可靠的電路。大家在使用 SN75155 過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。