广州周立功单片机发展有限公司 Tel：(020)38730977 38730977 Fax：38730925 http://www.zlgmcu.com
5． 功能分析
z 描述(SP3481，SP3485)
SP3481和SP3485是+3.3V低功耗半双工收发器家族的成员，它们完全满足RS-485和RS-422串行协议的要求。这两个器件与Sipex的SP481、SP483和SP485的管脚互相兼容，同时兼容工业标准规范。SP3481和SP3485由Sipex特有的BiCMOS工艺制造而成，但性能不受影响。
z 发送器
SP3481和SP3485的发送器输出是差分输出，满足RS-485和RS-422标准。空载时输出电压的大小为0V～+3.3V。即使在差分输出连接了54?负载的条件下，发送器仍可保证输出电压大于1.5V。SP3481和SP3485有一根使能控制线（高电平有效）。DE（Pin3）上的逻辑高电平将使能发送器的差分输出。如果DE（Pin3）为低，则发送器输出呈现三态。
SP3481和SP3485收发器的数据传输速率可高达10Mbps。发送器输出最大250mA ISC的限制使SP3481和SP3485可以承受-7.0V～+12.0V共模范围内的任何短路情况，保护IC不受到损坏。
z 接收器
SP3481和SP3485接收器的输入是差分输入，输入灵敏度可低至±200mV。接收器的输入电阻通常为15k?（最小为12k?）。－7V～+12V的宽共模方式范围允许系统之间存在大的零电位偏差。SP3481和SP3485的接收器有一个三态使能控制脚。如果RE（Pin2）为低，接收器使能，反之接收器禁止。
SP3481和SP3485接收器的数据传输速率可高达10Mbps。两者的接收器都有故障自动保护（fail-safe）特性，该特性可以使得输出在输入悬空时为高电平状态。
z SP3481的关断模式
SP3481可以工作在关断模式。要使能关断模式，发送器和接收器必须同时禁能。当DE （Pin3）为低且RE（Pin2）为高时SP3481进入关断模式。关断模式下，电源电流通常降至1uA，最大为10uA。
更详尽的数据资料可以从Sipex公司的器件手册、应用指南中获得，也可以从周立功网站 (www.zlgmcu.com) 下载对应的开发指导。 1.1.4 1．
z z z z z z z
增强型低功耗全双工RS-422收发器－SP490E/SP491E 特点
单一的+5V电源
低功耗BiCMOS工艺制造
发送器/接收器使能（SP491E） RS-485和RS-422发送器/接收器
管脚兼容LTC490和SN75179（SP490E） 管脚兼容LTC491和SN75180（SP491E） 增强型ESD规范：
±15kV人体放电模式（Human Body Model）
w.wwd15.jpten 15
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±15kV IEC1000-4-2 气隙放电（Air Discharge）
±8kV IEC1000-4-2 接触放电（Contact Discharge）
2．
芯片简介
SP490E是一个低功耗差分收发器，满足RS-485和RS-422标准规范，数据传输速率高达10Mbps。除了增加了发送器和接收器三态使能线外，SP491E和SP490E完全相同。在共模模式的限制范围内，两者的接收器输入的灵敏度为±200mV。
SP490E包含8脚塑料DIP和8脚NSOIC两种封装形式，可工作在商业级和工业级温度范围内。SP491E包含14脚DIP和14脚NSOIC两种封装，也可工作在商业级和工业级温度范围内。 3．
引脚说明
图 1-12 SP490E的管脚配置
管脚功能－SP490E 管脚#
名称
1 Vcc 正电源 （4.75V w.wwd15描述 .jp ten 16 广州周立功单片机发展有限公司 Tel：(020)38730977 38730977 Fax：38730925 http://www.zlgmcu.com 图 1-13 SP491E的管脚配置 管脚功能－SP491E 管脚# 名称 描述 1 NC 不连接。 2 R 接收器输出。 3 /REB 接收器输出使能（低电平有效）。4 DE 发送器输出使能（高电平有效）。5 D 发送器输入。 6 GND 连接地。 7 GND 连接地。 8 NC 不连接。 9 Y 同相发送器输出。 10 Z 反相发送器输出。 11 B 反相接收器输入。 12 A 同相接收器输入。 13 NC 不连接。 14 Vcc 正电源 （4.75V 功能分析 z 特性(SP490E，SP491E) SP490E和SP491E是全双工差分收发器，完全满足RS-485和RS-422的要求。它们由Sipex特有的BiCMOS工艺制造而成，需要小部分的二极功率设计。 z 工作原理 RS-485标准理想地用于多分支（multi-drop）应用和远程接口中。它允许在一条数据线上连接32个发送器和接收器，非常适合于多分支应用。由于允许使用4000英尺长的电缆，RS-485收发器可以使用一个宽（－7V～+12V）共模方式范围来调整地电位偏差。因为RS-485是一个差分接口，所以传输数据时完全可以抑制来自发送线的干扰。 z 发送器 SP490E和SP491E的发送器是差分输出，空载时输出电压的范围为0V～+5V。即使在差分输出连接了54?负载的条件下，发送器仍可保证输出电压大于1.5V。 SP491E有一根发送器使能控制线（高电平有效）。DE（Pin4）上的逻辑高电平将使能发送器的差分输出。如果DE（Pin4）为低，则发送器输出呈现三态。SP490E无发送器使能控制线。 z 接收器 SP490E和SP491E接收器的输入是差分输入，输入灵敏度可低至±200mV。接收器的 。－7V～+12V的宽共模方式范围允许系统之间大的输入电阻通常为15k?（最小为12k?） 地电位偏差的存在。SP490E和SP491E的接收器具有故障自动保护（fail-safe）特性，可确保接收器的输出在输入悬空时为高电平状态。 w.wwd15.jpten 17 广州周立功单片机发展有限公司 Tel：(020)38730977 38730977 Fax：38730925 http://www.zlgmcu.com SP491E的接收器有一个接收器使能控制线（REB），低电平有效。当SP491E的REB（Pin3）为逻辑低电平时，差分接收器使能；如果REB（Pin3）为逻辑高电平，则接收器呈现三态。 z ESD容限 SP490E/SP491E器件为所有发送器输出和接收器输入管脚提供了ESD保护。由于在原有的器件上增加了ESD结构，新的SP490E/SP491E系列器件可用在多干扰的应用和对静电放电和瞬态变化敏感的环境中。增强型ESD保护使器件的输入和输出管脚至少可承受±15kV的静电放电而不受到损坏，也不闭锁。 有以下方法可用于ESD测试： ? MIL-STD-883，Method 3015.7 ? IEC1000-4-2气隙放电 ? IEC1000-4-2直接接触放电 人体放电模式已成为半导体最常用的ESD测试方法。该方法在MIL-STD-883中被规定为Method 3015.7。这种ESD测试方法的前提是要模拟人体对静电能量进行存储并将其释放到某个集成电路。这个过程可通过图 1-14所示的电路进行模拟。该方法用于在正常工作时（例如，IC被用于频率处理的制造应用中）对IC承受ESD瞬变的能力进行测试。 IEC-1000-4-2，以前称为IEC801-2，通常用于设备和系统的ESD测试。对于系统厂商来说，由于系统本身要面对外部环境和人为状况，他们必须保证系统具有足够的ESD保护能力。使用IEC1000-4-2方法的前提是：当ESD用于设备（正常情况下允许被操作）的点和面测试时要求系统必须能够承受足够大的静电。如果ESD源直接跨接到连接器管脚上时，收发器IC将接收大部分的ESD电流。IEC1000-4-2的测试电路见图 1-15。IEC1000-4-2包含2种方法：气隙放电法和接触放电法。 w.wwd15.jpten 图 1-14 人体放电模式ESD测试电路 18 广州周立功单片机发展有限公司 Tel：(020)38730977 38730977 Fax：38730925 http://www.zlgmcu.com 图 1-15 IEC1000-4-2 ESD测试电路 运用气隙放电法时，ESD电压直接加载到待测设备（EUT）。这样来模拟一个被充电的人准备将电缆连接到系统的后部，使用这种方法是为了在人接触后面板前出现冲击电流。在人接触到系统之前，人身上的高能量电压就通过一个弧形的通路释放到系统的后面板。不论是直接释放或通过空气释放，这部分能量主要是放电电流而非电压。能量跟随气隙放电而变化，实现ESD电压加载到系统的行进速度和空气的湿度都会改变放电电流。例如，放电电流的上升时间也随着行进速度的变化而变化。 接触放电法通过将ESD电流直接释放到EUT来实现。该方法可以降低ESD弧形通路带来的不可预知性。由于能量不通过气隙的弧形通路而直接传输，因此放电电流的上升时间是个常量。在诸如手持式系统的应用中，ESD电荷直接从设备的持有者释放到设备。电流直接传递给设备的键盘或串口，然后经过PCB板最终到达IC。 图 1-14和图 1-15是三种方法的典型ESD测试电路。开关1（SW1）闭合时DC电源首先对Cs充电。电容充电完成后，开关2（SW2）闭合开关1（SW1）断开。电容存储的电压经过限流电阻Rs到达待测器件（DUT）。在ESD测试中，SW2由脉冲信号控制以便待测器件能得到周期性的电压。 在人体放电模式中，限流电阻（Rs）和电源电容（Cs）分别是1.5k?和100pF。对于IEC-1000-4-2测试法，限流电阻（Rs）和电源电容（Cs）分别是330k?和150pF。 相对人体放电模式，IEC1000-4-2要求Cs的值更大，Rs的值更小。电源电容越大，SW2闭合时测试点的电压就越高。限流电阻越小，测试点的电流就越大。 SP490E/SP491E系列 发送器输出 接收器输入 人体模式 ±15kV ±15kV 图 1-16是SP490E/SP491E芯片在IEC1000-4-2的ESD测试波形。 w.ww30A15A0A d15气隙放电 ±15kV ±15kV .jpIEC1000-4-2 ±8kV ±8kV ten直接接触 Level 4 4 t=0ns t?? t=30ns 图 1-16 IEC1000-4-2的ESD测试波形 更详尽的数据资料可以从Sipex公司的器件手册、应用指南中获得，也可以从周立功网站 (www.zlgmcu.com) 下载对应的开发指导。 19
RS485使用手册与指南
