Renesas ICL3232CBNZ RS-232接口芯片中文資料

一、型號與類型

　　廠商名稱：Renesas

　　元件分類：RS23接口芯片

　　中文描述： 收發器，RS232，2驅動器，3V-5.5電源，SOIC-16

　　英文描述： RS-232 1?A Supply-Current，+3V to+5.5V，250kbps，RS-232 Transmitters/Receivers

　　數據手冊：http://www.qoodd.com/data/k01-36904328-ICL3232CBNZ.html

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　　ICL3232CBNZ概述

　　ICL3232CBNZ是一款符合ElA/TIA-232和V.28/V.24規范的RS-232發射器/接收器集成電路。目標應用是低操作功耗，甚至更低的待機功耗，這一點至關重要。高效的片上電荷泵，加上手動和自動斷電功能（ICL3232除外），將待機電源電流降低到1?A的涓流。小尺寸和使用小的、低值的電容也確保了電路板空間的節省。在最壞的負載條件下，保證了大于250kbps的數據速率。自動斷電功能可使片上電源和驅動電路斷電。當連接的外圍設備被關閉或RS-232電纜被移除時，就會發生這種情況，自動保存系統電源，而無需改變硬件或操作系統。當一個有效的RS-232電壓被施加到任何接收器輸入時，這些設備會再次上電。

　　15kV ESD保護

　　低功耗，引腳兼容升級為5V

　　無閂鎖現象

　　片上電壓轉換器只需要4個外部0.1?F電容

　　接收器滯后，提高抗噪能力

　　250kbps最小數據速率

　　6V/s最小回轉率

　　1A掉電狀態下的低電源電流

　　可替代MAX3221，MAX3222，MAX3223，MAX3232，MAX3241，MAX3243，SP3243的產品

　　應用

　　消費電子產品，通信與網絡，便攜式器材，計算機和計算機周邊

　　ICL3232CBNZ中文參數

　　制造商:Renesas Electronics

　　產品種類:RS-232接口集成電路

　　安裝風格:SMD/SMT

　　封裝/箱體:SOIC-Narrow-16

　　系列:ICL3232

　　功能:Transceiver

　　數據速率:250 kb/s

　　激勵器數量:2 Driver

　　接收機數量:2 Receiver

　　雙工:Full Duplex

　　電源電壓-最大:5.5 V

　　電源電壓-最小:3 V

　　工作電源電流:1 mA

　　最小工作溫度:0 C

　　最大工作溫度:+70 C

　　ESD保護:15 kV

　　濕度敏感性:Yes

　　收發器數量:1 Transceiver

　　工作電源電壓:3.3 V，5 V

　　ICL3232CBNZ引腳圖

二、工作原理

ICL3232CBNZ是一款專為低操作功耗和更低待機功耗設計的RS-232發射器/接收器集成電路。它符合EIA/TIA-232和V.28/V.24規范，能夠在3V至5.5V的電源電壓范圍內工作，并在VCC=3.0V時也能滿足規范要求。該芯片內部集成了高效的電荷泵電路、發送接收電路等關鍵組件，以實現TTL電平與RS-232電平之間的轉換。

1. 電荷泵電路

電荷泵電路是ICL3232CBNZ實現電平轉換的核心部分。它利用電容來存儲和轉換電壓，將TTL電平的0-5V轉換為RS-232所需的±3V至±15V電平。電荷泵電路通常有兩種實現方式：一種是基于二極管（或MOS管）和電容的Dickson電荷泵；另一種則是使用開關和電容的組合方式。這些電路在時鐘信號的驅動下，通過電容的充放電過程，將輸入電壓提升或降低到所需的電平。

2. 發送接收電路

發送電路負責將TTL電平轉換為RS-232電平，而接收電路則負責將RS-232電平轉換回TTL電平。這些電路通常采用電平轉換器+反相器的結構或滯回比較器的結構來實現。發送電路通過電平轉換電路將TTL電平轉換為符合RS-232標準的電平信號，并通過RS-232接口輸出；接收電路則接收來自RS-232接口的電平信號，通過電平轉換電路將其轉換回TTL電平，供后續電路處理。

三、特點

1. 低功耗：ICL3232CBNZ采用高效的片上電荷泵技術，結合手動和自動斷電功能（除ICL3232外），將待機電源電流降低到1μA以下，極大地降低了功耗。

2. 節省板空間：該芯片采用小尺寸封裝（SOIC-16），并使用小型、低值的電容器，從而節省了電路板空間。

3. 高數據速率：在最壞的負載條件下，保證數據速率大于250kbps，滿足大多數應用需求。

4. 自動斷電功能：當連接的外圍設備被關閉或RS-232電纜被移除時，芯片將自動斷電，以節省系統電源。當有效的RS-232電壓被施加到任何接收器輸入時，芯片將再次上電，無需更改硬件或操作系統。

5. 高ESD保護：提供15kV的ESD保護（人體模型），增強了芯片的抗干擾能力和可靠性。

6. 引腳兼容升級：該芯片可與多種競爭對手設備進行引腳兼容升級，如MAX3221、MAX3222、MAX3223、MAX3232、MAX3241、MAX3243和SP3243等。

7. 寬電源范圍：支持單個+3V至+5.5V的電源電壓范圍，適應不同的應用場景。

8. 無閂鎖現象：設計中避免了閂鎖現象的發生，提高了芯片的穩定性和可靠性。

四、應用

ICL3232CBNZ廣泛應用于各種需要RS-232通信端口的系統中，包括但不限于：

1. 消費電子產品：如智能手機、平板電腦、智能家居設備等，這些設備通常需要通過RS-232接口與外部設備（如打印機、調制解調器等）進行通信。

2. 通信與網絡：在通信設備（如路由器、交換機等）和網絡設備（如服務器、工作站等）中，RS-232接口被廣泛應用于系統配置、故障排查和數據傳輸等方面。

3. 便攜式器材：如PDA、筆記本電腦等便攜式設備，由于它們對功耗和體積有較高要求，因此采用ICL3232CBNZ這類低功耗、小尺寸的RS-232接口芯片非常合適。

4. 計算機和計算機周邊：在計算機及其周邊設備（如打印機、掃描儀等）中，RS-232接口被廣泛用于數據傳輸和通信控制。

5. 工業控制：在工業自動化、數控機床等領域，RS-232接口被用于實現計算機與數控機床之間的數據傳輸和遠程控制。

五、詳細參數

以下是Renesas ICL3232CBNZ RS-232接口芯片的一些詳細參數，這些參數對于設計者選擇合適的芯片以及在實際應用中確保系統性能至關重要。

1. 電源供應

• 電源電壓范圍：+3.0V至+5.5V

• 電源電流（典型值）：

• 發送器：5mA（每個）

• 接收器：0.5mA（每個）

• 關機模式：< 1μA

2. 接口電平

• RS-232輸出電平：

• VOH（邏輯高）：+5V至+12V

• VOL（邏輯低）：-5V至-12V

• TTL輸入/輸出電平：

• 輸入：0V至VCC

• 輸出：0V（邏輯低）至VCC（邏輯高）

3. 數據速率

• 最大數據速率：250kbps（在RS-232標準負載條件下）

4. 電氣特性

• 接收器閾值：±(0.3VCC至0.7VCC)（典型值）

• 接收器輸入電容：典型值30pF

• 接收器輸入電阻：典型值5kΩ

5. 封裝與尺寸

• 封裝類型：SOIC-16（小外形集成電路）

• 尺寸：根據具體封裝規格，通常為7.5mm x 15mm（不包括引腳）

6. 環境參數

• 工作溫度范圍：-40°C至+85°C

• 存儲溫度范圍：-65°C至+150°C

7. ESD保護

• 人體模型（HBM）：15kV

8. 特性功能

• 自動斷電功能：當RS-232線路無有效信號時，自動進入低功耗模式

• 手動控制使能/禁用：通過特定引腳可手動控制芯片的使能狀態

• 引腳兼容性：與多種競爭對手的RS-232接口芯片引腳兼容

六、使用注意事項

1. 電源去耦：為確保芯片的穩定工作，建議在電源引腳附近添加適當的去耦電容，以減少電源噪聲。

2. 布局布線：在PCB設計中，應注意RS-232接口信號線的布局布線，避免信號間的串擾和電磁干擾。

3. 接地設計：良好的接地設計對于保證RS-232通信的可靠性至關重要，應確保所有相關器件的接地端正確連接至系統地。

4. 熱管理：雖然ICL3232CBNZ功耗較低，但在高負載或高環境溫度下仍需注意熱管理，確保芯片溫度在允許范圍內。

5. 靜電防護：在處理和安裝芯片時，應采取適當的靜電防護措施，避免靜電放電對芯片造成損害。

七、總結

Renesas ICL3232CBNZ作為一款低功耗、高性能的RS-232接口芯片，以其優越的性能和廣泛的應用范圍在通信、工業控制、消費電子等多個領域得到了廣泛應用。通過深入了解其工作原理、特點、應用以及詳細參數，設計者可以更好地選擇合適的芯片并優化系統設計，以滿足不同應用場景的需求。同時，在使用過程中也應注意相關的使用注意事項，以確保系統的穩定可靠運行。