RS-232收发器接口芯片SP3223E／3243E的原理及应用

    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。
(凹丫丫范文网fanwen.oyaya.net收集整理)
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３０Ｖ／ｍｓ，以符合ＥＩＡ标准(ＥＩＡ ＲＳ－２３２Ｄ ２．１．７?第５段)。实际上，负载输出从高电平变为低电平也符合