HM3085 特点 ● 真正的失效保护接收器 ● 总线上允许挂接多达256个收发器 ● 强大摆率控制功能有助于实现无差错数据传输 ● 8-pin sop 封装 ● 1nA 低电流关断模式 I/O 口 ESD 保护 HBM 模式： ±15KV IEC61000-4-2： 接触放电±8KV 空气放电±15KV 应用 ● 电表、水表、燃气表 ● 对EMI灵敏的收发器应用 ● 电平转换 ● 工业控制 ● 门禁、安防系统 概述 用于 RS-485/RS-422 通信的 HM3085 是一款半双工通信的高速收发器，其包含一路驱动器和一路接 收器。具有失效保护电路，当接收器输入开路或短路时，确保接收器输出逻辑高电平。如果挂接在终端匹 配总线上的所有发送器都禁用(高阻)，接收器将输出逻辑高电平。HM3085 具有低摆率驱动器，能够减小 EMI 和由于不恰当的终端匹配电缆所引起的反射，并实现高达 500kbps 的无差错数据传输；此外，HM3085 其接收器具有 1/8 单位负载输入阻抗，总线上可以挂接多达 256 个收发器。 定购信息 型号 温度范围 封装 HM3085CPA 0℃～+70℃ 8Plastic DIP HM3085CSA 0℃～+70℃ 8SO HM3085EEPA -40℃～+85℃ 8Plastic DIP HM3085EESA -40℃～+85℃ 8SO http://www.nj-sunshine.com -1- HM3085 引脚描述 引 脚 HM3085 名称 功 能 半双工 1 RO 接收器输出。当 RE 为低电平时，若 A-B≧-50mV,，RO 输出为高电平；若 A-B≦-200mV, RO 输出为低电平。 接收器输出使能。 RE 接低电平时 RO 输出有效；当 RE 接高电平时 RO 为高阻 2 RE 态； RE 接高电平且 DE 接低电平时，器件进入低功耗关断模式 驱动器输出使能。DE 接高电平时驱动器输出有效， DE 为低电平时输出为高阻 3 DE 4 DI 态； RE 接高电平且 DE 接低电平时，器件进入低功耗关断模式 驱动器输入。DE 为高电平时，DI 上的低电平强制同相输出为低电平，反相输出 为高电平。同样，DI 上的高电平将强制同相输出为高电平，反相输出为低。 5 GND 6 A 接收器同相输入和驱动器同相输出 7 B 接收器反相输入和驱动器反相输出 8 VCC 接地 正相供应端:4.75≦VCC≦5.25V 绝对最大额定值 参 数 符 号 大 小 单 位 供应电压 VCC +7 V 控制输入电压 /RE,DE -0.3 到 VCC+0.3 V 驱动器输入电压 DI -0.3 到 VCC+0.3 V 驱动器输出电压 A,B ±13 V 接收器输入电压 A, B ±13 V 接收器输出电压 RO -0.3～VCC+0.3 V 8Plastic DIP 727 8SO 471 HM3085_C 0～+70 HM3085_E -40～+85 连续功耗 工作温度范围 mw ℃ 储存温度 -65～+150 ℃ 焊接温度 300 ℃ http://www.nj-sunshine.com -2- HM3085 直流电气特性 （如无另外说明，VCC=+5V±5℅,TA=TMIN～TMAX，典型值在 VCC=+5V，TA＝25℃）（注释 1） 参 数 符号 差分驱动器输出（无负载） VOD1 差分驱动器输出 VOD2 测 试 条 件 最小 典型 最大 单位 驱动器 差分输出电压的幅度变化（注 2） ∆VOD 图3 5 图3，R=50Ω(RS-422) 2.0 图3，R=27Ω(RS-485 1.5 V V 图 3，R=50Ω 或 R=27Ω 0.2 V 驱动器共模输出电压 VOC 图 3，R=50Ω 或 R=27Ω 3 V 共模电压的幅度变化注释 2 ∆VOC 图 3，R=50Ω 或 R=27Ω 0.2 V 输入高电压 VIH1 DE,DI,/RE,H/F,TXP,RXP 输入低电压 VIL1 DE,DI,/RE,H/F,TXP,RXP DI 输入迟滞 VHYS MAX3080-3085,MAX3089 输入高电压 VIH2 SRL 输入低电压 VIL2 SRL 输入电流（A,B）半双工 IIN4 DE=GND 或 5.25V 2.0 0.8 100 V 0.8 VCC=GND V mV VCC-0.8 VIN=12V 125 VIN=-7V -75 -7V≦VOUT≦VCC 驱动器短路输出电流（注释 4） VOD1 V V µA -250 0V≦VOUT≦12V 0V≦VOUT≦VCC 250 MA -50 mV ±25 接收器 接收器差分阈值电压 VTH -200 -7V≦VCM≦12V -110 30 接收器输入时滞 mV 接收器输出高压 VOH IO=-4mA,VID=-50mV VCC-1.5 V 接收器输出低压 VOL IO=4mA,VID=-200mV 0.4 V 接收器端三态输出电流 IOZR 0.4V≦VO≦2.4V ±1 µA 接收器输入阻抗 RIN -7V≦VCM≦12V 96 接收器输出短路电流 IOSR 0V≦VRO≦VCC ±7 KΩ ±95 MA 供应电流 供应电流 待机模式中的供应电流 ICC ISHDN 无负载,/RE=DI= GND, 或 VCC DE=GND, GND DE=VCC 155 900 µA DE=GND 160 600 µA 0.001 10 µA ， DI=VCC 或 注释 1：进入器件的所有电流是正的，从器件输出的所有电流是负的；所有的电压，如果无例外说明都是对地的。 注释 2：当 DI 输入改变状态时，△VOD 和△VOC 分别为 VOD 和 VOC 变化。 注释 3：最大电流用于仅在馈回电流限制前的峰值电流，最小电流用于电流限制期间。 http://www.nj-sunshine.com -3- HM3085 转换特性――HM3085 （如无另外说明，VCC=+5V±5℅,TA=TMIN～TMAX，典型值在 VCC=+5V，TA＝25℃） 参 数 驱动器输入到输出 符 号 T DPLH T DPHL 条 件 图 5 和 7，RDIFF=54Ω CL1=CL2=100pF 驱动器输出|t DPLH – t DPHL| T DHKEW 图 5 和 7，RDIFF=54Ω CL1=CL2=100pF 驱动器上升或下降时间 t DR, t DF 图 5 和 7，RDIFF=54Ω CL1=CL2=100pF 最小 典型 最大 250 720 900 250 720 900 -3 ±100 ns 530 750 ns 200 500 单位 ns kbps 最大数据速率 F MAX 驱动器使能到输出高 T DZH 图 6 和 8，CL=100pF S2 关 闭 2500 ns 驱动器使能到输出低 T DZL 图 6 和 8，CL=100pF S1 关 闭 2500 ns 从低到驱动器无效时间 T DLZ 图 6 和 8，CL=15pF S1 关闭 100 ns 从高到驱动器无效时间 T DHZ 图 6 和 8，CL=15pF S2 关闭 100 ns 接收器输入到输出 T RPLH T RPHL 图 9 和 11， VID≦15ns 的上升和下降时 间 127 200 ns 差分接收器|t DPLH – t DPHL| T RSKD 图 9 和 11， VID≦15ns 的上升和下降时 间 3 ±30 ns 接收器使能到输出低 T RZL 图 4 和 10，CL=100pF S1 关 闭 20 50 ns 接收器使能到输出高 T RZH 图 4 和 10，CL=100pF S2 关 闭 20 50 ns 接收器从低到无效时间 T RLZ 图 4 和 10，CL=100pF S1 关 闭 20 50 ns 接收器从高到无效时间 T RHZ 图 4 和 10，CL=100pF S2 关 闭 20 50 ns 待机时间 T SHDN （注释 2） 200 600 ns 图 6 和 8，CL=15pF S2 关闭 4500 ns 从待机到输出高的驱动器使能 T DZH 50 (SHDN) 从待机到输出低的驱动器使能 T DZL(SHDN) 图 6 和 8，CL=15pF S1 关闭 4500 ns 从待机到输出高的接收器使能 T RZH(SHDN) 图 4 和 10，CL=100pFS2 关 闭 3500 ns 从待机到输出低的接收器使能 T RZL(SHDN) 图 4 和 10，CL=100pFS1 关 闭 3500 ns http://www.nj-sunshine.com -4- HM3085 典型工作特性 http://www.nj-sunshine.com -5- HM3085 http://www.nj-sunshine.com -6- HM3085 功能表 HM3085 HM3085 传输 接收 输入 输出 输入 输出 /RE DE DI B/Z A/Y /RE DE A-B RO X 1 1 0 1 0 X ≥-0.05V 1 X 1 0 1 0 0 X ≤-0.2V 0 0 0 X High-Z High-Z 0 X Open/shorted 1 1 1 X High-Z 1 0 X 1 0 X Shutdown RX 1 2 Ctl 3 TX 4 DO VCC RE B DE A DI GND Shutdown 8 VCC RX 1 7 2 6 3 TX 5 4 DO VCC RE B DE A DI GND 8 VCC 7 RX 1 TX 2 6 3 R? 5 4 DO VCC RE B DE A DI GND 8 VCC 7 6 5 1K GND GND GND GND 图 1:HM3085 典型半双工应用电路 1.详述 用于 RS-485/RS-422 通信的 HM3085 高速收发器包含一个驱动器和接收器. 具有失效保护电路，当 接收器输入开路或短路时，确保接收器输出逻辑高电平。如果挂接在终端匹配总线上的所有发送器都禁用 (高阻)，接收器将输出逻辑高电平。HM3085 具有低摆率驱动器，能够减小 EMI 和由于不恰当的电缆端接 所引起的反射，实现高达 500 kbps 的无差错数据传输. HM3085 是半双工收发器。 2.接收器输入滤波 当工作在500kbps模式下的HM3085，其接收器除了具有输入滞后外，还包括输入滤波功能。此滤波 功能提高了上升和下降缓慢的差分信号的噪声抑制能力。滤波器使接收器传输延时增加25%。 3. 失效保护 接收器输入短路或开路时，或挂接在终端匹配传输线上的所有驱动器均处于禁用状态时，HM3085可 确保接收器输出逻辑高电平。这是通过将接收器输入门限分别设置为-50mV和-200mV实现的。若差分接 收器输入电压(A - B) 大于或等于-50mV，RO为逻辑高电平；若电压(A - B) 小于或等于-200mV，RO为逻 辑低电平。当挂接在终端匹配总线上的所有发送器都禁用时，接收器差分输入电压将通过终端电阻拉至0V。 依据接收器门限，可实现具有50mV最小噪声容限的逻辑高电平。与以往的失效保护器件不同，-50mV至 -200mV门限电压符合±200mV的EIA/ TIA-485标准。 http://www.nj-sunshine.com -7- HM3085 总线上挂接 256 个收发器 标准RS-485 接收器的输入阻抗为12kΩ (1个单位负载)，标准驱动器可最多驱动32个单位负载。 HM3085收发器的接收器具有1/8单位负载输入阻抗(96kΩ)，允许最多256个收发器并行挂接在同一通信总 线上。这些器件可任意组合，或者与其它RS-485收发器进行组合，只要总负载不超过32个单位负载，都 可以挂接在同一总线上。 降低 EMI 和反射 HM3085 的低摆率驱动器可以减小 EMI，并降低由不恰当的终端匹配电缆引起的反射，图 11 显示了 高频谐波元件在幅度上要低于一般情况，驱动器上升沿的时间与终端的长度有关，下面的方程式表示其关 系：Length=t RISE/(10 × 1.5ns/ft) t RISE 是驱动器上升沿的时间。 图 2:驱动器 DC 测试负载 图 3:接收器使能/无效定时测试负载 图 4:驱动器定时测试负载 图 5:驱动器使能/无效定时测试负载 http://www.nj-sunshine.com -8- HM3085 图 6:驱动器传播延时 图 7:驱动器使能和无效时间 图 8:接收器传播延时 图 9:接收器使能和无效时间 图 10:接收器传播延时测试电路 图 11:传输 20kHz 信号时 HM3085 驱动器输出波形和 FFT 图 http://www.nj-sunshine.com -9- HM3085 图 12:在 50kHz 时驱动 4000 英尺的电缆 HM3085 系统差分电压线性转发器 驱动器输出保护 通过两种机制避免故障或总线冲突引起输出电流过大和功耗过高。第一，输出级折返式限流，在整个 共模电压范围(参考典型工作特性) 内提供快速短路保护。第二，热关断电路，当管芯温度超过典型值时， 强制驱动器输出进入高阻状态。 典型应用 HM3085收发器设计用于多点总线传输线上的双向数据通信。图13显示了典型的网络应用电路.这些器 件也能用作电缆长于4000英尺的线性转发器,如图12.为减小反射，应当在传输线两端以其特性阻抗进行终 端匹配，主干线以外的分支连线长度应尽可能短。 图13:典型半双工RS-485网络 http://www.nj-sunshine.com - 10 -