LTM2883 ± 12.5V および 5V の可変安定化 電源を備えたSPI/ デジタルまたは I2C 対応の µModuleアイソレータ 特長 n 概要 2500VRMS/1 分間(UL1577 対応) UL 規格認定 申請番号 #E151738 絶縁型の可変 DC 電源: 3V ∼ 5V (最大 30mA) 12.5V(最大 20mA) 外付け部品不要 SPI(LTM2883-S)対応オプションまたは I2C(LTM2883-I) 対応オプション 同相トランジェント耐性が高い:30kV/μs 高速動作: 10MHz のデジタル絶縁 4MHz/8MHz の SPI 絶縁 400kHz の I2C 絶縁 3.3V 動作(LTM2883-3) または5V 動作(LTM2883-5) 1.62V ~ 5.5Vのロジック電源 絶縁障壁間での±10kVのESD 保護(人体モデル) 最大連続動作電圧:560VPEAK 低電流シャットダウン・モード (<10µA) 高さの低い (15mm×11.25mm×3.42mm)BGA パッケージ ® n n n n n n n n n n n アプリケーション n n n n LTM2883は、完全なガルバニック・デジタルµModuleアイソ レータです。外付け部品は必要ありません。3.3Vまたは5Vの 単電源により、一体化された絶縁型 DC/DCコンバータを介し てインタフェースの両側に電力を供給します。ロジック電源ピ ンにより、主電源に関係なく、 1.62V∼5.5Vのさまざまなロジッ ク・レベルとのインタフェースを容易にとることができます。 供給可能なオプションは、SPI 規格および I2C 規格(マスタ・ モードのみ) に準拠しています。 絶縁サイドには、公称 12.5Vおよび5Vの電源があり、それぞ れ 20mAより大きい負荷電流供給能力を持っています。各電 源は、1 本の外付け抵抗を使用して公称値から調整できます。 結合インダクタと絶縁パワー・トランスにより、入力と出力のロ ジック・インタフェース間で2500VRMS の絶縁を実現します。こ のデバイスは、グランド・ループが切断されているシステムに 最適であり、同相電圧範囲を広くすることができます。同相ト ランジェントが 30kV/μsを超える場合に通信が途切れません。 L、LT、LTC、LTM、Linear Technology、Linearのロゴ、および µModuleはリニアテクノロジー社 の登録商標です。Easy Drive、Hot Swap、SoftSpanおよび TimerBloxはリニアテクノロジー社の 商標です。その他すべての商標の所有権は、それぞれの所有者に帰属します。 絶縁型のSPIインタフェースまたはI2Cインタフェース 産業用システム テスト装置および測定装置 切断されているグランド・ループ 標準的応用例 絶縁型の 4MHz SPIインタフェース LTM2883-5S 5V VCC2 VCC AVCC2 V+ VL AV+ ON SDI SCK SDO CS SDI SCK ISOLATION BARRIER SDOE CS V– AV– CS2 SDI2 SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 5V AT 20mA 35kV/µs の同相トランジェント通過時の LTM2883 の動作 SCK SD0 SCK2 = SD02 12.5V AT 20mA –12.5V AT 15mA 2V/DIV 2V/DIV REPETITIVE COMMON MODE TRANSIENTS CS SDI SCK SDO 200V/DIV 20ns/DIV 2883 TA01b 2883 TA01a 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 1 LTM2883 絶対最大定格 (Note 1) VCC - GND 間............................................................ –0.3V ~ 6V VL - GND 間.............................................................. –0.3V ~ 6V VCC2、AVCC2、AV+ - GND2 間 ....................................–0.3V ~ 6V V+ - GND2 間.......................................................... –0.3V ~ 16V V–、AV– - GND2 間 ...................................................0.3V ~ -16V ロジック入力 DI1、SCK、SDI、CS、SCL、SDA、SDOE, ON - GND 間 .......................................... –0.3V ~(VL +0.3V) I1、I2、SDA2、 SDO2 - GND2 間 ................................–0.3V ~(VCC2 +0.3V) ロジック出力 DO1、DO2、SDO - GND 間 ..................... –0.3V ~(VL +0.3V) O1、SCK2、SDI2、CS2、 SCL2 - GND2 間 .................................–0.3V ~(VCC2 +0.3V) 動作温度範囲(Note 4) LTM2883C .....................................................0°C ≤ TA ≤ 70°C LTM2883I...................................................–40°C ≤ TA ≤ 85°C LTM2883H ...............................................–40°C ≤ TA ≤ 105°C 最大内部動作温度...........................................................125°C 保存温度範囲.................................................... –55°C ~ 125°C ピーク・ボディ・リフロー温度 ...........................................245°C ピン配置 LTM2883-I LTM2883-S TOP VIEW 1 2 3 4 DO2 DNC SCL SDA 5 6 7 8 DI1 GND ON VL TOP VIEW 1 A A B B C DO1 VCC GND C D D E E F F G G H H J I1 GND2 AVCC2 AV– AV+ 3 4 SDO DO2 SCK SDI DO1 GND J K 2 I1 GND2 5 6 7 8 CS SDOE ON VL VCC AVCC2 AV– AV+ V– V+ K L I2 DNC SCL2 SDA2 O1 VCC2 V– L V+ SDO2 BGA PACKAGE 32-PIN (15mm × 11.25mm × 3.42mm) TJMAX = 125°C, θJA = 30°C/W, θJC(BOTTOM) = 15.7°C/W, θJC(TOP) = 25°C/W, θJBOARD = 14.5°C/W θ VALUES DETERMINED PER JESD51-9, WEIGHT = 1.2g I2 SCK2 SDI2 CS2 VCC2 BGA PACKAGE 32-PIN (15mm × 11.25mm × 3.42mm) TJMAX = 125°C, θJA = 30°C/W, θJC(BOTTOM) = 15.7°C/W, θJC(TOP) = 25°C/W, θJBOARD = 14.5°C/W θ VALUES DETERMINED PER JESD51-9, WEIGHT = 1.2g 2883fb 2 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 発注情報 LTM2883 C Y -3 S #PBF 無鉛指定 PBF = 無鉛 ロジック・オプション I = I2C(IC 間)バス S = SPI(シリアル周辺機器インタフェース)バス 入力電圧範囲 3 = 3V ~ 3.6V 5 = 4.5V ~ 5.5V パッケージ・タイプ Y = BGA(ボール・グリッド・アレイ) 温度グレード C = 民生用温度範囲(0°C ~ 70°C) I = 産業用温度範囲(–40°C ~ 85°C) H = 自動車用温度範囲(–40°C ~ 105°C) 製品番号 製品選択ガイド 製品番号 LTM2883-3I 製品マーキング * LTM2883Y-3I パッケージ BGA 入力電圧 3V ~ 3.6V ロジック・オプション I2C(IC 間)バス LTM2883-3S LTM2883Y-3S BGA 3V ~ 3.6V SPI(シリアル周辺機器インタフェース)バス LTM2883-5I LTM2883Y-5I BGA 4.5V ~ 5.5V I2C(IC 間)バス LTM2883-5S LTM2883Y-5S BGA 4.5V ~ 5.5V SPI(シリアル周辺機器インタフェース)バス さらに広い動作温度範囲で規定されるデバイスについては、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。* 温度グレードは出荷時のコンテナのラベルで識別されます。 非標準の鉛仕上げの製品の詳細については、弊社または弊社代理店にお問い合わせください。 無鉛仕上げの製品マーキングの詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/leadfree/ をご覧ください。 この製品はトレイでのみ供給されます。詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/packaging/ をご覧ください。 この製品は水分の影響を受けやすくなっています。詳細については、http://www.linear-tech.co.jp/packaging/をご覧ください。 電気的特性 l は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。注記がない限り、LTM2883-3 の VCC = 3.3V、 LTM2883-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、および GND = GND2 = 0V、ON = VL。注記がない限り、規格値はすべてのオプションに適用される。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS VCC Input Supply Range LTM2883-3 LTM2883-5 l l 3 4.5 3.3 5 3.6 5.5 V V VL Logic Supply Range LTM2883-S LTM2883-I l l 1.62 3 5 5.5 5.5 V V ICC Input Supply Current ON = 0V LTM2883-3, ON = VL, No Load LTM2883-5, ON = VL, No Load l l l 0 25 19 10 35 28 µA mA mA IL Logic Supply Current ON = 0V LTM2883-S, ON = VL LTM2883-I, ON = VL l 0 10 10 µA µA µA 入力電源 150 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 3 LTM2883 電気的特性 l は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。注記がない限り、LTM2883-3 の VCC = 3.3V、 LTM2883-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、および GND = GND2 = 0V、ON = VL。注記がない限り、規格値はすべてのオプションに適用される。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Regulated Output Voltage No Load Output Voltage Operating Range (Note 2) 4.75 5 5.25 V 5.5 V Line Regulation ILOAD = 1mA, MIN ≤ VCC ≤ MAX l 25 100 mV Load Regulation ILOAD = 100µA to 20mA l ADJ Pin Voltage ILOAD = 100µA to 20mA l 8 80 mV Voltage Ripple ILOAD = 20mA (Note 2) 600 1 615 mVRMS Efficiency ILOAD = 20mA (Note 2) 45 % Output Short Circuit Current VCC2 = 0V 45 mA Current Limit Regulated Output Voltage 出力電源 VCC2 ICC2 V+ + I V– 3 585 mV ΔVCC2 = –5% l 20 No Load l 12 Line Regulation ILOAD = 1mA, MIN ≤ VCC ≤ MAX l Load Regulation ILOAD = 100µA to 20mA l ADJ Pin Voltage ILOAD = 100µA to 20mA l Voltage Ripple ILOAD = 20mA (Note 2) 3 mVRMS Efficiency ILOAD = 20mA (Note 2) 45 % 70 mA Output Short Circuit Current 1.170 + V = 0V + 20 –12 mA 12.5 13 V 5 30 mV 200 mV 1.220 1.260 mV Current Limit ΔV = –0.5V l Regulated Output Voltage No Load l Line Regulation ILOAD = –1mA, MIN ≤ VCC ≤ MAX Load Regulation Voltage Ripple ILOAD = 100µA to 15mA, V+LOAD = 1.5mA ILOAD = 100µA to 15mA, V+LOAD = 1.5mA, H-Grade ILOAD = 100µA to 15mA, V+LOAD = 1.5mA ILOAD = 15mA, V+LOAD = 1.5mA (Note 2) Efficiency ILOAD = 15mA (Note 2) 45 % Output Short-Circuit Current V– = 0V 30 mA Current Limit ΔV– = 0.5V, V+ = 1.5mA l 10 15 mA ON, DI1, SDOE, SCK, SDI, CS 1.62V ≤ VL < 2.35V ON, DI1, SDOE, SCK, SDI, CS 2.35V ≤ VL I1, I2, SDO2 l l l 0.25 • VL 0.33 • VL 0.33 • VCC2 ADJ Pin Voltage I– l mA –12.5 –13 V l 4 15 mV l 35 35 150 mV mV –1.220 –1.256 mV l –1.184 2 mVRMS ロジック/SPI VITH Input Threshold Voltage IINL Input Current VHYS Input Hysteresis (Note 2) VOH Output High Voltage DO1, DO2, SDO ILOAD = –1mA, 1.62V ≤ VL < 3V ILOAD = –4mA, 3V ≤ VL ≤ 5.5V l VL – 0.4 O1, SCK2, SDI2, CS2, ILOAD = –4mA l VCC2 – 0.4 DO1, DO2, SDO ILOAD = 1mA, 1.62V ≤ VL < 3V ILOAD = 4mA, 3V ≤ VL ≤ 5.5V l 0.4 V O1, SCK2, SDI2, CS2, ILOAD = 4mA l 0.4 V 0V ≤ (DO1, DO2, SDO) ≤ VL 0V ≤ (O1, SCK2, SDI2, CS2) ≤ VCC2 l ±85 mA mA VOL ISC Output Low Voltage Short-Circuit Current l 0.75 • VL 0.67 • VL 0.67 • VCC2 V V V ±1 µA 150 mV V V ±60 2883fb 4 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 電気的特性 l は全動作温度範囲の規格値を意味する。それ以外は TA = 25 Cでの値。注記がない限り、LTM2883-3 の VCC = 3.3V、 LTM2883-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、および GND = GND2 = 0V、ON = VL。注記がない限り、規格値はすべてのオプションに適用される。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN VIL Low Level Input Voltage SCL, SDA SDA2 l l VIH High Level Input Voltage SCL, SDA SDA2 l l IINL Input Current SCL, SDA = VL or 0V l VHYS Input Hysteresis SCL, SDA SDA2 VOH Output High Voltage SCL2, ILOAD = –2mA DO2, ILOAD = –2mA l l VOL Output Low Voltage SDA, VL = 3V, ILOAD = 3mA DO2, VL = 3V, ILOAD = 2mA SCL2, ILOAD = 2mA SDA2, No Load, SDA = 0V, 4.5V ≤ VCC2 < 5.5V SDA2, No Load, SDA = 0V, 3V < VCC2 < 4.5V l l l l l CIN Input Pin Capacitance SCL, SDA, SDA2 (Note 2) CB Bus Capacitive Load TYP MAX UNITS 2 IC ISC 0.3 • VL 0.3 • VCC2 0.7 • VL 0.7 • VCC2 V V V V ±1 0.05 • VL 0.05 • VCC2 µA mV mV VCC2 – 0.4 VL – 0.4 V V 0.4 0.4 0.4 0.45 0.55 V V V V V l 10 pF SCL2, Standard Speed (Note 2) SCL2, Fast Speed SDA, SDA2, SR ≥ 1V/μs, Standard Speed (Note 2) SDA, SDA2, SR ≥ 1V/μs, Fast Speed l l l l 400 200 400 200 pF pF pF pF Minimum Bus Slew Rate SDA, SDA2 l Short-Circuit Current SDA2 = 0, SDA = VL 0V ≤ SCL2 ≤ VCC2 0V ≤ DO2 ≤ VL SDA = 0, SDA2 = VCC2 SDA = VL, SDA2 = 0 l 0.3 1 ±30 ±30 6 –1.8 ESD(人体モデル) (Note 2) Isolation Boundary V/µs 100 ±10 (VCC2, V+, V–, GND2) to (VCC, VL, GND) mA mA mA mA mA kV スイッチング特性 l は全動作温度範囲の規格値を意味する。 それ以外はTA = 25 Cでの値。注記がない限り、LTM2883-3のVCC = 3.3V、 LTM2883-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、および GND = GND2 = 0V、ON = VL。注記がない限り、規格値はすべてのオプションに適用される。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN Maximum Data Rate Ix → DOx, CL = 15pF (Note 3) l 10 CL = 15pF (Figure 1) l 35 TYP MAX UNITS ロジック tPHL, tPLH Propagation Delay MHz 60 100 ns tR Rise Time CL = 15pF (Figure 1) LTM2883-I, DO2, CL = 15pF (Figure 1) l l 3 20 12.5 35 ns ns tF Fall Time CL = 15pF (Figure 1) LTM2883-I, DO2, CL = 15pF (Figure 1) l l 3 20 12.5 35 ns ns Maximum Data Rate Bidirectional Communication (Note 3) Unidirectional Communication (Note 3) l l 4 8 CL = 15pF (Figure 1) l 35 SPI tPHL, tPLH Propagation Delay tPWU Output Pulse Width Uncertainty SDI2, CS2 (Note 2) –20 MHz MHz 60 100 ns 50 ns 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 5 LTM2883 スイッチング特性 l は全動作温度範囲の規格値を意味する。 それ以外はTA = 25 Cでの値。注記がない限り、LTM2883-3のVCC = 3.3V、 LTM2883-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、および GND = GND2 = 0V、ON = VL。注記がない限り、規格値はすべてのオプションに適用される。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS tR Rise Time CL = 15pF (Figure 1) l 3 12.5 ns tF Fall Time CL = 15pF (Figure 1) l 3 12.5 ns tPZH, tPZL Output Enable Time SDOE = ↓, RL = 1kΩ, CL = 15pF (Figure 2) l 50 ns tPHZ, tPLZ Output Disable Time SDOE = ↑, RL = 1kΩ, CL = 15pF (Figure 2) l 50 ns (Note 3) l SCL → SCL2, CL = 15pF (Figure 1) SDA → SDA2, RL = Open, CL = 15pF (Figure 3) SDA2 → SDA, RL = 1.1kΩ, CL = 15pF (Figure 3) l l l 2 IC Maximum Data Rate tPHL, tPLH Propagation Delay tPWU Output Pulse Width Uncertainty SDA, SDA2 (Note 2) tHD;DAT Data Hold Time (Note 2) tR Rise Time SDA2, CL = 200pF (Figure 3) SDA2, CL = 200pF (Figure 3) SDA, RL = 1.1kΩ, CL = 200pF (Figure 3) SCL2, CL = 200pF (Figure 1) l l l SDA2, CL = 200pF (Figure 3) SDA, RL = 1.1kΩ, CL = 200pF (Figure 3) SCL2, CL = 200pF (Figure 1) tF Fall Time tSP Pulse Width of Spikes Suppressed by Input Filter 400 kHz 150 150 200 –20 225 250 350 ns ns ns 50 ns 600 ns 40 40 40 250 300 250 250 ns ns ns ns l l l 40 40 250 250 250 ns ns ns l 0 50 ns 0.6 0.6 0.6 2 2 2.5 ms ms ms TYP MAX UNITS 電源 Power-Up Time 絶縁特性 ON = ↑ to VCC2 (Min) ON = ↑ to V+ (Min) ON = ↑ to V– (Min) l l l TA = 25 C。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN VISO Rated Dielectric Insulation Voltage (Notes 5, 6, 7) 1 Minute, Derived from 1 Second Test 2500 1 Second ±4400 Common Mode Transient Immunity LTM2883-3 VCC = 3.3V, LTM2883-5 VCC = 5V, VL = ON = 3.3V, VCM = 1kV, ∆t = 33ns (Note 2) 30 kV/µs Maximum Continuous Working Voltage (Notes 2, 5) 560 400 VPEAK VRMS Partial Discharge VPD = 1050VPEAK (Notes 2, 5) VIORM CTI DTI Comparative Tracking Index IEC 60112 (Note 2) Depth of Erosion IEC 60112 (Note 2) Distance Through Insulation (Note 2) Input to Output Resistance (Notes 2, 5) Input to Output Capacitance (Notes 2, 5) Creepage Distance (Note 2) VRMS V 5 600 VRMS 0.1 0.06 10 pC 9 mm mm Ω 6 pF 9.48 mm 2883fb 6 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 絶縁特性 Note 1:絶対最大定格に記載された値を超えるストレスはデバイスに永続的損傷を与える可 能性がある。長期にわたって絶対最大定格条件に曝すと、デバイスの信頼性と寿命に悪影響 を与える可能性がある。 Note 2:設計によって保証されており、製造時のテストは行われない。 Note 3:最大データレートは他の測定されたパラメータによって保証されており、直接にはテ ストされていない。 Note 5:デバイスは2 端子のデバイスとみなされる。A1からB8までのピン・グループを互いに 接続し、K1からL8までのピン・グループを互いに接続する。 Note 6:誘電体絶縁定格電圧は連続定格電圧と解釈してはならない。 Note 7:UL1577 規格に従い、正および負の等価ピーク電圧に1.2の加速係数を掛けた値の電 圧を1秒間印加することにより、各デバイスの2500VRMSの定格絶縁耐圧がテストされている。 Note 4:このモジュールには短時間の過負荷状態の間デバイスを保護するための過熱保護機 能が備わっている。過熱保護機能がアクティブなとき接合部温度は125°Cを超える。規定され た最大動作接合部温度を超えた動作が継続すると、デバイスの劣化または故障が生じる恐 れがある。 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 7 LTM2883 標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25 C、LTM2883-3 の VCC = 3.3V、LTM2883-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、GND = GND2 = 0V、ON = VL。 VCC の電源電流と温度 30 絶縁された電源と等価負荷電流 14 NO LOAD, REFRESH DATA ONLY LTM2883-3 VCC = 3.3V 20 LTM2883-5 VCC = 5V 15 10 8 6 4 VCC2 V+ V– 2 10 –50 –25 0 50 25 75 TEMPERATURE (°C) 100 0 125 0 5 10 15 20 LOAD CURRENT (mA) 4.0 3.5 11.5 11.0 10.5 9.5 9.0 40 0 10 20 30 40 LOAD CURRENT (mA) 4.0 3.5 10 20 30 LOAD CURRENT (mA) –11.5 50 –13.0 60 10 20 LOAD CURRENT (mA) 12.0 –10.0 LTM2883-5 + –9.5 ICC2 = I = 0A 11.5 11.0 10.5 9.0 10 20 30 40 LOAD CURRENT (mA) –10.5 VCC = 4.5V VCC = 4.75V VCC = 5V VCC = 5.5V –11.0 –11.5 –12.0 VCC = 4.5V VCC = 4.75V VCC = 5V VCC = 5.5V 0 30 V– の入力レギュレーションと 負荷電流 –9.0 9.5 40 0 2883 G06 13.0 10.0 VCC = 4.5V VCC = 5V VCC = 5.5V 0 –11.0 –12.5 V– VOLTAGE (V) V+ VOLTAGE (V) VCC2 VOLTAGE (V) 4.5 VCC = 3V VCC = 3.15V VCC = 3.3V VCC = 3.6V –10.5 –12.0 LTM2883-5 – 12.5 ICC2 = I = 0A LTM2883-5 I+ = I– = 0A 30 LTM2883-3 + –9.5 ICC2 = I = 0A V+ の入力レギュレーションと 負荷電流 5.0 2.5 25 2883 G05 VCC2 の入力レギュレーションと 負荷電流 3.0 10 15 20 LOAD CURRENT (mA) –9.0 VCC = 3V VCC = 3.15V VCC = 3.3V VCC = 3.6V 2883 G04 5.5 5 –10.0 10.0 VCC = 3V VCC = 3.3V VCC = 3.6V 6.0 0 V– の入力レギュレーションと 負荷電流 V– VOLTAGE (V) 4.5 10 20 30 LOAD CURRENT (mA) VCC2 V+ V– 2883 G03 12.0 0 4 0 25 LTM2883-3 ICC2 = I– = 0A 12.5 V+ VOLTAGE (V) VCC2 VOLTAGE (V) 13.0 5.0 2.5 6 V+ の入力レギュレーションと 負荷電流 LTM2883-3 I+ = I– = 0A 3.0 8 2883 G02 VCC2 の入力レギュレーションと 負荷電流 5.5 10 2 2883 G01 6.0 LTM2883-5 VCC = 5V 12 VCC2, V+, |V–| VOLTAGE (V) LTM2883-3 VCC = 3.3V VCC2, V+, |V–| VOLTAGE (V) SUPPLY CURRENT (mA) 12 25 絶縁された電源と等価負荷電流 14 –12.5 50 60 2883 G08 2883 G07 –13.0 0 10 20 30 LOAD CURRENT (mA) 40 2883 G09 2883fb 8 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25 C、LTM2883-3 の VCC = 3.3V、LTM2883-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、GND = GND2 = 0V、ON = VL。 VCC2 の負荷レギュレーションと 温度 V+ の負荷レギュレーションと温度 12.8 5.20 5.05 5.00 4.95 4.90 –50 12.5 12.4 LTM2883-3 VCC = 3.3V ICC2 = I– = 0A 12.3 ICC2 = 1mA ICC2 = 20mA –25 12.6 25 75 0 50 TEMPERATURE (°C) 100 12.2 –50 125 –25 25 75 0 50 TEMPERATURE (°C) 100 VCC2 の負荷レギュレーションと 温度 –12.5 –12.6 –12.7 –12.8 –50 125 –25 25 75 0 50 TEMPERATURE (°C) 12.7 LTM2883-5 VCC = 5V 5.15 I+ = I– = 0A 5.05 5.00 –12.2 12.5 I– = 1mA I– = 20mA LTM2883-5 VCC = 5V ICC2 = I+ = 0A –12.3 V– VOLTAGE (V) V+ VOLTAGE (V) 5.10 125 V– の負荷レギュレーションと温度 I+ = 1mA I+ = 5mA I+ = 10mA I+ = 15mA I+ = 20mA 12.6 100 2883 G14 V+ の負荷レギュレーションと温度 5.20 LTM2883-3 VCC = 3.3V ICC2 = I+ = 0A –12.4 2883 G12 2883 G10 12.4 12.3 –12.4 –12.5 4.90 –50 ICC2 = 1mA ICC2 = 20mA –25 LTM2883-5 VCC = 5V ICC2 = I– = 0A 12.2 25 75 0 50 TEMPERATURE (°C) 100 125 12.1 –50 –25 0 50 25 75 TEMPERATURE (°C) 100 LTM2883-3, VCC = 3.3V LTM2883-5, VCC = 5V 50 6 0.5 5 0.4 4 EFFICIENCY 30 0.3 20 0.2 0 POWER LOSS I+ = I– = 0A 0 25 75 0 50 TEMPERATURE (°C) 100 125 2883 G15 10 20 30 LOAD CURRENT (mA) 40 150 I+ = I– = 0A 125 VOLTAGE 100 3 75 ICC CURRENT 2 0.1 1 0 0 50 LTM2883-3, VCC = 3.3V LTM2883-5, VCC = 5V 0 2883 G16 10 20 30 LOAD CURRENT (mA) 40 ICC CURRENT (mA) 0.6 POWER LOSS (W) 40 10 –25 VCC2 の電圧および ICC の電流と 負荷電流 VCC2 の効率 60 –12.6 –50 125 2883 G13 2883 G11 VCC2 VOLTAGE (V) 4.95 EFFICIENCY (%) VCC2 VOLTAGE (V) I– = 1mA I– = 15mA –12.3 V– VOLTAGE (V) 5.10 –12.2 I+ = 1mA I+ = 5mA I+ = 10mA I+ = 15mA I+ = 20mA 12.7 V+ VOLTAGE (V) VCC2 VOLTAGE (V) LTM2883-3 VCC = 3.3V 5.15 I+ = I– = 0A V– の負荷レギュレーションと温度 25 0 2883 G17 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 9 LTM2883 標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25 C、LTM2883-3 の VCC = 3.3V、LTM2883-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、GND = GND2 = 0V、ON = VL。 V+ の電圧および ICC の電流と 負荷電流 V の効率 + LTM2883-3, VCC = 3.3V LTM2883-5, VCC = 5V 1.0 12 300 10 250 0.8 EFFICIENCY 30 0.6 20 0.4 POWER LOSS 10 0 ICC2 = I– = 0A 0 10 40 20 30 LOAD CURRENT (mA) 50 ICC2 = I– = 0A VOLTAGE 8 6 150 4 100 0.2 2 0 0 LTM2883-3, VCC = 3.3V LTM2883-5, VCC = 5V 0 10 20 30 40 LOAD CURRENT (mA) V– VOLTAGE (V) EFFICIENCY (%) 0.2 POWER LOSS 0.1 10 0 30 10 20 LOAD CURRENT (mA) –10.0 240 –10.5 200 ICC CURRENT –11.0 120 –12.0 80 –13.0 40 VOLTAGE 10 20 LOAD CURRENT (mA) 0 2883 G20 VCC2 のトランジェント応答 20mA の負荷ステップ時 160 –11.5 –12.5 0 280 ICC CURRENT (mA) 0.3 POWER LOSS (W) 0.4 320 LTM2883-3, VCC = 3.3V LTM2883-5, VCC = 5V –9.5 0.5 30 0 –9.0 0.6 EFFICIENCY 20 0 V– の電圧および ICC の電流と 負荷電流 LTM2883-3, VCC = 3.3V LTM2883-5, VCC = 5V 40 50 50 2883 G19 V– の効率 50 200 ICC CURRENT 2883 G18 60 350 ICC CURRENT (mA) 40 14 POWER LOSS (W) EFFICIENCY (%) 50 1.2 V+ VOLTAGE (V) 60 30 0 2883 G21 V+ のトランジェント応答 20mA の負荷ステップ時 V– のトランジェント応答 20mA の負荷ステップ時 I+ = 1.5mA VCC2 100mV/DIV V+ 200mV/DIV V– 200mV/DIV ICC2 10mA/DIV I+ 10mA/DIV I– 10mA/DIV 100µs/DIV 2883 G22 100µs/DIV 2883 G23 100µs/DIV 2883 G24 2883fb 10 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25 C、LTM2883-3 の VCC = 3.3V、LTM2883-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、GND = GND2 = 0V、ON = VL。 VCC2 のリップル V+ のリップル 2mV/DIV I+ = 1mA I– = 1mA 5mV/DIV 5mV/DIV I+ = 20mA I– = 20mA 2883 G25 500ns/DIV 500ns/DIV VCC2 のノイズ 1ms/DIV 60 VCC = 5V ICC2 = I+ = I– = 0 50 40 30 20 6.0 3.0 5.0 2.5 INPUT RISING 2.0 INPUT FALLING 1.5 1.0 10k 100k 1M DATA RATE (Hz) 10M 100M 2883 G31 0 2883 G30 VL = 5.5V VL = 3.3V VL = 1.62V 4.0 3.0 2.0 1.0 0.5 1k 1ms/DIV ロジック出力電圧と負荷電流 3.5 OUTPUT VOLTAGE (V) CL = 1nF CL = 330pF CL = 100pF CL = 20pF 2883 G29 ロジック入力しきい値と VL の電源電圧 THRESHOLD VOLTAGE (V) 70 2883 G27 2mV/DIV 2883 G28 VCC の電源電流と単一チャネルの データレート 500ns/DIV V– のノイズ 2mV/DIV 1ms/DIV VCC CURRENT (mA) 2883 G26 V+ のノイズ 2mV/DIV 10 V– のリップル 1 2 3 4 5 VL SUPPLY VOLTAGE (V) 6 2883 G32 0 0 1 2 3 4 5 6 7 LOAD CURRENT (mA) 8 9 10 2883 G33 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 11 LTM2883 標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25 C、LTM2883-3 の VCC = 3.3V、LTM2883-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、GND = GND2 = 0V、ON = VL。 VCC2 のクロス・レギュレーションと V+、V– の負荷 電源投入時のシーケンス ON 5V/DIV 5.1 12 11 10 5.0 9 4.9 V– 4.8 2883 G34 200µs/DIV 14 LTM2883-3 VCC = 3.3V 13 ICC2 = 15mA 8 VCC2 V+ V– 0 V+, |V–| VOLTAGE (V) VCC2 VCC2 VOLTAGE (V) V+ 5.2 7 40 10 20 30 LOAD CURRENT (mA) 6 2883 G35 VCC2 のクロス・レギュレーションと V+、V– の負荷 5.2 8 4.9 VCC2 V+ V– 0 EFFICIENCY (%) 9 0.9 40 0.7 40 EFFICIENCY 0.6 30 0.5 0.4 20 0.3 POWER LOSS 10 7 10 20 30 LOAD CURRENT (mA) 0.8 6 0 0.2 LTM2883-3, VCC = 3.3V 0.1 LTM2883-5, VCC = 5V 0 5 15 25 10 20 LOAD CURRENT (mA) 0 2883 G36 2883 G37 V+ のクロス・レギュレーションと V– の負荷 14 12 11 10 9 8 V+, I+ = 10mA V–, I+ = 10mA V+, I+ = 15mA V–, I+ = 15mA 7 6 14 0 5 10 15 20 LOAD CURRENT (mA) LTM2883-5 VCC = 5V 13 V+, |V–| VOLTAGE (V) V+, |V–| VOLTAGE (V) V+ のクロス・レギュレーションと V– の負荷 LTM2883-3 VCC = 3.3V 13 POWER LOSS (W) 10 5.0 1.0 50 V+, |V–| VOLTAGE (V) 12 11 4.8 60 14 LTM2883-5 VCC = 5V 13 ICC2 = 15mA 5.1 VCC2 VOLTAGE (V) 絶縁された電源の効率と 等価負荷電流 12 11 10 9 8 V+, I+ = 10mA V–, I+ = 10mA V+, I+ = 15mA V–, I+ = 15mA 7 25 6 0 2883 G38 5 10 15 20 25 LOAD CURRENT (mA) 30 35 2883 G39 2883fb 12 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 ピン機能 (LTM2883-I) ロジック・サイド DO2(A1) :デジタル出力ピン。基準となる電位はVL ピンの電 圧および GND。絶縁障壁を介してI2ピンに接続されるロジッ ク出力。絶縁通信障害の状態では、この出力は高インピーダ ンス状態になります。 DNC(A2) :接続禁止ピン。 このピンは内部で接続されています。 SCL(A3) :シリアルのI2Cクロック入力ピン。基準となる電位は VL ピンの電圧および GND。絶縁障壁を介して絶縁サイドの SCL2ピンに接続されるロジック入力。クロックはロジック・サ イドから絶縁サイドへの片方向の信号です。フロート状態にし ないでください。 SDA(A4) :シリアルのI2Cデータ・ピン。基準となる電位は VL ピンの電圧および GND。絶縁障壁を介して絶縁サイドの SDA2ピンに接続される双方向ロジック・ピン。絶縁通信障害 の状態では、このピンは高インピーダンス状態になります。フ ロート状態にしないでください。 DI1(A5) :デジタル入力ピン。基準となる電位はVL ピンの電圧 および GND。絶縁障壁を介してO1ピンに接続されるロジック 入力。DI1ピンのロジック状態は、O1ピンと同じロジック状態 に変換されます。フロート状態にしないでください。 GND (A6、B2 ∼ B6) :回路のグランド。 ON(A7) :イネーブル・ピン。絶縁障壁を介して電源供給および データ通信をイネーブルします。ONピンが H になるとデバイ スがイネーブルされ、電源および通信が絶縁サイドで動作可 能になります。ONピンが L になるとロジック・サイドがリセッ ト状態に保持され、すべてのデジタル出力が高インピーダン ス状態になり、絶縁サイドに電源が供給されなくなります。フ ロート状態にしないでください。 V(A8) :ロジック電源ピン。DI1、SCL、SDA、DO1、DO2、ON L ピンのインタフェース電源電圧。動作電圧は3V ∼ 5.5Vです。 2.2µFのコンデンサにより、内部でバイパスされています。 DO1(B1) :デジタル出力ピン。基準となる電位はVL ピンの電 圧および GND。絶縁障壁を介してI1ピンに接続されるロジッ ク出力。絶縁通信障害の状態では、この出力は高インピーダ ンス状態になります。 VCC(B7 ∼ B8) :電源電圧。動作電圧は、LTM2883-3の場合 は3V∼3.6Vで、LTM2883-5の場合は4.5V∼5.5Vです。2.2µF のコンデンサにより、内部でバイパスされています。 絶縁サイド I2(L1) :デジタル入力ピン。基準となる電位はVCC2 ピンの電 圧および GND2。絶縁障壁を介してDO2ピンに接続されるロ ジック入力。I2ピンのロジック状態は、DO2ピンと同じロジッ ク状態に変換されます。フロート状態にしないでください。 DNC(L2) :接続禁止ピン。このピンは内部で接続されています。 SCL2(L3) :シリアルのI2Cクロック出力ピン。基準となる電位 はVCC2ピンの電圧およびGND2。絶縁障壁を介してロジック・ サイドのSCLピンに接続されるロジック出力。 クロックはロジッ ク・サイドから絶縁サイドへの片方向の信号です。SCL2ピン にはプッシュプル出力段があるので、外付けのプルアップ・デ バイスには接続しないでください。絶縁通信障害の状態では、 この出力はデフォルトで H 状態になります。 SDA2(L4) :シリアルのI2Cデータ・ピン。基準となる電位は VCC2 ピンの電圧および GND2。絶縁障壁を介してロジック・ サイドのSDAピンに接続される双方向ロジック・ピン。出力は 1.8mAの電流源によって H にバイアスされます。SDA2ピン には外付けのプルアップ・デバイスを接続しないでください。 絶縁通信障害の状態では、この出力はデフォルトで H 状態 になります。 O1(L5) :デジタル出力ピン。基準となる電位はVCC2 ピンの電 圧および GND2。絶縁障壁を介してDI1ピンに接続されるロ ジック出力。絶縁通信障害の状態では、O1ピンはデフォルト で H 状態になります。 VCC2(L6) :公称 5Vの絶縁された電源電圧。絶縁型 DC/DCコ ンバータによってVCC を基に内部で生成され、5Vに安定化さ れます。2.2µFのコンデンサにより、 内部でバイパスされています。 – V(L7) :公称 -12.5Vの絶縁された電源電圧。絶縁型 DC/DCコ ンバータによってVCC を基に内部で生成され、–12.5Vに安定化 されます。1µFのコンデンサにより、内部でバイパスされています。 + V(L8) :公称 12.5Vの絶縁された電源電圧。絶縁型 DC/DCコ ンバータによってVCC を基に内部で生成され、12.5Vに安定化 されます。1µFのコンデンサにより、 内部でバイパスされています。 I1(K1) :デジタル入力ピン。基準となる電位はVCC2 ピンの電 圧および GND2。絶縁障壁を介してDO1ピンに接続されるロ ジック入力。I1ピンのロジック状態は、DO1ピンと同じロジッ ク状態に変換されます。フロート状態にしないでください。 GND2 (K2 ∼ K5) :絶縁されたグランド。 AVCC2(K6) :公称 5Vの絶縁された電源電圧調整ピン。調整ピ ンの電圧はGND2を基準にして600mVです。 – AV(K7) :公称 –12.5Vの絶縁された電源電圧調整ピン。調整 ピンの電圧はGND2を基準にして–1.22Vです。 AV+(K8) :公称 12.5Vの絶縁された電源電圧調整ピン。調整 ピンの電圧はGND2を基準にして1.22Vです。 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 2883fb 13 LTM2883 ピン機能 (LTM2883-S) ロジック・サイド 絶縁サイド SDO(A1) :シリアルSPIのデジタル出力ピン。基準となる電位 はVL ピンの電圧および GND。絶縁障壁を介して絶縁サイド のSDO2ピンに接続されるロジック出力。絶縁通信障害の状 態では、この出力は高インピーダンス状態になります。 SDO2 (L1) :シリアルSPIのデジタル入力ピン。基準となる電位 はVCC2ピンの電圧およびGND2。絶縁障壁を介してロジック・ サイドのSDOピンに接続されるロジック入力。フロート状態に しないでください。 DO2(A2) :デジタル出力ピン。基準となる電位はVL ピンの電 圧および GND。絶縁障壁を介してI2ピンに接続されるロジッ ク出力。絶縁通信障害の状態では、この出力は高インピーダ ンス状態になります。 I2(L2) :デジタル入力ピン。基準となる電位はVCC2 ピンの電 圧および GND2。絶縁障壁を介してDO2ピンに接続されるロ ジック入力。I2ピンのロジック状態は、DO2ピンと同じロジッ ク状態に変換されます。フロート状態にしないでください。 SCK(A3) :シリアルSPIのクロック入力ピン。基準となる電位はVL ピンの電圧およびGND。絶縁障壁を介して絶縁サイドのSCK2ピ ンに接続されるロジック入力。フロート状態にしないでください。 SCK2(L3) :シリアルSPIのクロック出力ピン。基準となる電位 はVCC2ピンの電圧およびGND2。絶縁障壁を介してロジック・ サイドのSCKピンに接続されるロジック出力。絶縁通信障害 の状態では、この出力はデフォルトで L 状態になります。 SDI(A4) :シリアルSPIのデータ入力ピン。基準となる電位はVL ピンの電圧およびGND。絶縁障壁を介して絶縁サイドのSDI2ピ ンに接続されるロジック入力。フロート状態にしないでください。 CS(A5) :シリアルSPIのチップ選択ピン。基準となる電位はVL ピンの電圧およびGND。絶縁障壁を介して絶縁サイドのCS2ピ ンに接続されるロジック入力。フロート状態にしないでください。 SDOE(A6) :シリアルSPIのデータ出力イネーブル・ピン。基準 となる電位はVL ピンの電圧および GND。SDOEピンがロジッ ク H になると、ロジック・サイドのSDOピンは高インピーダン ス状態になり、ロジック L になると出力はイネーブルされま す。フロート状態にしないでください。 ON(A7) :イネーブル・ピン。絶縁障壁を介して電源供給および データ通信をイネーブルします。ONピンが H になるとデバイ スがイネーブルされ、電源および通信が絶縁サイドで動作可 能になります。ONピンが L になるとロジック・サイドがリセッ ト状態に保持され、すべてのデジタル出力が高インピーダン ス状態になり、絶縁サイドに電源が供給されなくなります。フ ロート状態にしないでください。 V(A8) :ロジック電源ピン。SDI、SCK、SDO、DO1、DO2、CS、 L ONピンのインタフェース電源電圧。動作電圧は1.62V ∼ 5.5V です。2.2µFのコンデンサにより、内部でバイパスされています。 DO1(B1) :デジタル出力ピン。基準となる電位はVL ピンの電 圧および GND。絶縁障壁を介してI1ピンに接続されるロジッ ク出力。絶縁通信障害の状態では、この出力は高インピーダ ンス状態になります。 GND (B2 ∼ B6) :回路のグランド。 VCC(B7 ∼ B8) :電源電圧。動作電圧は、LTM2883-3の場合 は3V∼3.6Vで、LTM2883-5の場合は4.5V∼5.5Vです。2.2µF のコンデンサにより、内部でバイパスされています。 SDI2(L4) :シリアルSPIのデータ出力ピン。基準となる電位は VCC2ピンの電圧およびGND2。絶縁障壁を介してロジック・サ イドのSDIピンに接続されるロジック出力。絶縁通信障害の 状態では、この出力はデフォルトで L 状態になります。 CS2(L5) :シリアルSPIのチップ選択ピン。基準となる電位は VCC2ピンの電圧およびGND2。絶縁障壁を介してロジック・サ イドのCSピンに接続されるロジック出力。絶縁通信障害の状 態では、この出力はデフォルトで H 状態になります。 VCC2(L6) :公称 5Vの絶縁された電源電圧。絶縁型 DC/DCコ ンバータによってVCC を基に内部で生成され、5Vに安定化さ れます。2.2µFのコンデンサにより、 内部でバイパスされています。 – V(L7) :公称 –12.5Vの絶縁された電源電圧。絶縁型 DC/DCコ ンバータによってVCC を基に内部で生成され、–12.5Vに安定化 されます。1µFのコンデンサにより、内部でバイパスされています。 + V(L8) :公称 12.5Vの絶縁された電源電圧。絶縁型 DC/DCコ ンバータによってVCC を基に内部で生成され、12.5Vに安定化 されます。1µFのコンデンサにより、 内部でバイパスされています。 I1(K1) :デジタル入力ピン。基準となる電位はVCC2 ピンの電 圧および GND2。絶縁障壁を介してDO1ピンに接続されるロ ジック入力。I1ピンのロジック状態は、DO1ピンと同じロジッ ク状態に変換されます。フロート状態にしないでください。 GND2 (K2 ∼ K5) :絶縁されたグランド。 AVCC2(K6) :公称 5Vの絶縁された電源電圧調整ピン。調整ピ ンの電圧はGND2を基準にして600mVです。 – AV(K7) :公称 –12.5Vの絶縁された電源電圧調整ピン。調整 ピンの電圧はGND2を基準にして–1.22Vです。 AV+(K8) :公称 12.5Vの絶縁された電源電圧調整ピン。調整 ピンの電圧はGND2を基準にして1.22Vです。 2883fb 14 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 ブロック図 REG VCC VL 110k 2.2µF 2.2µF 2.2µF VCC2 AVCC2 15k GND2 GND REG 150k 1µF AV+ 16.2k REG DC/DC CONVERTER 16.2k 150k ON 1µF REG ISOLATED COMMUNICATIONS INTERFACE DI1 SDA V+ AV– V– ISOLATED COMMUNICATIONS INTERFACE O1 SDA2 SCL SCL2 DO2 I2 DO1 I1 2882 BDa LTM2883-I REG VCC VL 110k 2.2µF 2.2µF 2.2µF AVCC2 15k GND2 GND REG 150k 1µF REG DC/DC CONVERTER 16.2k 150k ON REG SDOE SDI SCK ISOLATED COMMUNICATIONS INTERFACE V+ AV+ 16.2k CS VCC2 ISOLATED COMMUNICATIONS INTERFACE 1µF AV– V– CS2 SDI2 SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 2883 BDb LTM2883-S 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 15 LTM2883 テスト回路 INPUT 0V OUTPUT CL INPUT VL OUTPUT CL INPUT OUTPUT 90% 10% tPHL 10% ½VCC2 90% tR tF VCC2 0V OUTPUT tPLH VOH VOL INPUT ½VL ½VCC2 tPLH VOH VOL 90% 10% tPHL 10% ½VL 90% tR tF 2883 F01 図 1.ロジックのタイミング測定 VL OR 0V VL SDOE RL 0V SDO2 OR VCC2 SDO CL ½VL 0V SDO SDOE SDO tPZH VOH tPHZ VOH – 0.5V ½VL 0V VL tPLZ tPZL ½VL VOL VOL + 0.5V 2883 F02 図 2.ロジックのイネーブル /ディスエーブル時間 VL RL SDA 0V SDA2 CL SDA VL SDA2 ½VL tPHL VOH VOL ½VCC2 tPLH 30% 70% 70% 30% tF tR VL RL SDA2 0V SDA CL VCC2 SDA2 SDA ½VCC2 tPHL VOH VOL ½VL tPLH 70% 30% 70% tF 30% tR 2883 F03 図 3.I2C のタイミング測定 2883fb 16 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 アプリケーション情報 LTM2883デジタルµModuleアイソレータは、ガルバニック絶 縁された堅牢なロジック・インタフェースを実現します。このイ ンタフェースは、内蔵の安定化 DC/DCコンバータによって電 力が供給され、デカップリング・コンデンサを備えています。 LTM2883は、グランドの電位が異なる場合がある複数の回 路網で使用するのに最適です。LTM2883 内での絶縁により、 高い電圧差が遮断され、グランド・ループが取り除かれます。 また、グランド・プレーン間での同相トランジェントに対する耐 性がきわめて高くなります。30kV/μsより大きい同相事象が発 生しても誤りのない動作が維持されるので、優れたノイズ絶 縁性能を実現します。 アイソレータµModule 技術 LTM2883は、アイソレータµModule 技術を使用して、絶縁障 壁を越えて信号および電力を変換します。障壁のどちらの側 の信号もパルスに符号化され、µModule 基板内に形成された 空芯型トランスにより、絶縁境界を越えて変換されます。この システムは、データ・リフレッシュ機能、障害発生時の安全な シャットダウン機能、きわめて高い同相信号除去特性を備え ているので、信号を双方向で絶縁するための堅牢なソリュー ションを実現します。µModule 技術により、絶縁された信号 処理と、複数のレギュレータおよび強力な絶縁型 DC/DCコン バータを1つの小型パッケージに集約する手段が得られます。 DC/DCコンバータ LTM2883は、完全に集積化されたDC/DCコンバータをトラン スを含めて内蔵しているので、外付け部品は必要ありません。 ロジック・サイドには、2MHzで動作するフルブリッジ・ドライバ があり、1 個のトランスの1 次側にAC 結合されています。直列 のDC 阻止コンデンサにより、ドライバのデューティ・サイクル に偏りが生じてもトランスは飽和しません。1 次側の電圧はト ランスによって調整され、全波倍電圧整流回路によって整流 されます。この回路構成では、中間タップ付きの全波ブリッジ の場合と同様にダイオード1 個分の電圧降下を考慮に入れて おり、2 次側での不均衡に起因するトランスの飽和が発生し ません。 源に負荷をかけることで向上します。–12.5V出力の静的および 動的な負荷レギュレーション特性を向上するには、1.5mAの 負荷電流で十分です。負荷が増加することにより、昇圧レギュ レータは連続的に動作するようになり、その結果として反転型 チャージポンプのレギュレーションが改善されます。 内部電源ソリューションは、VCC2 および V+ から20mA 以上 の電流を供給し、V– から15mA 以上の電流を供給するのに 十分な性能を持っています。VCCとVCC2 は、それぞれ 2.2µF のセラミック・コンデンサでバイパスされ、V+とV– は1µFのセ ラミック・コンデンサでバイパスされています。 VL ロジック電源 ロジック電源ピンVL は独立しているので、LTM2883は、図 4 に示すように1.62V ∼ 5.5Vのロジック信号とのインタフェース が可能です。所望のロジック電源をVL にそのまま接続してく ださい。 VCCとVL の間に相互依存性はありません。規定の動作範囲 内であれば任意の電圧で同時に動作可能であり、任意の順 序で順序付けが可能です。VL は2.2µFのコンデンサにより、 内部でバイパスされています。 3V TO 3.6V LTM2883-3 4.5V TO 5.5V LTM2883-5 LTM2883-S AVCC2 V+ ANY VOLTAGE FROM 1.62V TO 5.5V AV+ VL ON SDOE CS SDI EXTERNAL DEVICE SCK V– AV– CS2 SDI2 SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 2883 F04 DC/DCコンバータは低ドロップアウト・レギュレータ (LDO) に 接続され、安定化された5V出力を供給します。 内蔵の昇圧コンバータは、安定化された14Vの電源電圧と、 チャージポンプ型の–14Vの電源電圧を発生します。これらの 電源レールは、低ドロップアウト・レギュレータによってそれぞ れ 12.5Vに安定化されます。–12.5V 電源の性能は、12.5V 電 VCC2 VCC ISOLATION BARRIER 概要 図 4.VCC とVL は無関係 安全な活線挿入 LTM2883はセラミックのデカップリング・コンデンサを内蔵し ているので、LTM2883の電源(VCC またはVL) に対して電源 のプラグ接続が行われるアプリケーションでは注意が必要で 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 17 LTM2883 アプリケーション情報 す。ケーブルの寄生インダクタンスとセラミック・コンデンサの 高いQ 特性の組み合わせにより、最大定格電圧を超える可 能性がある大幅なリンギングが発生して、LTM2883を損傷す る場合があります。この現象の詳細および軽減方法について は、リニアテクノロジーのアプリケーションノート88「セラミック 入力コンデンサによって生じる過電圧トランジェント」 を参照し てください。 絶縁型電源の電圧調整動作 3つの絶縁型電源レールは、各出力の調整ピンとその関連出 力電圧またはGND2の間に1 本の抵抗を接続すれば調整で きます。事前に設定されている電圧は、保証性能の最大値を 表します。VCC2 = 3.3V、V+ = 10V、および V– = –10Vの出力 電源レールの構成を図 5に示します。 LTM2883-5S 5V VCC2 VCC AVCC2 VL AV+ ON CS SDI SCK AV– 530k 3.3V 10V –10V CS2 SDI2 SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND 530k V– ISOLATION BARRIER SDOE 174k V+ GND2 2883 F05 図 5.調整可能な電圧レール 出力電圧を低くするには、出力電圧ピンと関連の調整ピンの 間に抵抗を接続する必要があります。出力電圧を高くするに は、調整ピンとGND2の間に抵抗を接続します。表 1に示す 式を使用して、各出力を調整するために必要な抵抗値を計算 します。VCC2 の出力電圧調整範囲は3V ∼ 5.5Vです。V+ およ び V– の調整範囲は 1.22V ∼約 13.5Vです。V+ またはV– を低い出力電圧で動作させると、低ドロップアウト・レギュレー タの電力損失が原因でサーマル・シャットダウン状態になる 恐れがあります。 表 1.電圧調整の式 出力電圧 出力電圧を低くするための 抵抗(Ax - Vx 間) 出力電圧を高くするための 抵抗(Ax - GND2 間) 110k • ( VCC2 – 0.6 ) 66k VCC2 – 5 VCC2 5 – VCC2 ( 150k • V + ,V – – 1.22 V+、V– + 12.5 – V ,V – ) 183k V + ,V – – 12.5 チャネルのタイミングの不確実性 入力および出力の符号化および復号化により、複数のチャネ ルが絶縁障壁にまたがってサポートされます。各方向で最大 3つの信号がシリアル・パケットとして組み立てられ、絶縁障 壁を越えて伝送されます。3ビットすべての伝送に必要な時間 は最大 100nsなので、障壁の反対側で信号を変更できる頻度 には制限が設定されます。符号化伝送は、各データの方向に は関係ありません。採用されている技法では、関連の出力チャ ネルにジッタが発生せず、遅延のみとなるように、ロジック・サ イドではSCKまたはSCLに、絶縁サイドではSDO2またはI2に、 それぞれ最高の優先度が割り当てられます。この占有権割り 当て方式により、他方の絶縁チャネルに一定量の不確実性が 生じます。その結果、優先度の低いチャネルでのパルス幅の 不確実性は標準では 6nsですが、優先度の低いチャネルが 符号化されたパケットが、優先度の高いシリアル・パケットと 同じパケットでなかった場合は、最大 44nsまで変化すること があります。 SPI(シリアル周辺機器インタフェース) バス LTM2883-Sは、SPI 互換の絶縁インタフェースを備えていま す。最大データレートは、固有のチャネル伝播遅延、チャネル 間のパルス幅不確実性、およびデータ方向要件の関数です。 チャネルのタイミングの詳細を図 5 ∼ 8と表 3および 4に示し ます。SPIプロトコルは、クロックの極性(CPOL) およびクロッ クの位相(CPHA) で定義される4つの固有タイミング構成を サポートしています (概要を表 2に示します)。 表 2.SPI モード データ (とクロック) との関係 CPOL CPHA 0 0 サンプル(立ち上がり) セットアップ(立ち下がり) 0 1 セットアップ(立ち上がり) サンプル(立ち下がり) 1 0 サンプル(立ち下がり) セットアップ(立ち上がり) 1 1 セットアップ(立ち下がり) サンプル(立ち上がり) 2883fb 18 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 アプリケーション情報 双方向通信の最大データレートは、タイミング波形に詳細を 示すように、同期システムを基準にして4MHzです。クロックの デューティ・サイクルに偏りを持たせてSDO からSCKまでの セットアップ時間を最小限に抑えれば、データレートをわずか に高くすることができますが、クロック・レートは引き続きシス テムの伝播遅延に左右されます。重要なタイミング経路につ いて、図 6および 7を基準にして以下に説明します。 • CSからSCKまで (マスタ・サンプルSDO、最初のSDOが有効) t0 → t1 ≈50ns、CS からCS2までの伝播遅延 t1 → t1+ 絶縁されたスレーブ・デバイスの伝播時間 (応答時間)、SDO2をアサート t1 → t3 ≈50ns、SDO2 からSDOまでの伝播遅延 t3 → t5 マスタSDO からSCKまでのセットアップ時間 CPHA = 0 CS = SDOE CS2 SDI SDI2 SCK (CPOL = 0) SCK2 (CPOL = 0) SCK (CPOL = 1) SCK2 (CPOL = 1) INVALID SDO SDO2 t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t11 t12 t13 t14 t15 t17 t18 2883 F06 図 6.SPI のタイミング、双方向、CPHA = 0 CPHA = 1 CS = SDOE CS2 SDI SDI2 SCK (CPOL = 0) SCK2 (CPOL = 0) SCK (CPOL = 1) SCK2 (CPOL = 1) INVALID SDO SDO2 t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t11 t12 t13 t14 t15 t16 t17 t18 2883 F07 図 7.SPI のタイミング、双方向、CPHA = 1 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 19 LTM2883 アプリケーション情報 • SDIからSCKまで (マスタ・データのスレーブへの書き込み) • SDOからSCKまで(マスタ・サンプルSDO、後続のSDOが有効) t2 → t4 ≈50ns、SDI からSDI2までの伝播遅延 t8 SDIおよびSCKでのセットアップ・データ遷移時刻 t5 → t6 ≈50ns、SCK からSCK2までの伝播遅延 t8 → t10 t2 → t5 ≥50ns、SDI からSCKまで、別のパケット ゼロ以外のセットアップ時間 ≈50ns、SDI からSDI2までとSCK からSCK2 までの伝播遅延 t10 SCK2のデータ遷移に呼応したSDO2のデータ遷移 t10 → t11 ≈50ns、SDO2 からSDOまでの伝播遅延 t11 → t12 マスタSDO からSCKまでのセットアップ時間 t4 → t6 ≥50ns、SDI2 からSCK2まで、別のパケット ゼロ以外のセットアップ時間 表 3.双方向での SPIタイミング事象の説明 時刻 CPHA t0 0、1 非同期のチップ選択。SDIに同期できるが、遅延時間を3nsより長くすることはできない。ロジック・サイドのスレーブ・デー タ出力はイネーブルされており、初期データはスレーブ・デバイスのデータ出力とは等しくない t0 ~ t1、t17 ~ t18 0、1 チップ選択の伝播遅延、ロジック・サイドから絶縁サイドの方向、標準 50ns t1 0、1 スレーブ・デバイスのチップ選択出力データ・イネーブル t2 0 1 事象の説明 データ伝送の開始、データ・セットアップ 伝送の開始、データおよびクロックのセットアップ。データ遷移はクロック・エッジの–13ns ~ 3ns 以内にする必要がある t 1 ~ t3 0、1 スレーブ・データの伝播遅延、絶縁サイドからロジック・サイドの方向、標準 50ns t3 0、1 スレーブ・データ出力が有効、ロジック・サイド t 2 ~ t4 0 1 データの伝播遅延、ロジック・サイドから絶縁サイドの方向 データおよびクロックの伝播遅延、ロジック・サイドから絶縁サイドの方向 t5 0、1 ロジック・サイドのデータ・サンプル時刻、セットアップ・データ遷移時刻から半クロック周期だけ遅延 t 5 ~ t6 0、1 クロックの伝播遅延、ロジック・サイドから絶縁サイドの方向 t6 0、1 絶縁サイドのデータ・サンプル時刻 t8 0、1 同期データおよびクロックの遷移、ロジック・サイド t 7 ~ t8 0、1 データからクロックまでの遅延、13ns 以内にする必要あり t 8 ~ t9 0、1 クロックからデータまでの遅延、3ns 以内にする必要あり t8 ~ t10 0、1 クロックおよびデータの伝播遅延、ロジック・サイドから絶縁サイドの方向 t10 ~ t14 0、1 スレーブ・デバイスのデータ遷移 t10 ~ t11、t14 ~ t15 0、1 スレーブ・データの伝播遅延、絶縁サイドからロジック・サイドの方向 t11 ~ t12 0、1 スレーブ・データ出力からサンプル・クロックのセットアップまでの時間 t13 t13 ~ t14 t15 t15 ~ t16 0 データおよびクロックの最後の遷移、ロジック・サイド 1 サンプル・クロックの最後の遷移、ロジック・サイド 0 データおよびクロックの伝播遅延、ロジック・サイドから絶縁サイドの方向 1 クロックの伝播遅延、ロジック・サイドから絶縁サイドの方向 0 スレーブ・データ出力の最後の遷移、ロジック・サイド 1 スレーブ・データ出力およびデータの最後の遷移、ロジック・サイド 1 データの伝播遅延、ロジック・サイドから絶縁サイドの方向 t17 0、1 チップ選択の非同期の遷移、伝送の終了。スレーブ・データ出力のディスエーブル、ロジック・サイド t18 0、1 絶縁サイドでのチップ選択の遷移、スレーブ・データ出力はディスエーブル済み 2883fb 20 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 アプリケーション情報 マスタからスレーブへの片方向通信の最大データレートは 8MHzで、システムの符号化 / 復号化方式または伝播遅延に よって制限されます。クロック位相の2 種類のタイミングの詳 細を図 8、図 9および表 4に示します。 • SDIおよびSCKのセットアップ・データ遷移は、 同じデータ・ パケット内で発生する。図 6を参照すると、SDIはSCKより 最大 13ns(t7 → t8)先行するか、SCKより3ns(t8 → t9)遅 れる可能性があり、この要件には違反していません。同様 に図8では、SDIはSCKより最大13ns(t4 → t5)先行するか、 SCKより3ns(t5 → t6)遅れる可能性があります。 最大データレートを確保するためのその他の要件は以下のと おりです。 I2C(IC 間通信) バス • CSは、非同期の場合はSDIのデータ・パケットより前に送 信され、同期の場合はSDIと同じデータ・パケット内で送信 される。 LTM2883-Iは、I2C 互換の絶縁型インタフェースを備えていま す。クロック (SCL) は片方向で、マスタ・モードのみをサポート しており、データ (SDA)は双方向です。最大データレートは CPHA = 0 CS = SDOE CS2 SDI SDI2 SCK (CPOL = 0) SCK2 (CPOL = 0) SCK (CPOL = 1) SCK2 (CPOL = 1) t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t11 t12 2883 F08 図 8.SPI のタイミング、片方向、CPHA = 0 CPHA = 1 CS = SDOE CS2 SDI SDI2 SCK (CPOL = 0) SCK2 (CPOL = 0) SCK (CPOL = 1) SCK2 (CPOL = 1) t0 t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t11 t12 2883 F09 図 9.SPI のタイミング、片方向、CPHA = 1 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 21 LTM2883 アプリケーション情報 表 4.片方向での SPIタイミング事象の説明 時刻 CPHA t0 0、1 非同期のチップ選択。SDIに同期できるが、遅延時間を3nsより長くすることはできない t0 ~ t1 0、1 チップ選択の伝播遅延、ロジック・サイドから絶縁サイドの方向 t2 t2 ~ t3 事象の説明 0 データ伝送の開始、データ・セットアップ 1 伝送の開始、データおよびクロックのセットアップ。データ遷移はクロック・エッジの-13ns ~ 3ns 以内にする必要がある 0 データの伝播遅延、ロジック・サイドから絶縁サイドの方向 1 データおよびクロックの伝播遅延、ロジック・サイドから絶縁サイドの方向 t3 0、1 ロジック・サイドのデータ・サンプル時刻、セットアップ・データ遷移時刻から半クロック周期だけ遅延 t3 ~ t5 0、1 クロックの伝播遅延、クロックおよびデータの遷移 t4 ~ t5 0、1 データからクロックまでの遅延、13ns 以内にする必要あり t5 ~ t6 0、1 クロックからデータまでの遅延、3ns 以内にする必要あり t5 ~ t7 0、1 t8 t8 ~ t9 t9 ~ t10 データおよびクロックの伝播遅延 0 クロックおよびデータの最後の遷移 1 クロックの最後の遷移 0 クロックおよびデータの伝播遅延 1 クロックの伝播遅延 1 データの伝播遅延 t11 0、1 チップ選択の非同期の遷移、伝送の終了 t12 0、1 絶縁サイドでのチップ選択の遷移 400kHzで、高速モードのI2Cをサポートします。タイミングの 詳細を図 10に示します。データレートはスレーブのアクノリッ ジ・セットアップ時間(tSU;ACK) で制限されます。この時間は、 2 I C 標準の最小セットアップ時間(tSU;DAT)である100ns、ク ロック伝播遅延の最大値である225ns、グリッチ・フィルタお よび絶縁サイドのデータ遅延の最大値である350ns、絶縁サ イドおよびロジック・サイドでの最大バス負荷時のデータ立ち 下がり時間の合計である500nsで構成されます。セットアップ 時間を合計すると、I2Cでのデータ保持時間(tHD;DAT)が最 大で125nsまで減少するので、十分なデータ・セットアップ時間 (tSU;ACK) が保証されます。 絶縁サイドの双方向シリアル・データ・ピンであるSDA2 付近 の簡略回路図を図11に示します。内蔵の1.8mA電流源により、 SDA2ピンにはプルアップ電流が供給されます。SDA2ピンに は他のプルアップ・デバイスを接続しないでください。この電流 源は、高速モードでは200pFより大きく標準モードでは400pF より大きいバス容量のシステム要件を満たすのに十分です。 その他の独自回路により、SDAおよび SDA2の信号のスルー レートをモニタして、絶縁障壁間での方向の制御が行われま す。正常動作のためには、これら2つのピンでのスルーレート を1V/μsより大きくする必要があります。 SLAVE ACK SDA SDA2 SCL 1 8 9 SCL2 START tPROP tSU;DAT tHD;DAT tSU;ACK 図 10.I2C のタイミング図 22 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 STOP 2883 F10 2883fb LTM2883 アプリケーション情報 TO LOGIC SIDE GLITCH FILTER 1.8mA SDA2 FROM LOGIC SIDE 2883 F11 図 11.絶縁サイドの SDA2ピン付近の回路図 ロジック・サイドの双方向シリアル・データ・ピンであるSDAに は、VL に接続されたプルアップ抵抗または電流源が必要です。 高速モードおよび標準モードでの所望の立ち上がり時間規格 値およびVOL の最大制限値を満たす適切なプルアップ抵抗を SDAピンに接続するには、図 12および図 13の要件に従ってく ださい。抵抗の曲線は抵抗の最大値の境界を表します。該当 する曲線の左側の領域であれば、任意の値を使用できます。 30 V = 3V V = 3.3V V = 3.6V V = 4.5V TO 5.5V RPULL_UP (kΩ) 25 絶縁サイドのクロック・ピンであるSCL2のプッシュプル出力ド ライバの能力は十分ではないので、外付けのプルアップ・デバ イスは接続しないでください。SCL2ピンは、クロック幅の伸張 なしでI2Cデバイスとの互換性があります。軽負荷の接続では、 SCL2ピンとGND2ピンの間に100pFのコンデンサを接続する か、RCローパス・フィルタ (R = 500Ω、C = 100pF) を使用する ことにより、立ち上がり時間および立ち下がり時間を長くして ノイズを最小限に抑えることができます。 SCL2ピンとSDA2ピンの間の信号結合に対しては、何らかの 考慮が必要です。プリント回路基板上でこれらの信号線を分 離するか、信号線間にグランド配線を設けてください。これら の信号線が基板から離れている場合は、SCL2ピンの信号線 をVCC2 またはGND2(あるいはその両方)の配線とより合わ せ、SDA2ピンの信号線をGND2またはVCC2(あるいはその 両方) の配線とより合わせます。SCL2とSDA2の信号線を一 緒により合わせることはしないでください。SCL2ピンとSDA2 ピンの間で信号の結合が避けられない場合は、前述のRC フィルタをSCL2ピンに配置して、SDA2ピンへのノイズ注入を 減らしてください。 RF、磁界に対する耐性 LTM2883内部で使用されているアイソレータµModule 技術は 単独で評価されており、以下の試験規格に従って、欧州規格 EN 55024に準拠したRFおよび磁界の耐性試験の要求基準 に合格しました。 20 15 10 EN 61000-4-3 Radiated, Radio-Frequency, Electromagnetic Field Immunity (放射無線周波数電磁界での耐性) EN 61000-4-8 Power Frequency Magnetic Field Immunity(電源周波数磁界での耐性) EN 61000-4-9 Pulsed Magnetic Field Immunity (パルス磁界での耐性) 5 0 10 100 CBUS (pF) 1000 2883 F12 図 12.標準速度モードでの SDAピンの最大プルアップ抵抗 10 試験は、データシートのプリント回路基板レイアウトの推奨事 項に従って設計されたシールドなしのテスト・カードを使用し て行われました。試験ごとの具体的な制限値の詳細を表 5に 示します。 V = 3V V = 3.3V V = 3.6V V = 4.5V TO 5.5V 9 8 RPULL_UP (kΩ) 7 6 表 5. 5 試験 EN 61000-4-3 Annex D 4 3 2 1 0 10 100 CBUS (pF) 1000 2883 F13 図 13.高速モードでの SDAピンの最大プルアップ抵抗 EN 61000-4-8 Level 4 EN 61000-4-8 Level 5 EN 61000-4-9 Level 5 *IEC 以外の方法 周波数 80MHz ~ 1GHz 1.4MHz ~ 2GHz 2GHz ~ 2.7GHz 50Hzおよび 60Hz 60Hz パルス 電界 / 磁界強度 10V/m 3V/m 1V/m 30A/m 100A/m* 1000A/m 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 23 LTM2883 アプリケーション情報 プリント回路基板のレイアウト LTM2883は集積密度が高いので、プリント回路基板のレイア ウトが非常に簡単です。ただし、電気的絶縁特性、EMI 性能、 熱性能を最適化するには、レイアウトについていくつか検討す ることが必要です。 • 負荷が重い条件では、VCC および GNDを流れる電流が 300mAを超えることがあります。プリント回路基板上の銅 の量を十分確保し、抵抗に起因する損失によって電源電 圧が許容最小レベルより低くならないようにしてください。 同様に、VCC2とGND2の導体パターンも、どのような外部 負荷電流もサポートできるように大きさを決める必要があ ります。こうした厚い銅配線領域は、熱ストレスの軽減や熱 伝導率の向上にも役立ちます。 • 入力および出力のデカップリング用部品は、パッケージ内 部に組み込まれているので必要ありません。追加する場合 は値が 6.8µF ∼ 22µFの大容量コンデンサを推奨します。こ のコンデンサはESR が大きいので、基板の共振が減少し、 電源電圧の活線挿入による電圧スパイクが最小限に抑え られます。EMIの影響を受けやすいアプリケーションでは、 1µF ∼ 4.7µFの低 ESLセラミック・コンデンサを追加するこ とを推奨します。これらはできるだけ電源端子およびグラン ド端子の近くに配置してください。代わりに、値の小さいコ ンデンサをいくつか並列に配置してESLを減少させ、正味 の容量を同じにすることもできます。 • パッドの内側の列の間のプリント回路基板上には銅領域 を配置しないでください。定格の絶縁電圧に耐えるため、 この領域は空けたままにしておく必要があります。 抑えられ、放射ノイズを大きく減少させることができます。 ディ スクリート・コンデンサによる容量の場合は、寄生 ESLがあ るので、埋め込み容量ほどは効果がありません。さらに、部 品を選択するときは、電圧定格、漏れ電流、および隙間を考 慮する必要があります。プリント回路基板内部に容量を埋め 込むと、理想に近いコンデンサが形成され、部品選択の問 題が解消されますが、プリント回路基板は4 層にする必要 があります。どちらの技法を採用する場合でも、絶縁障壁の 電圧定格が低下しないように注意する必要があります。 図 14aおよび 14bのプリント回路基板レイアウトは、LTM2883 の低 EMIデモ基板を示しています。デモ基板では、埋め込み PCBブリッジ容量とGND - GND2 間のディスクリート・コンデ ンサの両方を含む、EMI 軽減技法の組み合わせを採用してい ます。安全規格認定のY2クラスの2つのコンデンサ (村田製 作所製、製品番号 GA342QR7GF471KW01L) を直列に接続 して使用しています。埋め込みコンデンサが有効に低減するの は400MHzより高い放射ノイズであるのに対して、 ディスクリー ト・コンデンサは400MHzより低い放射ノイズに有効です。 EMI 性 能 を 図 15に 示 します。こ れ は、GTEM(Gigahertz Transverse Electromagnetic:ギガヘルツ横方向電磁界) セル と、IEC 61000-4-20(Testing and Measurement Techniques – Emission and Immunity Testing in Transverse Electromagnetic Waveguides:試験および測定技術 - 横方向電磁界導波管の エミッションおよびイミュニティ試験) に詳細が記載されてい る方法を使用して測定しました。 • EMIの影響を受けにくいアプリケーションでは、GNDおよ び GND2に切れ目のないグランド・プレーンを使用して、信 号の忠実度および熱性能を最適化し、結合していないプリ ント回路基板配線の導通によるRF 放射を最小限に抑えま す。EMI が問題となるグランド・プレーンを使用すると、ダイ ポール・アンテナ構造が形成され、GNDとGND2の間に生 じる差動電圧が放射される可能性があるという弱点があり ます。グランド・プレーンを使用する場合は、その面積を最 小限に抑え、連続した面を使用することを推奨します。開 口部や切れ目があるとRF 放射の悪影響が増す可能性が あるからです。 • グランド・プレーンが広くなる場合は、ディスクリートのコン デンサを接続するか基板内に容量を埋め込むことによって GNDとGND2の間に小さい容量(330pF 以下)を追加する と、モジュールの寄生容量に対する低インピーダンスの電 流帰還経路ができるので、高周波の差動電圧が最小限に TECHNOLOGY 図 14a.LTM2883 低 EMIデモ基板レイアウト 2883fb 24 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 アプリケーション情報 最上層 中間層 2 中間層 1 最下層 図 14b.LTM2883 低 EMIデモ基板レイアウト (DC1748A) 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 25 LTM2883 アプリケーション情報 60 50 CISPR 22 CLASS B LIMIT 40 dBµV/m 30 DC1748A-B 20 10 DC1748A-A 0 DETECTOR = QuasiPeak RBW = 120kHz VBW = 300kHz SWEEP TIME = 17s # OF POINTS = 501 –10 –20 –30 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 FREQUENCY (MHz) 2883 F15 図 15.LTM2883 低 EMIデモ基板での放射ノイズ 標準的応用例 0.1µF B8 5V A8 1µF LTM2883-5I VCC VL A7 VCC A5 SDA µC A6 SCL GND A4 A3 A2 A1 B1 B2 AV+ V– K8 L7 K7 AV– 1.7k 1.7k 12.5V L8 V+ ON GND DI1 VCC2 AVCC2 O1 SDA SDA2 SCL SCL2 DNC DNC DO2 I2 DO1 I1 GND GND2 L6 1µF 12.5V 3 –12.5V 2 5V + 8 1/2 LTC2055 – K6 1 7 8 9 – 10 4 LTC2631A-LM12, DAC 1 8 CA0 R_SEL 2 7 VOUT SCL 3 6 SDA REF 4 5 VCC GND L4 L3 L2 L1 K1 1.25V 2 5 K2 6 2883 F16 0.1µF 10 11 12 1 2 3 VDD GND AD0 REFC AD1 VREF GND IN– SDA IN+ SCL GND + 5 4 ±10V OUT 0.1µF –12.5V + 1/2 LTC2055 7 – 0.1µF 2.5V LTC2301, ADC 0.1µF 3 2.5V F.S. 6 LT1991 G=8 1 L5 0.1µF 12.5V 9 8 7 6 7 10µF 0.1µF 6 5 4 1µF 8 – 4V F.S. LT1991 G = 0.2 0.1µF 5 9 10 1 + 2 ±10V IN 3 4 –12.5V 図 16.絶縁されたI2C 制御の 12ビット、 10Vアナログ入力および出力 2883fb 26 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 標準的応用例 B8 3.3V A8 10k 1nF V+ AV VL Cx A7 CLR A6 A B A5 Q A4 A3 A2 VCC A1 CSA B1 CSB B2 µC MOSI L8 + K8 V– 74VC1G123 Rx/Cx 1µF LTM2883-3S VCC L7 K7 AV– VCC2 ON AVCC2 SDOE CS CS2 SDI SDI2 SCK SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 L6 CSB K6 L5 CSA L4 MOSI L3 SCK L2 L1 MISO K1 K2 2883 F17 SCK MISO GND CSA CSB MOSI SCK 図 17.絶縁型の SPI 制御デバイス拡張回路 B8 5V A8 10k 10k A7 A6 ENABLE SDA SCLIN A5 A4 A3 A2 A1 B1 B2 LTM2883-5I VCC VL V+ AV L8 + K8 V– L7 K7 AV– ON GND DI1 VCC2 AVCC2 O1 SDA SDA2 SCL SCL2 DNC DNC DO2 I2 DO1 I1 GND GND2 L6 K6 L5 8.66k 10k L4 1 L3 2 L2 3 L1 4 K1 5 K2 137Ω SDAIN SDAOUT SCLIN SCLOUT CONN LTC4302-1 VCC ADDR GPIO2 GND GPIO1 10 9 8 7 6 10k SDA SCLOUT GPIO2 GPIO1 2883 F18 図 18.プログラム可能な出力を備えた絶縁型 I2C 制御バッファ 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 27 LTM2883 標準的応用例 B8 5V A8 1µF A7 A6 VCC A5 Oz A4 Oy µC A3 Ox A2 A1 Iy B1 GND Ix B2 LTM2883-5S V+ VCC AV VL L8 + K8 V– L7 K7 AV– VCC2 ON SDOE AVCC2 CS CS2 SDI SDI2 SCK SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 NTC THERMISTORS, MURATA NTSD1WD104, 100k L6 K6 L3 L2 LTC1799 5 L1 K1 4 K2 OUT V+ GND DIV SET 1 2 3 1M 3.01k 3 11 10 6 7 –40 –30 –20 –10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 1.23 1.46 1.87 2.58 3.77 5.67 8.64 13.09 19.53 28.47 40.65 55.87 74.45 96.08 119.83 144.73 169.36 –t° DG4051A 16 9 FREQUENCY (kHz) –t° –t° L4 2883 F19 TEMPERATURE (°C) –t° –t° L5 8 VCC X0 X X1 A X2 B X3 C X4 ENABLE X5 VEE X6 GND X7 –t° –t° –t° 13 14 15 12 1 5 2 4 –t° –t° –t° –t° LTC1799 5 4 OUT V+ GND DIV SET 1 2 3 1M 3.01k DG4051A 16 3 11 10 9 6 7 8 VCC X0 X X1 A X2 B X3 C X4 ENABLE X5 VEE X6 GND X7 13 –t° –t° –t° –t° 14 15 12 1 5 2 4 図 19.16 チャネル絶縁型温度 / 周波数変換器 2883fb 28 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 標準的応用例 IRF7509 100k 5V B8 A8 A7 A6 –12.5V ENABLE 12.5V ENABLE 5V ENABLE 12.5V UV –12.5V UV 5V UV A5 A4 A3 A2 A1 B1 B2 SWITCHED 12.5V LTM2883-5S VCC VL V+ AV V– AV– ON SDOE CS L8 IRF7509 + K8 VCC2 AVCC2 CS2 SDI SDI2 SCK SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 100k L7 SWITCHED –12.5V K7 L6 IRF7509 K6 L5 100k IRLML2402 100k L4 SWITCHED 5V L3 L2 226k L1 K1 K2 LTC2902 2883 F20 1 2 3 0.1µF 4 10k 5 6 7 8 COMP3 COMP2 COMP1 COMP4 V3 V2 V1 V4 CRT VREF RST VPG T0 GND RDIS T1 16 15 196k 14 13 12 11 10 9 20k 93.1k 9.53k 図 20.低電圧モニタを備えたデジタル切り替え式の 3 回路入り電源 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 29 LTM2883 標準的応用例 0.1µF 12.5V 7 8 9 10 – LT1991 G=8 1 2 3 + 4 5 6 ±10V OUTA 0.1µF –12.5V 0.1µF 5V B8 3.3V 1µF A8 A7 A6 VCC CS MOSI µC SCK MISO GND A5 A4 A3 A2 A1 B1 B2 0.1µF LTM2883-3S VCC VL V+ AV + K8 V– AV– ON SDOE CS L8 VCC2 AVCC2 CS2 SDI SDI2 SCK SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 L7 K7 12.5V LTC2654-L16 L6 15 K6 6 L5 7 L4 9 L3 8 L2 11 L1 10 K1 12 K2 1.25V –12.5V VCC LDAC CS REFOUT REFC VOUTA SDI VOUTB SCK VOUTC CLR VOUTD SDO REFLO PORSEL GND 5 3 4 + 5 LTC2054 – 0.1µF 12.5V 7 8 1 2 9 10 3 2 LT1991 G=8 1 2 3 – + 4 4 5 6 ±10V OUTB 0.1µF –12.5V 13 14 1 16 0.1µF 0.1µF 12.5V 7 8 2883 F21 9 10 – LT1991 G=8 1 2 3 + 4 5 6 ±10V OUTC 0.1µF –12.5V 0.1µF 12.5V 7 8 9 10 – LT1991 G=8 1 2 3 + 4 5 6 ±10V OUTD 0.1µF –12.5V 図 21.出力範囲が 10V の 4 回路入り16ビットDAC 2883fb 30 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 標準的応用例 B8 5V A8 1µF LTM2883-5I AV VL A7 10k A6 A5 Ox µC A4 SDA A3 SCL A2 Ix A1 GND B1 B2 + K8 L7 V– K7 AV– 10k VCC L8 V+ VCC L6 VCC2 ON K6 AVCC2 GND L5 O1 DI1 SDA SDA2 SCL SCL2 DNC DNC DO2 I2 DO1 I1 GND GND2 L4 L3 10k L2 L1 K1 K2 VEE –48V RTN 1k, ×4 IN SERIES 1/4W EACH 453k 8 9 16.9k 10 11 19 20 26 1 25 24 11.8k 7 1µF 47nF –48V INPUT VEE 10k FLTIN SCL ADIN2 SDAI SDAO OV ALERT SS LTC4261CGN TMR ON EN PGI PGI0 ADR1 PG ADR0 ADIN VEE SENSE GATE DRAIN RAMP 14 15 16 220nF 0.1µF VIN UVH 13 100nF 21 INTVCC UVL 0.1µF 47nF 0.008Ω 1% 10Ω 22 6 5 4 3 2 28 PWRGD2 27 PWRGD1 23 18 1M + 1k 10nF 100V IRF1310NS 330µF 100V VOUT 402k 2883 F22 図 22.絶縁型 I2Cインタフェースを備えた–48V/200W ホットスワップ・コントローラ 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 31 LTM2883 標準的応用例 3.3V B8 1µF A8 A7 A6 VCC A5 CS µC A4 MOSI A3 SCK A2 MISO GND A1 B1 B2 LTM2883-3S V+ VCC AV+ VL 3.3k L8 K8 L7 V– K7 – AV L6 VCC2 K6 AVCC2 L5 CS2 L4 SDI2 L3 SCK2 L2 I2 L1 SDO2 K1 I1 K2 GND2 ON SDOE CS SDI SCK DO2 SDO DO1 GND 3.3k 3.3k 44 3.3k 43 42 41 40 39 1µF 38 1µF 37 36 35 34 100k 74LVC3G07 100k 33 32 31 2883 F23 30 100k 29 100k 28 27 26 25 24 23 LTC6803-1 CSI CSO SDO SDOI SDI SCKO 1 2 3 + 4 V SCKI VMODE C12 GPIO2 S12 GPIO1 C11 WDT S11 MM C10 TOS S10 VREG C9 VREF S9 VTEMP2 C8 VTEMP1 S8 NC C7 V– S7 S1 C6 C1 S6 S2 C5 C2 S5 S3 C4 C3 S4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 図 23.絶縁型 SPIインタフェースと低消費電力シャットダウン回路を備えた12セル・バッテリ・スタック・モニタ B8 3.3V A8 1µF LTM2883-3I VCC VL 10k A7 10k VCC A6 A5 µC SDA SCL GND A4 A3 A2 A1 B1 B2 ON GND DI1 SDA SCL DNC DO2 DO1 GND V+ AV+ L8 K8 L7 V– K7 – AV L6 VCC2 K6 AVCC2 L5 O1 L4 SDA2 L3 SCL2 L2 DNC L1 I2 K1 I1 K2 GND2 0.02Ω 48V VOUT SENSE+ SENSE– VIN SHDN SDA SCL 100k AT 25°C, 1% VISHAY 2381 6154.104 LTC4151 ADIN ADR0 ADR1 1.37k 1% GND 2883 F24 T(°C) = 3950 − 273, −40°C < T < 150°C 1000 8.965 + LN −1 NADIN NADIN IS THE DIGITAL CODE MEASURED BY THE ADC AT THE ADIN PIN 図 24.絶縁型 I2C 制御の電圧、電流、温度、電源モニタ 2883fb 32 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LTM2883 標準的応用例 B8 5V A8 10k LTM2883-5I VCC VL ENABLE SDA SCLIN A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 INTERRUPT B1 B2 AV L8 + K8 V– L7 0.1µF K7 AV– 10k SHUTDOWN V+ ON GND DI1 VCC2 AVCC2 O1 SDA SDA2 SCL SCL2 DNC DNC DO2 I2 DO1 I1 GND GND2 L6 174k K6 100k L5 0.1µF SHDN1 VDD RESET L4 BYP SDAIN L3 SCL L2 SDAOUT L1 AUTO K1 DETECT 1/4 LTC4266 INT K2 AD0 AD1 AD2 AD3 Q1: FAIRCHILD IRFM120A OR PHILIPS PHT6NQ10T FB1, FB2: TDK MPZ2012S601A T1: PULSE H609NL OR COILCRAFT ETH1-230LD CMPD3003 VEE DGND AGND SMAJ58A 1µF SENSE GATE OUT 0.25Ω Q1 –48V S1B S1B 0.22µF FB1 • • RJ45 CONNECTOR 1 • 10nF • • T1 75Ω 75Ω 2 10nF 3 • 4 5 PHY 6 7 • • • 8 • 10nF • (NETWORK PHYSICAL LAYER CHIP) FB2 75Ω 75Ω 10nF • 2883 F25 1nF 図 25.1つの完全な絶縁型受電イーサネット・ポート 2883fb 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 33 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 aaa Z 0.630 ±0.025 Ø 32x 4 E 1.905 3.175 SUGGESTED PCB LAYOUT TOP VIEW 0.000 PACKAGE TOP VIEW 0.635 PIN “A1” CORNER 0.635 Y X D 6.350 5.080 0.000 5.080 6.350 aaa Z 2.45 – 2.55 SYMBOL A A1 A2 b b1 D E e F G aaa bbb ccc ddd eee NOM 3.42 0.60 2.82 0.75 0.63 15.0 11.25 1.27 12.70 8.89 DIMENSIONS 0.15 0.10 0.20 0.30 0.15 MAX 3.62 0.70 2.92 0.90 0.66 NOTES DETAIL B PACKAGE SIDE VIEW TOTAL NUMBER OF BALLS: 32 MIN 3.22 0.50 2.72 0.60 0.60 b1 0.27 – 0.37 SUBSTRATE ddd M Z X Y eee M Z DETAIL A Øb (32 PLACES) DETAIL B MOLD CAP ccc Z A1 A2 A Z (Reference LTC DWG # 05-08-1851 Rev D) // bbb Z 34 1.905 BGA Package 32-Lead (15mm × 11.25mm × 3.42mm) e b 7 5 G 4 e 3 PACKAGE BOTTOM VIEW 6 L K J H G F E D C B A TRAY PIN 1 BEVEL COMPONENT PIN “A1” 7 ! PACKAGE IN TRAY LOADING ORIENTATION LTMXXXXXX µModule パッケージの行と列のラベルは µModule 製品間で 異なる可能性がある 各パッケージのレイアウトを確認すること パッケージ 最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/designtools/packaging/ を参照してください。 BGA 32 1112 REV D 3 SEE NOTES 7 SEE NOTES PIN 1 6. はんだボールは、元素構成比がスズ (Sn)96.5%、銀 (Ag)3.0% 、 銅 (Cu)0.5% の合金である 5. 主データム -Z- はシーティング・プレーン ピン #1 の識別マークの詳細はオプションだが、 示された領域内になければならない ピン #1 の識別マークはモールドまたは マーキングにすることができる 4 1 ボールの名称は JESD MO-028 および JEP95 による 2 3 2. 全ての寸法はミリメートル 1. 寸法と許容誤差は ASME Y14.5M-1994 による NOTE: F b 8 DETAIL A LTM2883 2883fb 4.445 3.175 4.445 LTM2883 改訂履歴 Rev 日付 A 11/12 概要 保存温度範囲の更新。 B 8/13 絶縁特性表にCTI/DTIパラメータとNote 6、Note 7を追加。 ページ番号 2 6、7 2883fb リニアテクノロジー・コーポレーションがここで提供する情報は正確かつ信頼できるものと考えておりますが、その使用に関する責務は 一切負いません。また、ここに記載された回路結線と既存特許とのいかなる関連についても一切関知いたしません。なお、日本語の資料は あくまでも参考資料です。訂正、変更、改版に追従していない場合があります。 最終的な確認は必ず最新の英語版データシートでお願いいたします。 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 35 LTM2883 標準的応用例 電流モニタを備えた4mA ∼ 20mA の高精度シンク/ソース回路 B8 3.3V A8 LTM2883-3S VCC VL 1µF A7 A6 VCC A5 CS µC A4 MOSI A3 SCK A2 MISO GND A1 B1 B2 V+ AV V– AV– ON SDOE L8 12.5V + K8 VCC2 AVCC2 CS CS2 SDI SDI2 SCK SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 1µF L7 K7 75k LTC2641, DAC 1 2 L6 3 K6 4 L5 REF GND CS VDD SCK VOUT DIN CLR 8 7 SINK 3 + 6 5 2 7 – L4 4 1k 6 LTC1050 Si1555DL_N 0.1µF 0.01µF L3 5V L2 10 L1 14 K1 K2 2883 TA02 3 0.1µF 100k 3V LT6660-3 IN OUT 1 GND 2 LTC2452, ADC 3 7 1 8 REF CS VCC IN+ 15 3 LTC1100 G = 10 2 4 IN SDO GND – 11 6 15Ω 0.1% 7 6 – 5 SCK + 2 SOURCE 0.1µF RETURN –5V 関連製品 製品番号 LTM2881 LTM2882 LTC4310 LTC6803 説明 絶縁型 RS485/RS422 µModuleトランシーバ+電源 デュアル絶縁型 RS232 µModuleトランシーバ+電源 ホットスワップ可能なI2Cアイソレータ マルチスタック・バッテリ・モニタ 注釈 20Mbps、2500VRMS の絶縁特性を備え、電源もLGA/BGAパッケージに収容 20Mbps、2500VRMS の絶縁特性を備え、電源もLGA/BGAパッケージに収容 双方向 I2C 通信、低電圧レベル・シフト機能 高電圧バッテリ・スタックの個々のバッテリ・セルのモニタ、 複数のデバイスをSPIを介して相互接続 2 LTC2309/LTC2305/ I C 制御の12ビット、8/2/1チャネル、14ksps SAR ADC 5V、内部リファレンス、ソフトウェア互換ファミリ LTC2301 LTC2631/LTC2630 10ppm/ Cリファレンスを内蔵した12/10/8ビット電圧 180μA/DAC、電源範囲:2.7V ∼ 5.5V、10ppm/ Cリファレンス、 出力シングルDAC(I2CまたはSPI 制御) レール・トゥ・レール出力 LTC2641/LTC2642 16/14/12ビット電圧出力DAC INL/DNL: 1LSB、グリッチ:0.5nV • s、セトリング時間:1μs、 3mm 3mm DFN LTC2452/LTC2453 差動入力範囲が 5.5Vの超小型 16ビットΔ∑ ADC INL:2LSB、スリープ電流:50nA、3mm 2mmの小型 DFN-8または (SPI/I2C 制御) TSOT パッケージ LTC1859/LTC1858/ 8チャネル、16/14/12ビット、100ksps、 10V 5V 電源、最大 10Vの設定可能な単極性 / 双極性入力範囲、 LTC1857 SoftSpan ™ SAR ADC(SPI 制御) SSOP-28 パッケージのピン互換ファミリ LTC2487/LTC2486 Easy Drive ™入力および I2C/SPIインタフェースを備 16ビットおよび24ビットのΔ∑ ADCファミリ、最大入力チャネル数:16、 えた16ビット、2/4チャネルΔ∑ ADC 温度センサ内蔵 LTC4303/LTC4304 ホットスワップ可能なI2C 制御のバス・バッファ 電源電圧:2.7V ∼ 5.5V、立ち上がり時間加速機能、 スタック・バス保護、 15kV ESD 保護 LTC1100 ゼロドリフト計装アンプ 固定利得:10または100 LT1991 利得をピンで設定可能な高精度差電圧アンプ 利得範囲:–13 ∼ +14 LTC2054/LTC2055 マイクロパワー・ゼロドリフト・オペアンプ 電源:3V/5V/ 5V 2 LTC4151 I C 制御の高電圧電流および電圧モニタ 広い動作電圧範囲:7V ∼ 80V LTC4261 ADCおよび I2Cモニタ機能を備えた負電圧 Hot フローティング方式により、非常に高い電圧での動作が可能 Swap ™コントローラ LTC1799 広い周波数範囲のシリコン発振器 1kHz ∼ 30MHz LTC6990 TimerBlox ™電圧制御発振器 488Hz ∼ 2MHz 2883fb 36 リニアテクノロジー株式会社 〒102-0094 東京都千代田区紀尾井町3-6紀尾井町パークビル8F 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2883 TEL 03-5226-7291 ● FAX 03-5226-0268 ● www.linear-tech.co.jp/LTM2883 LT 0813 REV B • PRINTED IN JAPAN LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2012