HIN202E、HIN206E、HIN207E、HIN208E、HIN211E、HIN213E、HIN232E:集成静电放电保护的+5V供电RS-232收发器
该系列RS-232收发器包括HIN202E、HIN206E、HIN207E、HIN208E、HIN211E、HIN213E和HIN232E型号,支持高达±15kV的静电放电(ESD)保护,并采用+5V单电源供电。该器件专为高速数据通信设计,满足多种工业和消费电子场景的需求。
主要特性
- 采用无铅封装,通过RoHS认证,适用于环保型制造流程。
- 兼容高速ISDN标准,支持最大传输速率达230 kbit/s。
- 内置ESD保护电路,输入/输出引脚符合IEC 61000标准,ESD防护等级±15kV。
- 完全符合RS-232E和V.28通信协议规范。
- 仅需0.1μF以上容量的外部电容即可正常工作。
- HIN213E型号在关机模式下支持两个持续工作的接收器。
- 采用+5V单电源供电,集成电荷泵电路,无需外部±12V电源。
- 工作电流低至5 mA,关机模式下功耗仅1 μA,适合电池供电系统。
- 输出信号摆幅可达±10V,输出阻抗300Ω,具备TTL/CMOS兼容接口。
- 输入范围±30V,输入阻抗3kΩ至7kΩ,具备0.5V迟滞特性以增强抗噪能力。
典型应用领域
- 需要RS-232高速串行通信端口的系统。
- 计算机设备:台式机、笔记本、服务器。
- 外设设备:打印机、终端、调制解调器。
- 工业仪器及UPS不间断电源系统。
- ISDN终端适配器及高速调制解调器。
产品概述
HIN202E至HIN232E系列RS-232收发器专为无法提供传统±12V电源的系统设计。其内部电荷泵电路可从+5V输入生成±10V工作电压,从而简化电源设计。发射器部分经过优化,可支持更高速的数据传输率,适用于ISDN和高速调制解调器通信。
这些设备具备完善的ESD保护机制,同时提供三态输出和低功耗关机功能,适合多种工业及消费电子应用场景。HIN213E型号在关机时仍保持两个接收器的活跃状态,便于实现远程唤醒功能。
驱动器特性
该系列驱动器支持TTL和CMOS输入,输出转换速率受限以减少电磁干扰。输出端具备短路保护能力,可在无故障条件下持续运行。驱动器输出阻抗为300Ω,输出电压摆幅为±10V,符合RS-232标准。
接收器特性
接收器输入电压范围为±30V,具备高输入阻抗和0.5V迟滞,有助于减少误触发。其逻辑输出范围为0V至+5V,并支持高阻态输出,便于多设备连接。在关机模式下,接收器输出默认进入高阻态,以降低系统功耗。
电荷泵工作原理
电荷泵电路由电压倍增器和反相器组成,内部时钟频率为125kHz。在第一阶段,电容器C1充电至VCC;在第二阶段,其电压叠加后通过C3输出2VCC,而C2则在反相器部分输出-2VCC。V+和V-电源输出阻抗分别为200Ω和450Ω。C1至C4建议使用0.1μF电容器,以优化输出稳定性。
当HIN206E、HIN211E或HIN213E进入关机模式时,电荷泵停止工作,V+被拉低至VCC,V-被拉高至GND,整体功耗降至10μA以下。除HIN213E的R4与R5外,其余接收器输出进入高阻态。
发射器工作原理
发射器为TTL/CMOS兼容反相器,逻辑输入阈值约为VCC的26%,即在+5V供电条件下为1.3V。输出电压摆幅满足RS-232C规范要求,且具备短路保护功能,输出端可无限期短路至地。
接收器工作原理
接收器输入端支持宽电压范围,即使在电源断开情况下仍维持高阻态。输入阈值为1.3V,处于RS-232的过渡区范围内。输出范围为0V至VCC,输出逻辑由输入电压决定。接收器具备迟滞功能,有助于提高抗干扰能力。
图1. 通用测试电路
图2. 断电源电阻配置
图3. 充电泵结构
HIN213E关机操作
HIN213E在关机模式下仍保持两个接收器R4与R5的活跃状态,传播延迟约为0.5μs。在SD信号变为低电平时,80μs内接收器将失效。电荷泵需约2ms恢复至正常电压后,所有接收器输出才重新生效。
应用配置
图7展示了带CTS/RTS信号的双工RS-232端口设计,其中DTR与DSRS等信号由5kΩ电阻连接至V+。图8演示了如何使用两枚HIN232E器件构建四路RS-232输入/输出,共享储能电容以减少器件数量并提升性能。
该系列RS-232收发器凭借其高ESD防护能力、低功耗设计及集成电荷泵,广泛适用于需要±12V电源替代方案的系统,尤其在工业自动化、通信设备及便携式终端设备中表现突出。