Renesas ICL3232CBNZ RS-232接口芯片中文资料

一、型号与类型

　　厂商名称：Renesas

　　元件分类：RS23接口芯片

　　中文描述： 收发器，RS232，2驱动器，3V-5.5电源，SOIC-16

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

　　数据手册：https://www.iczoom.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规范的RS-232发射器/接收器集成电路。目标应用是低操作功耗，甚至更低的待机功耗，这一点至关重要。高效的片上电荷泵，加上手动和自动断电功能（ICL3232除外），将待机电源电流降低到1?A的涓流。小尺寸和使用小的、低值的电容也确保了电路板空间的节省。在最坏的负载条件下，保证了大于250kbps的数据速率。自动断电功能可使片上电源和驱动电路断电。当连接的外围设备被关闭或RS-232电缆被移除时，就会发生这种情况，自动保存系统电源，而无需改变硬件或操作系统。当一个有效的RS-232电压被施加到任何接收器输入时，这些设备会再次上电。

　　15kV ESD保护

　　低功耗，引脚兼容升级为5V

　　无闩锁现象

　　片上电压转换器只需要4个外部0.1?F电容

　　接收器滞后，提高抗噪能力

　　250kbps最小数据速率

　　6V/s最小回转率

　　1A掉电状态下的低电源电流

　　可替代MAX3221，MAX3222，MAX3223，MAX3232，MAX3241，MAX3243，SP3243的产品

　　应用

　　消费电子产品，通信与网络，便携式器材，计算机和计算机周边

　　ICL3232CBNZ中文参数

　　制造商:Renesas Electronics

　　产品种类:RS-232接口集成电路

　　安装风格:SMD/SMT

　　封装/箱体:SOIC-Narrow-16

　　系列:ICL3232

　　功能:Transceiver

　　数据速率:250 kb/s

　　激励器数量:2 Driver

　　接收机数量:2 Receiver

　　双工:Full Duplex

　　电源电压-最大:5.5 V

　　电源电压-最小:3 V

　　工作电源电流:1 mA

　　最小工作温度:0 C

　　最大工作温度:+70 C

　　ESD保护:15 kV

　　湿度敏感性:Yes

　　收发器数量:1 Transceiver

　　工作电源电压:3.3 V，5 V

　　ICL3232CBNZ引脚图

二、工作原理

ICL3232CBNZ是一款专为低操作功耗和更低待机功耗设计的RS-232发射器/接收器集成电路。它符合EIA/TIA-232和V.28/V.24规范，能够在3V至5.5V的电源电压范围内工作，并在VCC=3.0V时也能满足规范要求。该芯片内部集成了高效的电荷泵电路、发送接收电路等关键组件，以实现TTL电平与RS-232电平之间的转换。

1. 电荷泵电路

电荷泵电路是ICL3232CBNZ实现电平转换的核心部分。它利用电容来存储和转换电压，将TTL电平的0-5V转换为RS-232所需的±3V至±15V电平。电荷泵电路通常有两种实现方式：一种是基于二极管（或MOS管）和电容的Dickson电荷泵；另一种则是使用开关和电容的组合方式。这些电路在时钟信号的驱动下，通过电容的充放电过程，将输入电压提升或降低到所需的电平。

2. 发送接收电路

发送电路负责将TTL电平转换为RS-232电平，而接收电路则负责将RS-232电平转换回TTL电平。这些电路通常采用电平转换器+反相器的结构或滞回比较器的结构来实现。发送电路通过电平转换电路将TTL电平转换为符合RS-232标准的电平信号，并通过RS-232接口输出；接收电路则接收来自RS-232接口的电平信号，通过电平转换电路将其转换回TTL电平，供后续电路处理。

三、特点

1. 低功耗：ICL3232CBNZ采用高效的片上电荷泵技术，结合手动和自动断电功能（除ICL3232外），将待机电源电流降低到1μA以下，极大地降低了功耗。

2. 节省板空间：该芯片采用小尺寸封装（SOIC-16），并使用小型、低值的电容器，从而节省了电路板空间。

3. 高数据速率：在最坏的负载条件下，保证数据速率大于250kbps，满足大多数应用需求。

4. 自动断电功能：当连接的外围设备被关闭或RS-232电缆被移除时，芯片将自动断电，以节省系统电源。当有效的RS-232电压被施加到任何接收器输入时，芯片将再次上电，无需更改硬件或操作系统。

5. 高ESD保护：提供15kV的ESD保护（人体模型），增强了芯片的抗干扰能力和可靠性。

6. 引脚兼容升级：该芯片可与多种竞争对手设备进行引脚兼容升级，如MAX3221、MAX3222、MAX3223、MAX3232、MAX3241、MAX3243和SP3243等。

7. 宽电源范围：支持单个+3V至+5.5V的电源电压范围，适应不同的应用场景。

8. 无闩锁现象：设计中避免了闩锁现象的发生，提高了芯片的稳定性和可靠性。

四、应用

ICL3232CBNZ广泛应用于各种需要RS-232通信端口的系统中，包括但不限于：

1. 消费电子产品：如智能手机、平板电脑、智能家居设备等，这些设备通常需要通过RS-232接口与外部设备（如打印机、调制解调器等）进行通信。

2. 通信与网络：在通信设备（如路由器、交换机等）和网络设备（如服务器、工作站等）中，RS-232接口被广泛应用于系统配置、故障排查和数据传输等方面。

3. 便携式器材：如PDA、笔记本电脑等便携式设备，由于它们对功耗和体积有较高要求，因此采用ICL3232CBNZ这类低功耗、小尺寸的RS-232接口芯片非常合适。

4. 计算机和计算机周边：在计算机及其周边设备（如打印机、扫描仪等）中，RS-232接口被广泛用于数据传输和通信控制。

5. 工业控制：在工业自动化、数控机床等领域，RS-232接口被用于实现计算机与数控机床之间的数据传输和远程控制。

五、详细参数

以下是Renesas ICL3232CBNZ RS-232接口芯片的一些详细参数，这些参数对于设计者选择合适的芯片以及在实际应用中确保系统性能至关重要。

1. 电源供应

• 电源电压范围：+3.0V至+5.5V

• 电源电流（典型值）：

• 发送器：5mA（每个）

• 接收器：0.5mA（每个）

• 关机模式：< 1μA

2. 接口电平

• RS-232输出电平：

• VOH（逻辑高）：+5V至+12V

• VOL（逻辑低）：-5V至-12V

• TTL输入/输出电平：

• 输入：0V至VCC

• 输出：0V（逻辑低）至VCC（逻辑高）

3. 数据速率

• 最大数据速率：250kbps（在RS-232标准负载条件下）

4. 电气特性

• 接收器阈值：±(0.3VCC至0.7VCC)（典型值）

• 接收器输入电容：典型值30pF

• 接收器输入电阻：典型值5kΩ

5. 封装与尺寸

• 封装类型：SOIC-16（小外形集成电路）

• 尺寸：根据具体封装规格，通常为7.5mm x 15mm（不包括引脚）

6. 环境参数

• 工作温度范围：-40°C至+85°C

• 存储温度范围：-65°C至+150°C

7. ESD保护

• 人体模型（HBM）：15kV

8. 特性功能

• 自动断电功能：当RS-232线路无有效信号时，自动进入低功耗模式

• 手动控制使能/禁用：通过特定引脚可手动控制芯片的使能状态

• 引脚兼容性：与多种竞争对手的RS-232接口芯片引脚兼容

六、使用注意事项

1. 电源去耦：为确保芯片的稳定工作，建议在电源引脚附近添加适当的去耦电容，以减少电源噪声。

2. 布局布线：在PCB设计中，应注意RS-232接口信号线的布局布线，避免信号间的串扰和电磁干扰。

3. 接地设计：良好的接地设计对于保证RS-232通信的可靠性至关重要，应确保所有相关器件的接地端正确连接至系统地。

4. 热管理：虽然ICL3232CBNZ功耗较低，但在高负载或高环境温度下仍需注意热管理，确保芯片温度在允许范围内。

5. 静电防护：在处理和安装芯片时，应采取适当的静电防护措施，避免静电放电对芯片造成损害。

七、总结

Renesas ICL3232CBNZ作为一款低功耗、高性能的RS-232接口芯片，以其优越的性能和广泛的应用范围在通信、工业控制、消费电子等多个领域得到了广泛应用。通过深入了解其工作原理、特点、应用以及详细参数，设计者可以更好地选择合适的芯片并优化系统设计，以满足不同应用场景的需求。同时，在使用过程中也应注意相关的使用注意事项，以确保系统的稳定可靠运行。