一般描述
UM3221E/UM3222E/UM3232E 系列是 3.3V 供电的 RS-232 收发器，适用于便携式或手持式应用。UM3221E 有一个驱动器/一个接收器，而 UM3222E/UM3232E 有两个驱动器/两个接收器。该器件具有低功耗、高数据速率能力和增强的 ESD 保护功能。所有发射器输出和接收器输入的ESD额定值在人体模式下为±8kV，对于IEC61000-4-2空气放电方式为±15kV，对于IEC61000-4-2接触放电方式，ESD额定值超过±8kV。逻辑I/O引脚在人体模式下被保护至±2kV。
小尺寸、扁平封装和采用小型 0.1μF 电容器也确保了电路板空间的节省。在最坏的负载条件下，保证大于 250kbps 的数据速率。
UM3221E/UM3222E 具有低功耗关断模式，其中器件的驱动器输出和电荷泵被禁用。在停机期间，电源电流降至 1μA 以下，从而降低了电池供电便携式系统或其他低功耗系统的功耗。UM3221E/UM3222E接收器在关断模式下保持活动状态，允许监控外部信号。
应用
工业自动化设备
电池供电设备
手持设备
POS终端
特征
采用+3.0V至+5.5V电源，符合真正的EIA/TIA-232-F标准
符合 EIA/TIA-562 的 ±3.7V 电平，电源电压低至 2.7V
增强的ESD规格：
±8kV人体模式
±15kV IEC61000-4-2 放电方式
±8kV IEC61000-4-2接触放电方式
1μA 低功耗关断 （UM3221E/UM3222E）
250kbps 最低传输速率
保证 30V/μs 最大压摆率
闩锁性能超过200mA
订购信息
| 零件编号 | 温度范围 | 包装类型 | 运输数量 |
|---|---|---|---|
| UM3221EEAE | -40°C 至 +85°C | SSOP16 | 2000个/ 13英寸卷带 |
| UM3221EEUE | -40°C 至 +85°C | TSSOP16 | 3000个/ 13英寸卷带 |
| UM3222EEUE | -40°C 至 +85°C | TSSOP20 | 3000个/ 13英寸卷带 |
| UM3232EESE | -40°C 至 +85°C | SOP16 | 2500个/ 13英寸卷带 |
| UM3232EEPE | -40°C 至 +85°C | DIP16 | 25个/管 |
| UM3232EEUE | -40°C 至 +85°C | TSSOP16 | 3000个/ 13英寸卷带 |
| UM3232EEAE | -40°C 至 +85°C | SSOP16 | 2000个/ 13英寸 卷带 |
引脚定义
引脚说明
| UM3221E引脚号 | UM3222E引脚号 | UM3232E引脚号 | 引脚名称 | 功能 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | - | EN | 接收器启用。低电平有效。 |
| 2 | 2 | 1 | C1+ | 倍压器电荷泵电容器的正端子 |
| 3 | 3 | 2 | V+ | 电荷泵产生的正电压 |
| 4 | 4 | 3 | C1- | 倍压器电荷泵电容器的负端子 |
| 5 | 5 | 4 | C2+ | 反相电荷泵电容器的正极端子 |
| 6 | 6 | 5 | C2- | 反相电荷泵电容器的负极端子 |
| 7 | 7 | 6 | V- | 电荷泵产生的负电压 |
| 13 | 8, 17 | 7, 14 | T_OUT | RS-232 驱动器输出 |
| 8 | 9, 16 | 8, 13 | R_IN | RS-232 接收器输入 |
| 9 | 10, 15 | 9, 12 | R_OUT | RS-232 接收器输出 |
| 11 | 12, 13 | 10, 11 | T_IN | RS-232 驱动器输入 |
| 14 | 18 | 15 | GND | 地 |
| 15 | 19 | 16 | VCC | +3.0V至+5.5V电源电压输入 |
| 16 | 20 | - | SHDN | 关闭泵电源和变送器。低电平有效。 |
详细说明
双通道电荷泵电压转换器
UM3221E/UM3222E/UM3232E的内部电源由一个稳压双电荷泵组成，在+3.0V至+5.5V VCC范围内提供+7V （倍增电荷泵）和-7V （反相电荷泵）的最大输出电压。电荷泵在不连续模式下工作;如果输出电压小于7V，则使能电荷泵，如果输出电压超过7V，则禁用电荷泵。电荷泵仅需四个小型外部0.1μF电容即可实现倍压器和逆变器功能（见图2）。
RS-232 变送器
发射器是反相电平转换器，可将TTL/CMOS输入转换为EIA/TIA-232输出电平。所有 UM3221E/UM3222E/UM3232E 变送器均保证在满载条件下（3kΩ 和 1000pF）提供 250kbps 的数据速率。发射器可以并联以驱动多个接收器。
当T_IN未被驱动时，UM3221/UM3222 将保持逻辑高电平，而 UM3232 的T_IN逻辑电平保持。
RS-232 接收器
接收器将RS-232信号转换为CMOS输出电平，并接受高达±30V的输入，同时提供所需的3kΩ至7kΩ输入阻抗。UM3221E/UM3222E接收器具有反相三态输出。将EN驱动至高电平，使接收器进入高阻抗状态。
接收器在关断状态下可以处于活动状态，也可以处于非活动状态，具体取决于 EN 状态。
UM3221E/UM3222E
在关断模式下，电源电流降至小于 1μA （SHDN = GND）。关断时，器件的电荷泵被关断，V+被拉至VCC，V-被拉至地，发送器输出被禁用（高阻抗）。从关断中恢复所需的时间通常为 100μs。如果未使用关断模式，请将 SHDN 连接到 VCC。SHDN 对R_OUT没有影响。
±15kV ESD保护
UM3221E/UM3222E/UM3232E 器件上的所有引脚都包含 ESD 保护结构，但该系列采用先进的结构，允许 RS-232 引脚（发送器输出和接收器输入）承受高达 ±15kV 的 ESD 事件。RS-232 引脚特别容易受到 ESD 损坏，因为它们通常连接到成品外部的裸露端口。ESD 结构在所有状态下都能承受高 ESD：正常工作、关断和断电。ESD事件发生后，电路继续工作而不会锁锁。ESD保护可以通过多种方式进行测试;发射器输出和接收器输入的防护等级为以下限值：±8kV（人体模型），±8kV（使用IEC61000-4-2中规定的接触放电方法），±15kV（使用IEC61000-4-2中规定的气隙放电方法）。逻辑引脚的特性保护范围如下：使用人体模型时，可达到 ±2kV。
典型工作电路
应用信息
电容器选型
用于 C1–C4 的电容器类型对于正常运行并不重要;可以使用极化或非极化电容器。电荷泵需要0.1μF电容才能实现3.3V工作电压。增加电容值（例如，增加 2 倍）可减少发射器输出上的纹波，并略微降低功耗。C2、C3 和 C4 可以在不改变 C1 值的情况下增加。使用所需的最小电容器值时，请确保电容器值不会随温度而过度下降。如有疑问，请使用标称值较大的电容器。电容器的等效串联电阻 （ESR） 通常在低温下上升，会影响 V+ 和 V- 输出电压上的纹波量。
下表显示了不同输入电压范围的一些推荐的最低所需泵浦电容值。
所需的最小泵电容值
| 输入电压 VCC | UM32XX的电荷泵电容值 |
|---|---|
| 2.7V 至 3.6V | C1–C4=0.1μF |
| 3.6V 至 5.5V | C1–C4=0.47μF |
| 2.7V 至 5.5V | C1–C4=0.47μF |
电源去耦
在大多数情况下，一个0.1μF的VCC旁路电容就足够了。在对电源噪声敏感的应用中，使用与电荷泵电容C1相同值的电容器。将旁路电容器尽可能靠近 IC 连接。
工作电压低至 2.7V
变送器输出符合 EIA/TIA-562 的 ±3.7V 电平，电源电压低至 2.7V。
与 3V 和 5V 逻辑互连
UM3221E/UM3222E/UM3232E 可直接与各种 3V 和 5V 逻辑系列接口，包括 ACT 和 HCT CMOS。
