LTM2887 調整可能なデュアル 5V レギュレータ付きSPI/デジタルまたは I2C 対応 µModuleアイソレータ 特長 n n n n n n n n n n n n n 概要 6 チャネルのロジック・アイソレータ:2500VRMS (1 分間) UL-CSA 規格認定取得中 絶縁型 DC 電力: n 最大 100mAでの 1.8V ∼ 5Vロジック電源 n 最大 100mAでの 0.6V ∼ 5V 補助電源 外付け部品は不要 SPI/デジタル対応オプション (LTM2887-S) または I2C 対応オプション (LTM2887-I) 同相トランジェント耐性が高い:30kV/μs 高速動作 n 10MHz のデジタル絶縁 n 4MHz/8MHz の SPI 絶縁 n 400kHz の I2C 絶縁 3.3V 動作(LTM2887-3) または5V 動作(LTM2887-5) 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) 連続動作時の最大電圧: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 アプリケーション n n n n 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 LTM®2887は、完全なガルバニック・デジタルµModule®(マ イクロモジュール) 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、設定可能な電流制限を備える2つの公称 5Vの電源があり、それぞれ 100mA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。その他全ての商標の所有権は、それぞれの所有者に帰属します。 標準的応用例 絶縁型の 4MHz SPIインタフェース LTM2887-5S 5V VCC2 VCC AVCC2 IVCC2 VL SDI SCK SDO CS SDI SCK 5V/DIV 1.15k 3.3V AT 100mA AVL2 ISOLATION BARRIER SDOE SCK SD0 SCK2 = SD02 5V AT 100mA VL2 ON CS 50kV/µs の同相トランジェント通過時の LTM2887 の動作 27.4k IVL2 REPETITIVE COMMON MODE TRANSIENTS GND2 TO GND 1.15k CS2 SDI2 SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 6.04k CS SDI SCK 200V/DIV 20ns/DIV 2887 TA01b SDO 2887 TA01a 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 1 LTM2887 絶対最大定格 (Note 1) VCC - GND 間............................................................ –0.3V ~ 6V VL - GND 間.............................................................. –0.3V ~ 6V VCC2、AVCC2、IVCC2 - GND2 間 ..................................–0.3V ~ 6V VL2、AVL2、IVL2 - GND2 間 ........................................–0.3V ~ 6V 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 ~(VL2 +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 ~(VL2 +0.3V) 動作温度範囲(Note 4) LTM2887C ........................................................... 0°C ~ 70°C LTM2887I......................................................... –40°C ~ 85°C LTM2887H ..................................................... –40°C ~ 125°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 LTM2887-I LTM2887-S TOP VIEW 1 2 3 4 DO2 DNC SCL SDA 5 6 7 8 DI1 GND ON VL A 3 4 SDO DO2 SCK SDI DO1 GND 5 6 7 8 CS SDOE ON VL B DO1 GND VCC C D D E E F F G G H H J 2 A B C TOP VIEW 1 I1 GND2 AVL2 IVL2 AVCC2 K J I1 GND2 VCC AVL2 IVL2 AVCC2 K L L I2 DNC SCL2 SDA2 O1 VL2 IVCC2 VCC2 BGA PACKAGE 32-PIN (15mm × 11.25mm × 3.42mm) TJMAX = 125°C, θJA = 23.9°C/W, θJCbottom = 8.1°C/W, θJCtop = 18.1°C/W, θJB = 9.3°C/W θ VALUES DETERMINED PER JESD51-9, WEIGHT = 1.2g SDO2 I2 SCK2 SDI2 CS2 VL2 IVCC2 VCC2 BGA PACKAGE 32-PIN (15mm × 11.25mm × 3.42mm) TJMAX = 125°C, θJA = 23.9°C/W, θJCbottom = 8.1°C/W, θJCtop = 18.1°C/W, θJB = 9.3°C/W θ VALUES DETERMINED PER JESD51-9, WEIGHT = 1.2g 2887f 2 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 製品選択ガイド LTM2887 C Y -3 I #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 = コマーシャル温度範囲(0°C ~ 70°C) I = インダストリアル温度範囲(–40°C ~ 85°C) H = 車載温度範囲(–40°C ~ 125°C) 製品番号 発注情報 http://www.linear-tech.co.jp/product/LTM2887#orderinfo 製品番号 パッド/ ボール仕上げ 製品マーキング デバイス 仕上げコード パッケージ・ MSL ロジック・ タイプ レーティング 入力電圧範囲 オプション 温度範囲 0°C to 70°C LTM2887CY-3I#PBF LTM2887IY-3I#PBF 2 IC LTM2887Y-3I LTM2887HY-3I#PBF LTM2887IY-3S#PBF LTM2887HY-3S#PBF LTM2887CY-5I#PBF LTM2887IY-5I#PBF LTM2887Y-3S 0°C to 70°C SPI SAC305(RoHS) e1 BGA 0°C to 70°C 2 IC LTM2887Y-5I LTM2887Y-5S –40°C to 85°C –40°C to 125°C 4.5V to 5.5V LTM2887CY-5S#PBF –40°C to 85°C –40°C to 125°C 3 LTM2887HY-5I#PBF LTM2887IY-5S#PBF –40°C to 125°C 3V to 3.6V LTM2887CY-3S#PBF –40°C to 85°C 0°C to 70°C SPI LTM2887HY-5S#PBF –40°C to 85°C –40°C to 125°C • デバイスの温度グレードは出荷時のコンテナのラベルで示してあります。 • パッドまたはボールの仕上げコードはIPC/JEDEC J-STD-609に準拠しています。 • 端子仕上げの製品マーキングの参照先:www.linear-tech.co.jp/leadfree • この製品では、第 2 面のリフローは推奨していません。詳細については、 www.linear-tech.co.jp/BGA-assyをご覧ください。 • 推奨のBGA PCBアセンブリ手順および製造手順についての参照先: www.linear-tech.co.jp/BGA-assy • BGA パッケージおよびトレイの図面の参照先:www.linear-tech.co.jp/packaging • この製品は水分の影響を受けやすくなっています。詳細についての参照先: www.linear-tech.co.jp/BGA-assy 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 3 LTM2887 電気的特性 l は規定された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、LTM2887-3 の VCC = 3.3V、LTM2887-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、および GND = GND2 = 0V、ON = VL。 注記がない限り、規格値は全てのオプションに適用される。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS VCC Input Supply Range LTM2887-3 LTM2887-5 l l 3 4.5 3.3 5 3.6 5.5 V V VL Logic Supply Range LTM2887-S LTM2887-I l l 1.62 3 5 5.5 5.5 V V ICC Input Supply Current ON = 0V LTM2887-3, ON = VL, No Load LTM2887-5, ON = VL, No Load l l l 0 25 19 10 30 25 µA mA mA IL Logic Supply Current ON = 0V LTM2887-S, ON = VL LTM2887-I, ON = VL l 0 10 10 150 µA µA µA Regulated Output Voltage No Load, AVCC2 Open l 5.25 V Output Voltage Operating Range (Note 2) 5.5 V Line Regulation ILOAD = 1mA, MIN ≤ VCC ≤ MAX l 入力電源 出力電源 VCC2 ICC2 VL2 IL2 4.75 5 0.6 1 6 mV 45 150 mV 580 620 mV Load Regulation ILOAD = 1mA to 100mA l ADJ Pin Voltage ILOAD = 1mA to 100mA l Voltage Ripple ILOAD = 100mA (Note 2) Efficiency LTM2887-5, ILOAD = 100mA (Note 2) 62 % Output Short Circuit Current VCC2 = 0V, IVCC2 = 0V 200 mA Internal Current Limit ΔVCC2 = –5%, IVCC2 = 0V 540 1 mVRMS l 100 External Programmed Current Limit VCC2 = 5V, R(IVCC2 to GND2) = 2.26k VCC2 = 5V, R(IVCC2 to GND2) = 1.5k VCC2 = 5V, R(IVCC2 to GND2) = 1.15k l l l 49 71 91 53 79 103 57 87 115 mA mA mA Regulated Output Voltage No Load, AVL2 Open l 4.75 5 5.25 V Output Voltage Operating Range LTM2887-I (Note 2) LTM2887-S (Note 2) 5.5 5.5 V V Line Regulation ILOAD = 1mA, MIN ≤ VCC ≤ MAX l 0.25 3 mV Load Regulation ILOAD = 1mA to 100mA l 25 100 mV ADJ Pin Voltage ILOAD = 1mA to 100mA l 580 620 Voltage Ripple ILOAD = 100mA (Note 2) 1 mVRMS Efficiency LTM2887-5, ILOAD = 100mA (Note 2) 62 % 200 mA Output Short Circuit Current VL2 = 0V, IVL2 = 0V Current Limit ΔVL2 = –5%, IVL2 = 0V External Programmed Current Limit VL2 = 5V, R(IVL2 to GND2) = 2.26k VL2 = 5V, R(IVL2 to GND2) = 1.5k VL2 = 5V, R(IVL2 to GND2) = 1.15k mA 3 1.8 540 l 100 l l l 49 71 91 l l l 0.25 • VL 0.33 • VL 0.33 • VL2 mV mA 53 79 103 57 87 115 mA mA mA ロジック/SPI VITH Input Threshold Voltage IINL Input Current ON, DI1, SDOE, SCK, SDI, CS 1.62V ≤ VL < 2.35V ON, DI1, SDOE, SCK, SDI, CS 2.35V ≤ VL I1, I2, SDO2 l 0.75 • VL 0.67 • VL 0.67 • VL2 V V V ±1 µA 2887f 4 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 電気的特性 l は規定された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、LTM2887-3 の VCC = 3.3V、LTM2887-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、および GND = GND2 = 0V、ON = VL。 注記がない限り、規格値は全てのオプションに適用される。 SYMBOL PARAMETER VHYS Input Hysteresis VOH Output High Voltage CONDITIONS MIN TYP MAX 150 UNITS mV DO1, DO2, SDO ILOAD = –1mA, 1.62V ≤ VL < 3V ILOAD = –4mA, 3V ≤ VL ≤ 5.5V l VL – 0.4 V O1, SCK2, SDI2, CS2, ILOAD = –4mA l VL2 – 0.4 V 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 Short-Circuit Current 0V ≤ (DO1, DO2, SDO) ≤ VL 0V ≤ (O1, SCK2, SDI2, CS2) ≤ VL2 l ±85 mA mA 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 SDA2 = VL2, SDA2 = VL2 = 0V l l VHYS Input Hysteresis SCL, SDA SDA2 VOH Output High Voltage SCL2, ILOAD = –2mA DO2, ILOAD = –2mA l VOL Output Low Voltage SDA, ILOAD = 3mA DO2, ILOAD = 2mA SCL2, ILOAD = 2mA SDA2, No Load, SDA = 0V, 4.5V ≤ VL2 < 5.5V SDA2, No Load, SDA = 0V, 3V < VL2 < 4.5V l l l l l CIN Input Pin Capacitance SCL, SDA, SDA2 (Note 2) CB Bus Capacitive Load VOL ISC Output Low Voltage ±60 I2C ISC 0.3 • VL 0.3 • VL2 0.7 • VL 0.7 • VL2 V V V V ±1 ±1 0.05 • VL 0.05 • VL2 µA µA mV mV VL2 – 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 ≤ VL2 0V ≤ DO2 ≤ VL SDA = 0, SDA2 = VL2 SDA = VL, SDA2 = 0 l ESD(人体モデル) (Note 2) Isolation Boundary (VCC2, VL2, GND2) to (VCC, VL, GND) 0.3 1 V/µs ±30 ±30 6 –1.8 ±10 100 mA mA mA mA mA kV 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 5 LTM2887 スイッチング特性 l は規定された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、LTM2887-3 の VCC = 3.3V、LTM2887-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、および GND = GND2 = 0V、ON = VL。 注記がない限り、規格値は全てのオプションに適用される。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN TYP MAX UNITS Maximum Data Rate DI1 → O1, Ix → DOx, CL = 15pF (Note 3) l 10 CL = 15pF (Figure 1) l 35 60 100 ns 3 20 12.5 35 ns ns 3 20 12.5 35 ns ns ロジック tPHL, tPLH Propagation Delay tR Rise Time CL = 15pF (Figure 1) LTM2887-I, DO2, CL = 15pF (Figure 1) l l tF Fall Time CL = 15pF (Figure 1) LTM2887-I, DO2, CL = 15pF (Figure 1) l l Maximum Data Rate Bidirectional Communication (Note 3) Unidirectional Communication (Note 3) l l 4 8 CL = 15pF (Figure 1) l 35 MHz SPI tPHL, tPLH Propagation Delay MHz MHz 60 100 ns tPWU Output Pulse Width Uncertainty SDO, SDI2, CS2 (Note 2) 50 ns 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 tPHL, tPLH Propagation Delay 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 tPWU Output Pulse Width Uncertainty SDA, SDA2 (Note 2) tHD;DAT Data Hold Time (Note 2) tR Rise Time SDA2, CL = 200pF (Figure 3) SDA, RL = 1.1kΩ, CL = 200pF (Figure 3) SCL2, CL = 200pF (Figure 1) l l l 40 40 300 250 250 ns ns ns tF Fall Time SDA2, CL = 200pF (Figure 3) SDA, RL = 1.1kΩ, CL = 200pF (Figure 3) SCL2, CL = 200pF (Figure 1) l l l 40 40 250 250 250 ns ns ns tSP Pulse Width of Spikes Suppressed by Input Filter l 0 50 ns 5 5 ms ms –20 2 IC Maximum Data Rate 400 kHz 150 150 300 –20 225 250 500 ns ns ns 50 ns 600 ns 電源 Power-Up Time ON = ↑ to VCC2 (Min) ON = ↑ to VL2 (Min) l l 3 3 2887f 6 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 絶縁特性 TA = 25 C。 SYMBOL PARAMETER CONDITIONS MIN VISO Rated Dielectric Insulation Voltage 1 Minute, Derived from 1 Second Test 1 Second (Notes 5, 6) 2500 3000 VRMS VRMS Common Mode Transient Immunity LTM2887-3 VCC = 3.3V, LTM2887-5 VCC = 5V, VL = ON = 3.3V, VCM = 1kV, ∆t = 33ns (Note 2) 30 kV/µs Maximum Continuous Working Voltage (Notes 2, 5) 560 VPEAK, VDC VRMS Partial Discharge VPD = 750VRMS (Note 5) VIORM TYP MAX 400 Input to Output Resistance CTI DTI 5 9 (Notes 2, 5) 10 600 UNITS pC Ω Comparative Tracking Index IEC 60112 (Note 2) Depth of Erosion IEC 60112 (Note 2) 0.017 mm Distance Through Insulation (Note 2) 0.06 mm Input to Output Capacitance (Notes 2, 5) Creepage Distance (Note 2) 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回復不可能な損傷を与 える可能性がある。また、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おそれがある。 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。 VRMS 6 pF 9.5 mm 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。過熱保護機能が動作しているとき接合部温度は 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。 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。 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 7 LTM2887 標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25 C、LTM2887-3 の VCC = 3.3V、LTM2887-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、GND = GND2 = 0V、ON = VL。 VCC2 および VL2 の電圧と同じ 負荷電流 VCC の電源電流と温度 NO LOAD, REFRESH DATA ONLY LTM2887-3 VCC = 3.3V 20 OUTPUT VOLTAGE (V) SUPPLY CURRENT (mA) 25 LTM2887-5 VCC = 5V 15 10 5.25 5.25 5.00 5.00 OUTPUT VOLTAGE (V) 30 VCC2 または VL2 出力電圧と 入力電圧および負荷電流 4.75 4.50 –25 25 75 0 50 TEMPERATURE (°C) 4.00 125 100 LTM2887-3, VCC = 3.3V LTM2887-5, VCC = 5V 0 25 5.25 5.10 LTM2887-5, VCC = 4.5V LTM2887-5, VCC = 5V LTM2887-5, VCC = 5.5V 0 50 100 150 200 LOAD CURRENT (mA) 250 5.05 5.00 4.95 4.90 –50 ILOAD = 1mA ILOAD = 10mA ILOAD = 100mA –25 75 0 25 50 TEMPERATURE (°C) 100 60 1.4 5.5 1.2 5.0 40 0.8 30 0.6 20 0.4 POWER LOSS OUTPUT VOLTAGE (V) 1.0 4.95 4.90 –50 125 ILOAD = 1mA ILOAD = 10mA ILOAD = 100mA –25 0 25 50 75 TEMERATURE (°C) 100 125 2887 G06 800 700 VOLTAGE 4.5 600 4.0 500 3.5 400 3.0 300 CURRENT 200 2.5 0.2 2.0 0.0 75 100 125 150 175 200 225 LOAD CURRENT (mA) 1.5 LTM2887-3, VCC = 3.3V LTM2887-5, VCC = 5V 50 5.00 ICC CURRENT (mA) 50 POWER LOSS (W) EFFICIENCY (%) EFFICIENCY 25 5.05 VCC2 または VL2 の電圧および VCC 入力電流と負荷電流 70 0 LTM2887-5 VCC = 5V 2887 G05 VCC2 または VL2 の効率 0 5.10 LTM2887-3 VCC = 3.3V 2887 G04 10 200 VCC2 または VL2 の 負荷レギュレーションと温度 OUTPUT VOLTAGE (V) OUTPUT VOLTAGE (V) OUTPUT VOLTAGE (V) 5.00 4.50 50 100 150 LOAD CURRENT (mA) 0 2887 G03 VCC2 または VL2 の 負荷レギュレーションと温度 4.75 LTM2887-3, VCC = 3V LTM2887-3, VCC = 3.3V LTM2887-3, VCC = 3.6V 2887 G02 VCC2 または VL2 出力電圧と 入力電圧および負荷電流 4.00 4.00 125 50 75 100 LOAD CURRENT (mA) 2887 G01 4.25 4.50 4.25 4.25 5 –50 4.75 LTM2887-3, VCC = 3.3V LTM2887-5, VCC = 5V 0 2887 G07 25 50 100 0.0 75 100 125 150 175 200 225 LOAD CURRENT (mA) 2887 G08 2887f 8 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 標準的性能特性 注記がない限り、TA = 25 C、LTM2887-3 の VCC = 3.3V、LTM2887-5 の VCC = 5V、VL = 3.3V、GND = GND2 = 0V、ON = VL。 VCC2 または VL2 のトランジェント 応答 100mA の負荷ステップ時 VCC2 または VL2 のリップル VCC2 または VL2 のノイズ LOAD = 1mA LOAD = 1mA 0.2V/ DIV 5mV/ DIV 2mV/ DIV LOAD = 100mA LOAD = 100mA 50mA/ DIV 200µs/DIV 400ns/DIV 10ms/DIV 2887 G09 2887 G10 VCC の電源電流と単一チャネルの データレート 50 40 30 20 10 6 3.0 5 2.5 INPUT RISING 2.0 INPUT FALLING 1.5 1.0 1k 10k 100k 1M DATA RATE (Hz) 10M 0 100M 1 2 2887 G12 4 3 2 3 4 5 VL SUPPLY VOLTAGE (V) 0 6 60 VL = 5V 2887 G15 1.2 500 1.0 40 0.8 30 0.6 POWER LOSS 10 1ms/DIV 600 50 20 1V/DIV 1.4 EFFICIENCY EFFICIENCY (%) 5V/DIV 0 0.4 25 3 4 5 6 7 8 |LOAD CURRENT| (mA) 9 10 50 75 100 LOAD CURRENT (mA) 400 300 100 0.0 125 0 2887 G16 LTM2887-3, VCC = 3.3V LTM2887-5, VCC = 5V 200 0.2 LTM2887-3, VCC = 3.3V LTM2887-5, VCC = 5V 0 2 2887 G14 POWER LOSS (W) VCC2 or VL2 1 最大内部動作温度 125 C の ディレーティング 70 ON 0 2887 G13 同じ負荷電流での VCC2 および VL2 の効率 電源投入時のシーケンス VL = 5.5V VL = 3.3V VL = 1.62V 1 0.5 VCC SUPPLY CURRENT (mA) VCC CURRENT (mA) 60 LTM2887-5 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 ロジック入力しきい値とVL の 電源電圧 THRESHOLD VOLTAGE (V) 70 2887 G11 BASED ON THERMAL IMAGING OF DEMO CIRCUIT 1791A VCC2 and VL2 EQUALLY LOADED 0 25 50 75 100 TEMPERATURE (°C) 125 2887 G17 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 9 LTM2887 ピン機能 LTM2887-I のロジック・サイド LTM2887-I の絶縁サイド 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。 I2(L1) :デジタル入力ピン。基準となる電位はVL2 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(A2) :接続しないでください。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。基準となる電位はVL ピンおよび GNDピンの電圧。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、全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1.62V ∼ 5.5Vで す。1µF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、LTM2887-3の場合 は3V∼3.6Vで、LTM2887-5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。 DNC(L2) :接続しないでください。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VL2ピンおよびGND2ピンの電圧。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VL2 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VL2 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。 VL2(L6) :3V ∼ 5.5Vの調整可能な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、 外付け部品なしで5Vに安定化されます。4.7µFのコンデンサ により、内部でバイパスされています。 IVCC2 (L7) :VCC2 の高精度電流制限調整ピン。IVCC2とGND2 の間に抵抗を接続することによって、電流制限しきい値が設 定されます。電流制限抵抗値の設定方法の詳細については、 「アプリケーション情報」 のセクションを参照してください。使 用しない場合、IVCC2 ピンはGND2に接続してください。10nF のコンデンサにより、内部でバイパスされています。 VCC2(L8) :0.6V ∼ 5.5Vの調整可能な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、外付け部品なしで5Vに安定化されます。4.7µF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VL2 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) :絶縁サイドのグランド。 2887f 10 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 ピン機能 LTM2887-I の絶縁サイド AVL2(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。詳細については、 「アプリケーション情報」 のセクションを参照してください。 IVL2(K7) :VL2 の高精度電流制限調整ピン。IVL2とGND2の 間に抵抗を接続することによって、電流制限しきい値が設定 されます。電流制限抵抗値の設定方法の詳細については、 「ア プリケーション情報」 のセクションを参照してください。使用し ない場合、IVL2 ピンはGND2に接続してください。10nFのコ ンデンサにより、内部でバイパスされています。 AVCC2(K8) :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。詳細については、 「アプリケーション情報」 のセクションを参照してください。 LTM2887-S のロジック・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。 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。 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。 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。基準となる電位はVL ピンおよび GNDピンの電圧。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、全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。1µF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、LTM2887-3の場合 は3V∼3.6Vで、LTM2887-5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。 LTM2887-S の絶縁サイド SDO2 (L1) :シリアルSPIのデジタル入力ピン。基準となる電位 はVL2 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。 I2(L2) :デジタル入力ピン。基準となる電位はVL2 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。 SCK2(L3) :シリアルSPIのクロック出力ピン。基準となる電位 はVL2 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。 SDI2(L4) :シリアルSPIのデータ出力ピン。基準となる電位は VL2 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 VL2 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。 VL2(L6) :1.8V ∼ 5.5Vの調整可能な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、外付け部品なしで5Vに安定化されます。4.7µFのコンデ ンサにより、内部でバイパスされています。 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 11 LTM2887 ピン機能 GND2 (K2 ∼ K5) :絶縁サイドのグランド。 LTM2887-S の絶縁サイド IVCC2(L7) :VCC2 の高精度電流制限調整ピン。IVCC2とGND2 AVL2(K6) :公称 5Vの絶縁された電源電圧調整ピン。調整ピ の間に抵抗を接続することによって、電流制限しきい値が設 ンの電圧はGND2を基準にして600mVです。詳細については、 定されます。電流制限抵抗値の設定方法の詳細については、 「アプリケーション情報」 のセクションを参照してください。 「アプリケーション情報」 のセクションを参照してください。使 IVL2(K7) :VL2 の高精度電流制限調整ピン。IVL2とGND2の 用しない場合、IVCC2 ピンはGND2に接続してください。10nF 間に抵抗を接続することによって、電流制限しきい値が設定 のコンデンサにより、内部でバイパスされています。 されます。電流制限抵抗値の設定方法の詳細については、 「ア VCC2(L8) :0.6V ∼ 5.5Vの調整可能な絶縁された電源電圧。 プリケーション情報」 のセクションを参照してください。使用し 絶縁型 DC/DCコンバータによってVCC を基に内部で生成さ ない場合、IVL2 ピンはGND2に接続してください。10nFのコ れ、外付け部品なしで5Vに安定化されます。4.7µFのコンデ ンデンサにより、内部でバイパスされています。 ンサにより、内部でバイパスされています。 AVCC2(K8) :公称 5Vの絶縁された電源電圧調整ピン。調整ピ I1(K1) :デジタル入力ピン。基準となる電位はVL2 ピンの電圧 ンの電圧はGND2を基準にして600mVです。詳細については、 およびGND2。絶縁障壁を介してDO1ピンに接続されるロジッ 「アプリケーション情報」 のセクションを参照してください。 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。 ブロック図 LTM2887-I IVCC2 REG VCC2 4.7µF 10nF AVCC2 VCC GND2 VL 2.2µF IVL2 1µF REG GND VL2 4.7µF DC/DC CONVERTER 10nF AVL2 ON REG O1 DI1 SDA SCL SDA2 ISOLATED COMMUNICATIONS INTERFACE ISOLATED COMMUNICATIONS INTERFACE SCL2 DO2 I2 DO1 I1 2887 BDa 2887f 12 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 ブロック図 LTM2887-S IVCC2 REG VCC2 4.7µF 10nF AVCC2 VCC GND2 VL 2.2µF IVL2 1µF REG GND VL2 4.7µF DC/DC CONVERTER 10nF AVL2 ON REG SDOE CS2 CS SDI SCK DO2 SDI2 ISOLATED COMMUNICATIONS INTERFACE ISOLATED COMMUNICATIONS INTERFACE SCK2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 2887 BDb 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 13 LTM2887 テスト回路 INPUT 0V OUTPUT CL INPUT VL OUTPUT CL INPUT OUTPUT 90% 10% tPHL 10% ½VL2 90% tR tF VL2 0V OUTPUT tPLH VOH VOL INPUT ½VL ½VL2 tPLH VOH VOL 90% 10% tPHL 10% ½VL 90% tR tF 2887 F01 図 1. ロジックのタイミング測定 VL OR 0V VL SDOE RL 0V SDO2 OR VL2 SDO CL ½VL 0V SDO SDOE SDO tPZH VOH tPHZ VOH – 0.5V ½VL 0V VL tPLZ tPZL ½VL VOL VOL + 0.5V 2887 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 ½VL2 tPLH 30% 70% 70% 30% tF tR VL RL SDA2 0V SDA CL VL2 SDA2 SDA ½VL2 tPHL VOH VOL ½VL tPLH 70% 30% 70% tF 30% tR 2887 F03 図 3.I2C のタイミング測定 2887f 14 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 アプリケーション情報 LTM2887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。 LTM2887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。LTM2887 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 LTM2887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。 2.2µFを使用してバイパスされ、VCC2 および VL2 は、それぞれ 4.7µFを使用して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、LTM2887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1µF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 LTM2887-3 4.5V TO 5.5V LTM2887-5 LTM2887-I LTM2887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、1.6MHz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。 3つの低ドロップアウト・レギュレータ (LDO) は、電圧ダブラの 出力に接続されます。1つのLDOは内部回路に電力を供給し、 外部では使用できません。他の2つのLDOは、VCC2 出力およ び VL2 出力に、安定化された公称 5Vを供給します。VL2 は、 絶縁されたロジック・ピンの電圧レベルに対応します。 内部電源ソリューションは、VCC2 および VL2 から100mA 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は、 AVCC2 IVCC2 ANY VOLTAGE FROM 1.62V TO 5.5V VL2 VL ON DI1 SDA EXTERNAL DEVICE DC/DCコンバータ VCC2 VCC SCL AVL2 ISOLATION BARRIER 概要 IVL2 O1 SDA2 SCL2 DO2 I2 DO1 I1 GND GND2 2887 F04 図 4.VCC とVL は無関係 安全な活線挿入 LTM2887はセラミックのデカップリング・コンデンサを内蔵し に対して電源 ているので、LTM2887の電源(VCC またはVL) 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 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 性があるかなりのリンギングが発生して、LTM2887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。 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 15 LTM2887 アプリケーション情報 絶縁型電源の電圧調整動作 2つの絶縁された電源レールは、外付け抵抗分割器を接続す ることによって調整できます。未調整の出力電圧は、保証性能 の最大値を表します。VCC2 = 3.3Vおよび VL2 = 2.5Vの出力 電源レールの構成を図 5に示します。 VCC2 の出力電圧調整範囲は0.6V ∼ 5.5Vです。出力電圧は、 次式によって計算できます。 VCC2 = 0.6V (1+R2/R1) VL2 の 調 整 範 囲 は、LTM2887-Iの 場 合 で3V ∼ 5.5V、 LTM2887-Sの場合で1.8V ∼ 5.5Vです。出力電圧は、次式に よって計算できます。 VL2 = 0.6V(1+R5/R4) 調整ピンのバイアス電流および内部分圧器によって生じる出 力電圧の誤差を最小限に抑えるため、R1またはR4の値は 6.04kΩ 以下にします。 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。 絶縁された電源の設定可能な電流制限 IVCC2 ピンおよび IVL2 ピンを使 用して、VCC2 および VL2 か ら使用可能な最大電流をそれぞれ設定できます。電流調整 機能を使用して最大出力電力を制限し、一方の電圧レール VL2 R5 19.1k IVL2 CS2 R6 4.64k R3 1.54k R1 6.04k R4 6.04k SDI2 SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND 3.3V AT 75mA R2 27.4k AVL2 ISOLATION BARRIER SCK 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ビット全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 IVCC2 ON SDI チャネルのタイミングの不確実性 AVCC2 VL CS 抵抗値を設定する場合のこの式の精度は、約 1%です。値 の単位は、アンペア、ボルト、およびオームです。図 5に、VCC2 に対して75mAおよび VL2 に対して25mAに設定された電流 制限を示します。外部設定可能な電流制限が不要な場合は、 IVCC2 ピンまたはIVL2 ピンをGND2に接続する必要がありま す。電流制限ピンは、10nFのコンデンサを使用して内部でデ カップリングされています。 VCC2 VCC SDOE RIMAX = [119.22-(0.894 •(VCC2, VL2))]/ILIMIT 2.5V AT 25mA LTM2887-5S 5V にその能力を超える負荷が加えられた場合に、もう一方の電 圧レールの電圧が低下しないことを保証できます。電流制 限しきい値(ILIMIT)は、IVCC2 またはIVL2 からGND2に抵抗 (RIMAX) を接続することにより、次のように設定されます。 GND2 2887 F05 図 5.調整可能な電圧レール 2887f 16 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 アプリケーション情報 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 LTM2887-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 6 ∼ 9と表 2および 3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 1に示します)。 表 1.SPI モード CPOL CPHA 0 0 0 1 1 0 1 1 データ (とクロック) との関係 • SDIからSCKまで (マスタ・データのスレーブへの書き込み) t2 → t4 ≈50ns、SDI からSDI2までの伝播遅延 t5 → t6 ≈50ns、SCK からSCK2までの伝播遅延 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 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 • SDO からSCKまで (マスタ・サンプルSDO、後続のSDO が 有効) t8 SDIおよび SCKでのセットアップ・データ遷移 時刻 t8 → t10 ≈50ns、SDI からSDI2までとSCK から SCK2までの伝播遅延 サンプル(立ち上がり) セットアップ(立ち下がり) t10 SCK2のデータ遷移に呼応したSDO2の データ遷移 サンプル(立ち下がり) セットアップ(立ち上がり) 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 セットアップ(立ち上がり) セットアップ(立ち下がり) サンプル(立ち下がり) サンプル(立ち上がり) 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 約 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 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 3に示します。 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。 • 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。 • 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。 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 17 LTM2887 アプリケーション情報 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 2887 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 2887 F07 図 7.SPI のタイミング、双方向、CPHA = 1 2887f 18 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 アプリケーション情報 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 2887 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 2887 F09 図 9.SPI のタイミング、片方向、CPHA = 1 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 19 LTM2887 アプリケーション情報 表 2. 双方向での SPIタイミング事象の説明 時刻 CPHA t0 0, 1 t0 ~ t1、t17 ~ t18 0, 1 t1 0, 1 t2 0 1 t1 ~ t3 0, 1 t3 0, 1 t2 ~ t4 0 1 t5 0, 1 t5 ~ t6 0, 1 t6 0, 1 t8 0, 1 t7 ~ t8 0, 1 t8 ~ t9 t8 ~ t10 t10 ~ t14 t10 ~ t11、t14 ~ t15 t11 ~ t12 t13 0, 1 0, 1 0, 1 0, 1 0, 1 0 1 t13 ~ t14 0 1 t15 0 1 t15 ~ t16 1 t17 0, 1 t18 0, 1 事象の説明 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 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 スレーブ・デバイスのチップ選択出力データ・イネーブル 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 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 スレーブ・データ出力が有効、ロジック・サイド 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 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 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 絶縁サイドのデータ・サンプル時刻 同期データおよびクロックの遷移、ロジック・サイド データからクロックまでの遅延、13ns 以内にする必要あり クロックからデータまでの遅延、3ns 以内にする必要あり 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 スレーブ・デバイスのデータ遷移 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 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 データおよびクロックの最後の遷移、ロジック・サイド サンプル・クロックの最後の遷移、ロジック・サイド 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 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 スレーブ・データ出力の最後の遷移、ロジック・サイド 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 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 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 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 2887f 20 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 アプリケーション情報 表 3. 片方向での SPIタイミング事象の説明 時刻 CPHA t0 0, 1 t0 ~ t1 0, 1 0 t2 1 t2 ~ t3 0 1 t3 0, 1 t3 ~ t5 0, 1 t4 ~ t5 0, 1 t5 ~ t6 0, 1 t5 ~ t7 0, 1 0 t8 1 t8 ~ t9 0 1 t9 ~ t10 1 t11 0, 1 t12 0, 1 事象の説明 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 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 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 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 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 クロックの伝播遅延、クロックおよびデータの遷移 データからクロックまでの遅延、13ns 以内にする必要あり クロックからデータまでの遅延、3ns 以内にする必要あり データおよびクロックの伝播遅延 クロックおよびデータの最後の遷移 クロックの最後の遷移 クロックおよびデータの伝播遅延 クロックの伝播遅延 データの伝播遅延 チップ選択の非同期の遷移、伝送の終了 絶縁サイドでのチップ選択の遷移 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500ns、絶縁サ LTM2887-Iは、I2C 互換の絶縁インタフェースを備えていま 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 す。クロック (SCL) は一方向で、マスタ・モードのみをサポート 下がり時間の合計である300nsで構成されます。セットアップ しており、データ (SDA)は双方向です。最大データレートは 時間を合計すると、I2Cでのデータ保持時間(tHD;DAT)が最 400kHzで、高速モードのI2Cをサポートします。タイミングの 大で175nsまで減少するので、十分なデータ・セットアップ時間 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 (t が保証されます。 SU;ACK) ジ・セットアップ時間(tSU;ACK) で制限されます。この時間は、 I2C 標準の最小セットアップ時間(tSU;DAT)である100ns、ク I2C(IC 間通信) バス SLAVE ACK SDA SDA2 SCL 1 8 9 SCL2 START tPROP tSU;DAT tHD;DAT tSU;ACK STOP 2887 F10 図 10.I2C のタイミング図 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 21 LTM2887 アプリケーション情報 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。 1.8mA SDA2 30 V = 3V V = 3.3V V = 3.6V V = 4.5V TO 5.5V 25 2887 F11 図 11.絶縁サイドの SDA2ピン付近の回路図 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。 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。 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増やして ノイズを最小限に抑えることができます。 RPULL_UP (kΩ) FROM LOGIC SIDE GLITCH FILTER 20 15 10 5 0 10 100 CBUS (pF) 1000 2887 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 V = 3V V = 3.3V V = 3.6V V = 4.5V TO 5.5V 9 8 7 RPULL_UP (kΩ) TO LOGIC SIDE 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。 6 5 4 3 2 1 0 10 100 CBUS (pF) 1000 2887 F13 図 13.高速モードでの SDAピンの最大プルアップ抵抗 2887f 22 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 アプリケーション情報 RF、磁界に対する耐性 LTM2887 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。 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) 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 4に 示します。 表 4.EMC 耐性試験 TEST EN 61000-4-3 Annex D 周波数 80MHz ~ 1GHz 1.4MHz ~ 2GHz 電界 / 磁界強度 10V/m 3V/m 2GHz ~ 2.7GHz 1V/m 50Hzおよび 60Hz 30A/m EN 61000-4-8 Level 5 60Hz 100A/m* EN 61000-4-9 Level 5 Pulse 1000A/m EN 61000-4-8 Level 4 *IEC 以外の方法 PCBレイアウト LTM2887は集積密度が高いので、プリント回路基板のレイア ウトは非常に簡単です。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。 • 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 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。 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 23 LTM2887 アプリケーション情報 • プリント回路基板内部に容量を埋め込まないアプリケー ションでは、ロジック・サイドと絶縁サイドのデバイス・ピン 間にスロットを追加できます。スロットにより、プリント回路 基板側にある終端間の表面漏れ電流経路が広がります。 スロットはデバイスの中央に配置して、パッケージの周辺長 より長いものにする必要があります。 図 14および 15のプリント回路基板レイアウトは、LTM2887 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 16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。 図 14.LTM2887 低 EMIデモ基板レイアウト 2887f 24 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 アプリケーション情報 最上層 内部第 2 層 中間層 1 最下層 図 15.LTM2887 低 EMIデモ基板レイアウト (DC1791A) 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 25 LTM2887 アプリケーション情報 60 50 CISPR 22 CLASS B LIMIT 40 dBµV/m 30 20 DC1791A-B 10 DC1791A-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) 2887 F16 図 16.LTM2887 低 EMIデモ基板での放射ノイズ 標準的応用例 B8 5V A8 1µF LTM2887-5I VCC VCC2 VL AVCC2 IVCC2 1.7k A7 1.7k VCC A5 SDA µC A6 SCL GND A4 A3 A2 A1 B1 B3 IVL2 ON GND DI1 VL2 AVL2 O1 SDA SDA2 SCL SCL2 DNC DNC DO2 I2 DO1 I1 GND GND2 L8 K8 L7 K7 L6 K6 L5 LTC2631A-HZ12, DAC 1 8 CA1 CA0 2 7 VOUT SCL 3 6 SDA REF 4 5 VCC GND L4 L3 L2 L1 K1 0V TO 4.096V OUT 0.1µF K2 1µF LTC2301, ADC 10 11 0.1µF 12 1 2 3 VDD GND AD0 REFC AD1 VREF GND IN SDA IN+ SCL GND 9 8 7 – 6 5 4 1µF 10µF 0V TO 4.096V IN 0.1µF 2887 F17 図 17.絶縁されたI2C 制御の 12ビット、0V ∼ 4.096Vアナログ入力および出力 2887f 26 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 標準的応用例 LTM2887-3S B8 3.3V A8 10k 1nF VCC VCC2 VL AVCC2 IVCC2 74LVC1G123 Rx/Cx Cx CLR B A4 A3 A2 VCC A1 CSA B1 CSB B2 µC MOSI AVL2 SDOE A5 Q VL2 ON A6 A 1µF IVL2 A7 CS CS2 SDI SDI2 SCK SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 L8 K8 L7 K7 L6 CSB K6 L5 CSA L4 MOSI L3 SCK L2 L1 MISO K1 K2 SCK MISO GND CSA CSB MOSI SCK 2887 F18 図 18.絶縁型の SPI 制御デバイス拡張回路 B8 5V A8 LTM2887-5I VCC VCC2 VL AVCC2 IVCC2 10k 10k A7 A6 ENABLE SDA SCLIN ALERT READY A5 A4 A3 A2 A1 B1 B3 IVL2 ON GND DI1 VL2 AVL2 O1 SDA SDA2 SCL SCL2 DNC DNC DO2 I2 DO1 I1 GND GND2 L8 K8 10k 10k 0.01µF 10k 10k 10k 10k 10k 10k L7 ALERT2 K7 L6 1 K6 2 L5 3 L4 4 L3 5 L2 6 L1 7 K1 8 K2 ALERT2 SCL2 ALERT SDA2 SDAIN ALERT1 GND SCLIN LTC4305 ENABLE SDA1 SCL1 READY VCC ADR2 ADR0 ADR1 16 15 14 13 12 11 SCL2 SDA2 ALERT1 SDA1 SCL1 10 9 2887 F19 図 19.デュアル出力を備えた絶縁型 I2C 制御バッファ 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 27 LTM2887 標準的応用例 B8 5V A8 1µF LTM2887-5S VCC VCC2 VL AVCC2 IVCC2 A7 A6 VCC A5 Oz A4 Oy µC A3 Ox A2 A1 Iy B1 GND Ix B2 IVL2 VL2 ON SDOE AVL2 CS CS2 SDI SDI2 SCK SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 L8 K8 L7 K7 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 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 6 FREQUENCY (kHz) –t° –t° L4 9 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 2887 F20 図 20.16 チャネル絶縁型温度 / 周波数変換器 2887f 28 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 標準的応用例 IRF7509 5V B8 A8 LTM2887-5S VCC VCC2 VL AVCC2 IVCC2 A7 A6 A5 3.3V ENABLE 5V ENABLE 3.3V UV 5V UV A4 A3 A2 A1 B1 B2 IVL2 ON SDOE VL2 AVL2 CS CS2 SDI SDI2 SCK SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 100k L8 SWITCHED 3.3V K8 L7 1.15k 27.4k K7 L6 1.15k K6 6.04k L5 L4 L3 L2 L1 IRF7509 100k SWITCHED 5V K1 K2 51.1k LTC2902 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 14 13 12 11 10 9 93.1k 9.53k 2887 F21 図 21.低電圧モニタを備えたデジタル切り替え式デュアル電源 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 29 LTM2887 標準的応用例 B8 3.3V 1µF A8 LTM2887-3S VCC VCC2 VL AVCC2 IVCC2 A7 A6 VCC CS MOSI µC SCK MISO GND A5 A4 A3 A2 A1 B1 B2 IVL2 VL2 ON AVL2 SDOE CS CS2 SDI SDI2 SCK SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 L8 K8 L7 K7 LTC2654-H16 L6 15 K6 6 L5 7 L4 9 L3 8 L2 11 L1 10 K1 12 K2 REFOUT VCC LDAC REFC CS VOUTA SDI VOUTB SCK VOUTC CLR VOUTD SDO REFLO PORSEL GND 5 3 2 0V TO 4.096V OUTA 4 0V TO 4.096V OUTB 13 0V TO 4.096V OUTC 14 0V TO 4.096V OUTD 1 0.1µF 4 0.1µF 2887 F22 図 22.出力範囲が 0 ∼ 4.096V のクワッド16ビットD/Aコンバータ 5V B8 A8 LTM2887-5S VCC VCC2 VL AVCC2 IVCC2 A7 A6 CS SDI SCK SDO A5 A4 A3 A2 A1 B1 B2 IVL2 ON SDOE VL2 AVL2 CS CS2 SDI SDI2 SCK SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 L8 K8 5V@200mA L7 K7 L6 K6 L5 L4 L3 L2 L1 K1 CS SDI SCK SDO K2 2887 F23 図 23.高電流用の並列出力電源 2887f 30 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 標準的応用例 B8 5V A8 1µF LTM2887-5I VCC VCC2 VL AVCC2 A7 10k A6 A5 Ox A4 SDA µC A3 SCL A2 1x A1 GND K8 L7 IVCC2 10k VCC L8 B1 B2 K7 IVL2 L6 VL2 ON K6 AVL2 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 OV SDAO SS ALERT 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 2887 F24 図 24.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 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 31 LTM2887 標準的応用例 3.3V B8 1µF A8 LTM2887-3S VCC VCC2 VL AVCC2 IVCC2 A7 A6 VCC CS µC MOSI SCK MISO GND A5 A4 A3 A2 A1 B1 B2 IVL2 ON SDOE VL2 AVL2 CS CS2 SDI SDI2 SCK SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 L8 K8 3.3k 3.3k 3.3k 3.3k 44 43 L7 42 K7 41 L6 40 K6 39 L5 1µF 1µF 38 L4 37 L3 36 L2 35 L1 34 K1 K2 74LVC3G07 100k 100k 33 32 31 30 100k 100k 29 28 27 26 25 24 23 LTC6803-1 CSI CSO SDO SDOI SDI SCKO SCKI 1 2 3 + 4 V VMODE C12 GPIO2 S12 GPIO1 C11 WDT S11 NC 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 2887 F25 図 25.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 2887f 32 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LTM2887 標準的応用例 B8 3.3V A8 1µF LTM2887-3I VCC VCC2 VL AVCC2 IVCC2 10k A7 10k VCC A6 A5 µC SDA SCL GND A4 A3 A2 A1 B1 B2 IVL2 ON GND DI1 VL2 AVL2 O1 SDA SDA2 SCL SCL2 DNC DNC DO2 I2 DO1 I1 GND GND2 L8 K8 0.02Ω 48V VOUT L7 K7 L6 K6 SENSE+ SENSE– VIN SHDN 100k AT 25°C, 1% VISHAY 2381 6154.104 L5 L4 L3 L2 L1 K1 K2 SDA SCL LTC4151 ADIN ADR0 ADR1 1.37k 1% GND T(°C) = 3950 − 273,−40°C < T < 150°C 1000 − 1 8.965+LN NADIN NADIN IS THE DIGITAL CODE MEASURED BY THE ADC AT THE ADIN PIN 2887 F26 図 26.絶縁型 I2C 制御の電圧、電流、温度、電源モニタ 2887f 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 33 LTM2887 標準的応用例 B8 5V A8 10k LTM2887-5I VCC VCC2 VL AVCC2 IVCC2 10k SHUTDOWN ENABLE SDA SCLIN A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 INTERRUPT B1 B2 IVL2 ON GND DI1 VL2 AVL2 O1 SDA SDA2 SCL SCL2 DNC DNC DO2 I2 DO1 I1 GND GND2 L8 K8 0.1µF L7 K7 L6 27.4k 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 6.04k 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 • 2887 F27 1nF 図 27.1つの完全に絶縁された電源が供給されるイーサネット・ポート 2887f 34 詳細:www.linear-tech.co.jp/LTM2887 1.905 3.175 SUGGESTED PCB LAYOUT TOP VIEW 0.000 aaa Z 0.630 ±0.025 Ø 32x 0.635 PACKAGE TOP VIEW E 0.635 4 1.905 3.175 4.445 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 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。 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 PIN “A1” CORNER 4.445 BGA Package 32-Lead (15mm × 11.25mm × 3.42mm) e b 7 5 G 4 e 3 PACKAGE BOTTOM VIEW 6 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 1 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製品間で異なります。 各パッケージのレイアウトを十分にご確認ください BGA 32 1112 REV D 3 SEE NOTES 7 SEE NOTES PIN 1 6. 半田ボールは、 元素構成比がスズ (Sn) 96. 5%、 銀 (Ag) 3. 0%、 銅 (Cu) 0.5%の合金とする 5. 主データム -Z- はシーティングプレーン ボールの指定はJESD MS-028およびJEP95による 4 2 3 2. 全ての寸法はミリメートル 注記: 1. 寸法と許容誤差はASME Y14. 5M-1994による F b 8 DETAIL A LTM2887 パッケージの寸法 最新のパッケージ図面については、http://www.linear-tech.co.jp/product/LTM2887#packagingを参照してください。 2887f 35 LTM2887 標準的応用例 絶縁型デュアル・チャネル同時サンプリング・アナログ /デジタル・コンバータ、0V ∼ 2.5V の入力範囲 B8 3.3V 1µF A8 LTM2887-3S VCC VCC2 VL AVCC2 IVCC2 A7 A6 VCC Ox µC SCK MISO GND A5 A4 A3 A2 A1 B1 B2 IVL2 ON SDOE VL2 AVL2 CS CS2 SDI SDI2 SCK SCK2 DO2 I2 SDO SDO2 DO1 I1 GND GND2 L8 K8 L7 K7 1.15k L6 K6 L5 19.1k L4 10 L3 9 L2 8 L1 7 K1 6 6.04k K2 LTC1407A CONV SCK SDO VDD GND CH0+ 1 CH0+ 2 CH0– VREF CH1+ CH1– CH0– 3 4 CH1+ 5 CH1– 10µF 10µF 2887 TA02 関連製品 製品番号 説明 注釈 LTM2881 DC/DCコンバータを内蔵した絶縁型 RS485/ RS422 µModuleトランシーバ 20Mbps、2500VRMS の絶縁特性を備え、 電源もLGA/BGA パッケージに収容 LTM2882 DC/DCコンバータを内蔵したデュアル絶縁型 RS232 µModuleトランシーバ 2500VRMS の絶縁特性を備え、電源をLGA/BGA パッケージに 収容 LTM2883 DC/DCコンバータが内蔵されたSPI/デジタル またはI2C µModuleアイソレータ 2500VRMS の絶縁特性を備え、調整可能な 12.5Vおよび 5V 電源をBGA パッケージに収容 LTM2884 電源を備えた絶縁型 USBトランシーバ 2500VRMS、自動速度選択、1 ∼ 2.5W 絶縁型電源 LTM2886 DC/DCコンバータが内蔵されたSPI/デジタル またはI2C µModuleアイソレータ 2500VRMS の絶縁特性を備え、固定された 5Vおよび 調整可能な5V 電源をBGA パッケージに収容 LTM2889 電源付き絶縁型 CAN FD µModuleトランシーバ 4Mbps、2500VRMS の絶縁特性を備え、 電源もBGA パッケージに収容 LTM2892 SPI/デジタルまたはI2C 対応のµModule アイソレータ 3500VRMS の絶縁特性を備え、電源なしで9mm×6.25mm BGA パッケージに収容 LTC®1535 絶縁型 RS485トランシーバ 2500VRMS の絶縁特性を備え、外付けトランスを駆動 LTC4310 ホットスワップ可能なI Cアイソレータ 双方向 I2C 通信、低電圧レベル・シフト機能、100kHzまたは 400kHzの動作 LTC6803-1、LTC6803-3、 マルチセル・バッテリ・スタック・モニタ LTC6803-2、LTC6803-4 LTC6803-1は複数のデバイスをデイジー・チェーン接続する ことを可能にし、LTC6803-2は並列通信バッテリ・スタック 構成を可能にする 2 2887f 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 TEL 03-5226-7291 ● FAX 03-5226-0268 ● www.linear-tech.co.jp/LTM2887 LT1116 • PRINTED IN JAPAN LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2016
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