電子工程師必看：SN65LBC172和SN75LBC172驅動芯片深度剖析

在電子工程師的日常工作中，選擇合適的芯片對于項目的成功至關重要。今天，我們就來深入探討一下德州儀器（Texas Instruments）推出的SN65LBC172和SN75LBC172這兩款四通道低功耗差分線路驅動器。

一、芯片概述

SN65LBC172和SN75LBC172是采用LinBiCMOS?技術制造的單片四通道差分線路驅動器，具有三態輸出，旨在滿足EIA標準RS - 485的要求。它們專為在嘈雜環境下的長總線線路上進行高速多點傳輸而設計，數據傳輸速率高達每秒1000萬位以上。這兩款芯片在平衡多點總線傳輸中表現出色，適用于各種工業和商業應用。

二、芯片特性亮點

2.1 電氣性能卓越

符合標準：完全符合或超越EIA標準RS - 485，為數據傳輸提供了可靠的保障。
高速傳輸：支持高達每秒1000萬次以上的傳輸速率，能夠滿足大多數高速應用的需求。
寬共模輸出電壓范圍：提供 - 7V至12V的共模輸出電壓范圍，增強了芯片在復雜環境下的適應性。
電流限制和熱關斷保護：具備正、負電流限制和熱關斷功能，可有效防止傳輸總線上的線路故障，保護芯片免受損壞。

2.2 低功耗設計

采用LinBiCMOS?技術，實現了超低功耗，最大功耗僅為1.5mA（輸出禁用時），非常適合對功耗要求較高的應用場景。

2.3 封裝多樣

提供16引腳DIP封裝（N）和20引腳寬體小外形直插式封裝（SOIC，DW）兩種選擇，方便工程師根據實際需求進行選擇。

三、應用領域廣泛

3.1 工業自動化

在工廠自動化和控制領域，這兩款芯片可用于電機驅動等設備，為工業生產提供穩定可靠的通信支持。

3.2 商業應用

SN75LBC172適用于商業溫度范圍（0°C至70°C），而SN65LBC172則適用于工業溫度范圍（ - 40°C至85°C），可滿足不同環境下的應用需求。

四、芯片詳細解析

4.1 引腳配置與功能

不同封裝的芯片引腳配置有所不同，下面為大家詳細介紹：

16引腳DIP封裝（N）

PIN NAME	NO.	TYPE	DESCRIPTION
1A	1	I	Driver 1 input
1Y	2	O	Driver 1 output
1Z	3	O	Driver 1 inverted output
G	4	I	Ac tive high enable all drivers
2Z	5	O	Driver 2 inverted output
2Y	6	O	Driver 2 output
2A	7	I	Driver 2 input
GND	8	G	Ground pin
3A	9	I	Driver 3 input
3Y	10	O	Driver 3 output
3Z	11	O	Driver 3 inverted output
G	12	I	Active low enable all drivers
4Z	13	O	Driver 4 inverted output
4Y	14	O	Driver 4 output
4A	15	I	Driver 4 input
Vcc	16	P	Power pin

20引腳寬體小外形直插式封裝（SOIC，DW）

PIN NAME	NO.	TYPE	DESCRIPTION
1A	1	I	Driver 1 input
1Y	2	O	Driver 1 output
NC	3	-	No Internal Connection
1Z	4	O	Driver 1 inverted output
G	5	I	Active high enable all drivers
2Z	6	O	Driver 2 inverted output
NC	7	-	No Internal Connection
2Y	8	O	Driver 2 output
2A	9	I	Driver 2 input
GND	10	G	Ground pin
3A	11	I	Driver 3 input
3Y	12	O	Driver 3 output
NC	13	-	No Internal Connection
3Z	14	O	Driver 3 inverted output
G	15	I	Active low enable all drivers
4Z	16	O	Driver 4 inverted output
NC	17	-	No Internal Connection
4Y	18	O	Driver 4 output
4A	19	I	Driver 4 input
Vcc	20	P	Power pin

4.2 規格參數

4.2.1 絕對最大額定值

電源電壓范圍： - 0.3V至7V
輸出電壓范圍： - 10V至15V
輸入電壓范圍： - 0.3V至VCC + 0.5V
存儲溫度范圍： - 65°C至150°C
引腳溫度：在距離外殼1.6mm（1/16英寸）處，10秒內可達260°C

4.2.2 推薦工作條件

電源電壓：4.75V至5.25V
高電平輸入電壓：2V
低電平輸入電壓：0.8V
輸出電壓： - 7V至12V
高電平輸出電流： - 60mA
低電平輸出電流：60mA
連續總功耗：參考功耗額定表
結溫：140°C
工作環境溫度：SN65LBC172為 - 40°C至85°C，SN75LBC172為0°C至70°C

4.2.3 功耗額定表

不同封裝和熱模型下的功耗額定值有所不同，具體如下：	PACKAGE	THERMAL MODEL	TA < 25°C POWER RATING	DERATING FACTOR ABOVE TA = 25°C	TA = 70°C POWER RATING
DW	Low K	1094mW	10.4mW/°C	625mW	469mW
DW	High K	1669mW	15.9mW/°C	954mW	715mW
N	-	1150mW	9.2mW/°C	736mW	598mW

4.2.4 熱信息

熱阻參數對于評估芯片的散熱性能至關重要，以下是兩款芯片的熱信息：	THERMAL METRIC	N(PDIP) 16 PINS	DW(SOIC) 20 PINS
ReJA	60.6	66.8	°C/W
RaJc(top)	48.1	34.4	°C/W
ReJB	40.6	39.7	°C/W
4JT	27.5	8.9	°C/W
4JB	40.3	39	°C/W
ReJc(bot)	n/a	n/a	°C/W

4.2.5 電氣特性

在推薦的電源電壓和工作環境溫度范圍內，芯片的電氣特性表現如下：	PARAMETER	TEST CONDITIONS	MIN	TYP	MAX
VIK	Input clamp voltage, I = - 18mA	- 1.5	-	-	V
Vool	Differential output voltage, RL = 54Ω	1.5	-	5	V
AVool	Change in magnitude of common - mode output voltage, RL = 54Ω	-	-	±0.2	V
Voc	Common - mode output voltage	- 1	-	3	V
AVocl	Change in magnitude of common - mode output voltage	-	-	±0.2	V
Io	Output current with power off, Vcc = 0, Vo = - 7V to 12V	-	-	±100	μA
Ioz	High - impedance - state output current, Vo = - 7V to 12V	-	-	±100	μA
IH	High - level input current, Vi = 2.4V	-	-	- 100	μA
IL	Low - level input current, V = 0.4V	-	-	- 100	μA
los	Short - circuit output current, Vo = - 7V to 12V	-	-	+ 250	mA
Icc	Supply current (all drivers), No load, Outputs enabled	-	-	7	mA
Icc	Supply current (all drivers), No load, Outputs disabled	-	-	1.5	mA

4.2.6 開關特性

在VCC = 5V，TA = 25°C的條件下，芯片的開關特性如下：	PARAMETER	TEST CONDITIONS	MIN	TYP	MAX
ta(OD)	Differential output delay time	2	11	20	ns
t(OD)	Differential output transition time, RL = 54Ω	9	15	25	ns
tpZH	Output enable time to high level, RL = 110Ω	-	20	30	ns
tpzL	Output enable time to low level, RL = 110Ω	-	21	30	ns
tpHZ	Output disable time from high level, RL = 110Ω	-	48	70	ns
tPLZ	Output disable time from low level, RL = 110Ω	-	21	30	ns

4.3 熱特性分析

4.3.1 熱阻定義

ΘJA（結到環境熱阻）：定義為結溫和環境溫度之差除以工作功率。它不是一個常數，受PCB設計、海拔和器件功率等因素影響較大。
ΘJC（結到外殼熱阻）：定義為結溫和外殼溫度之差除以工作功率。當在封裝上應用散熱片時，它是一個有用的熱特性參數。
ΘJB（結到電路板熱阻）：定義為在PCB被夾在冷板結構中時，結溫和封裝中心（最接近芯片）的PCB溫度之差。它僅針對高k測試卡定義，可用于封裝系統的一維熱模擬。

4.3.2 測試PCB

德州儀器使用兩種由JEDEC規范定義的測試PCB：低k板代表平均使用條件下的熱性能，高k板代表最佳使用條件下的熱性能。這兩種測試卡之間的ΘJA可能存在4%至50%的差異。

4.4 器件功能模式

芯片的每個驅動器有多種功能模式，具體如下：	INPUT A	ENABLES (G, G)
H	H	H, L
L	H	L, H
H	L	H, L
L	L	L, H
X	L	Z, Z

其中，H表示高電平，L表示低電平，X表示無關，Z表示高阻抗（關斷）。

五、開發與支持

5.1 文檔更新通知

如果你想及時了解芯片文檔的更新信息，可以訪問ti.com上的設備產品文件夾，點擊“Notifications”進行注冊，即可每周收到產品信息變更的摘要。同時，你可以查看修訂歷史以了解具體的變更細節。

5.2 支持資源

TI E2E?支持論壇是工程師獲取快速、可靠答案和設計幫助的重要平臺。你可以在論壇上搜索現有答案，也可以提出自己的問題，獲得專家的指導。需要注意的是，論壇上的鏈接內容由各自的貢獻者提供，不構成TI的規格，也不一定反映TI的觀點。

5.3 靜電放電注意事項

由于該集成電路容易受到靜電放電（ESD）的損壞，德州儀器建議在處理所有集成電路時采取適當的預防措施。不遵守正確的處理和安裝程序可能會導致芯片損壞，精密集成電路可能對ESD更為敏感。

六、總結

SN65LBC172和SN75LBC172這兩款四通道低功耗差分線路驅動器憑借其卓越的性能、廣泛的應用領域和完善的支持資源，成為電子工程師在設計高速、可靠通信系統時的理想選擇。在實際應用中，我們需要根據具體的項目需求，綜合考慮芯片的各項參數和特性，合理選擇封裝和工作條件，以確保系統的穩定性和可靠性。希望本文能為廣大電子工程師在芯片選型和設計過程中提供有價值的參考。你在使用這兩款芯片的過程中遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。

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