电路描述
内部电路由三大模块组成:
电荷泵 DC-DC 变换器
5 V 逻辑 → EIA-232 驱动器
EIA-232 → 5 V 逻辑接收器
电荷泵 DC-DC 变换器
该变换器利用 5 V 单电源产生负电源电压,从而无需额外的 –5 V 供电。
芯片内部集成 200 kHz 振荡器、开关矩阵,并外接两只电容,如图 9 所示。

图 9. 电荷泵 DC-DC 变换器
当 S1、S2 闭合,S3、S4 断开时,C1 充电至 +V<sub>;
随后 S1、S2 断开,S3、S4 闭合,C1 跨接到 C2,向 C2 转移电荷。
由于 C2 的正端接地,每完成一次振荡周期,其负端便累积更多负电荷。
若 C2 负载电流很小,负电压可接近 –V<sub>;负载电流增大,电压绝对值随之下降。
电荷泵电容与电源去耦
为保证电荷泵正常工作,外接电容的等效串联电阻(ESR)应小于 1 Ω。
电荷泵从 V<sub> 抽取脉冲电流,因此 V<sub> 去耦电容也需低 ESR;
V<sub> 去耦电容与 V– 储能电容共同决定片上钳位二极管对 ESD 脉冲的钳位效果。
钽电容或片式多层陶瓷电容(MLCC)均适用;若采用钽电容,请注意极性。
发送器(驱动器)部分
驱动器把 5 V 逻辑输入转换成 RS-232 兼容电平。
V<sub> = 5 V 且驱动 EIA-232 负载时,输出摆幅典型值为 ±4.2 V。
接收器部分
接收器为反相电平转换器,将 EIA-232 输入电平转换为 5 V 逻辑输出。
输入端内部含 5 kΩ 下拉电阻到地,可承受 +25 V 过压。
保证的切换门限:低电平 ≤ 0.8 V,高电平 ≥ 2.8 V。
未连接输入时,内部 5 kΩ 下拉将其置为 0 V,故输出为逻辑 1。
接收器采用施密特触发结构,滞回电压 0.25 V,可在噪声或缓慢边沿输入下实现无误接收。
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