MC3487：高性能四通道差分线路驱动器的技术剖析

在电子工程师的日常设计工作中，选择合适的线路驱动器至关重要。今天，我们就来深入探讨一款经典的四通道差分线路驱动器——MC3487，它由德州仪器（TI）推出，在工业自动化、智能电网等领域有着广泛的应用。

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一、产品概述

MC3487是一款具备四个独立差分线路驱动器的芯片，其设计满足了ANSI TIA/EIA - 422 - B和ITU Recommendation V.11的规范要求。每个驱动器都拥有TTL兼容输入，通过缓冲设计降低了电流并减少了负载。它采用3态、TTL兼容输出，具有快速的转换时间和高阻抗输入，只需单一的5V电源供电，并且在电源上下电过程中提供保护功能。

二、应用领域

MC3487的应用场景十分广泛，在工厂自动化、ATM和现金计数器、智能电网、AC和伺服电机驱动等领域都能发挥重要作用。当与MC3486四通道线路接收器配合使用时，MC3487能实现最佳性能。

三、引脚配置与功能

MC3487采用16引脚双列直插式封装，各引脚功能明确。例如，1A为通道1的单端数据输入，1Y和1Z分别为通道1差分驱动器的非反相和反相输出，1,2EN是通道1和2的使能输入等。详细的引脚功能如下表所示：	PIN NAME	NO.	TYPE(1)	DESCRIPTION
1A	1	一	单端数据输入，用于通道1
1Y	2	O	通道1差分驱动器的非反相输出
1Z	3	O	通道1差分驱动器的反相输出
1,2EN	4	一	通道1和2的使能输入
2Z	5	O	通道2差分驱动器的反相输出
2Y	6	O	通道2差分驱动器的非反相输出
2A	7	I	单端数据输入，用于通道2
GND	8	GND	设备接地
3A	9	I	单端数据输入，用于通道3
3Y	10	O	通道3差分驱动器的非反相输出
3Z	11	O	通道3差分驱动器的反相输出
3,4EN	12	I	通道3和4的使能输入
4Z	13	O	通道4差分驱动器的反相输出
4Y	14	O	通道4差分驱动器的非反相输出
4A	15	I	单端数据输入，用于通道4
Vcc	16	P	5V电源正端连接

在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，合理连接这些引脚，以确保芯片正常工作。大家在连接引脚时，有没有遇到过一些棘手的问题呢？

四、规格参数

1. 绝对最大额定值

这规定了芯片在正常工作时所能承受的最大应力范围。例如，电源电压Vcc最大为7V，输入电压Vi最大为5.5V等。超出这些额定值可能会对芯片造成永久性损坏，所以在设计电源和输入电路时，一定要严格遵守这些参数。			MIN	MAX	UNIT
Vcc(see (2)	电源电压		7	V
Vi	输入电压		5.5	V
Vo	输出电压		7	V
TJ	工作虚拟结温		150	℃
Tstg	存储温度范围	-65	150	℃

2. 推荐工作条件

为了保证芯片的最佳性能和可靠性，建议在推荐的工作条件下使用。如电源电压Vcc在4.75 - 5.25V之间，高电平输入电压VIH不低于2V，低电平输入电压VIL不高于0.8V等。			MIN	NOM	MAX	UNIT
Vcc	电源电压	4.75	5	5.25	V
VIH	高电平输入电压	2			V
VIL	低电平输入电压			0.8	V
TA	工作环境温度	0		70	℃

3. 热信息

不同封装形式的MC3487在热性能上有所差异。例如，D(SOIC)封装的结到环境热阻RBJA为84.6°C，N(PDIP)封装为60.6°C等。了解这些热信息有助于我们在设计散热方案时做出合理的选择。	THERMAL METRIC(1)		D(SOIC)	N(PDIP)	NS(SOP)	UNIT
16 - PINS
RBJA	结到环境热阻	84.6	60.6	88.5	°C
RaJc(top)	结到外壳（顶部）热阻	43.5	48.1	46.2	°C
RBJB	结到电路板热阻	43.2	40.6	50.7	°C
4JT	结到顶部特征参数	10.4	27.5	13.5	°C
4JB	结到电路板特征参数	42.8	40.3	50.3	°C
R BJC(bot)	结到外壳（底部）热阻	N/A	N/A	N/A	°C

4. 电气特性

这部分参数描述了芯片在电气性能方面的表现。比如输入钳位电压VIK、高低电平输出电压VoH和VoL、差分输出电压Vool等。这些参数对于评估芯片在实际电路中的性能至关重要。	PARAMETER		TEST CONDITIONS			MIN	MAX	UNIT
VIK	输入钳位电压	I = -18mA			2.5	-1.5	V
VoH	高电平输出电压	VIL = 0.8V,	VIH = 2V,	IoH = -20mA			V
VoL	低电平输出电压	ViL = 0.8V,	ViH = 2V,	IoL = 48 mA		0.5	V
Vool	差分输出电压	RL = 100Ω	See Figure 6 - 1		2		V
ΔVool	差分输出电压幅度变化(1)	R = 100	See Figure 6 - 1			±0.4	V
Voc	共模输出电压(2)	RL = 100Ω	See Figure 6 - 1			3	V
ΔVoc	共模输出电压幅度变化	RL = 100Ω	See Figure 6 - 1			±0.4	V
Io	电源关闭时的输出电流	Vcc = 0	Vo = 6V			100	μA
			Vo = -0.25V			-100	μA
IoZ	高阻抗状态输出电流	输出使能为0.8 V	Vo = 2.7V			100	μA
			Vo = 0.5V			-100	μA
	输入最大电压时的输入电流	Vj = 5.5V				100	μA
IH	高电平输入电流	Vi = 2.7V				50	μA
IL	低电平输入电流	Vi = 0.5V				-400	μA
los	短路输出电流(3)	Vj = 2V			-40	-140	mA
Icc	电源电流(所有驱动器)	输出禁用				105	mA
	输出使能，无负载				85	mA

5. 开关特性

开关特性参数反映了芯片在信号转换过程中的速度和时间特性。例如，传播延迟时间tPLH和tPHL、偏斜时间tsk等。在高速信号传输的应用中，这些参数的选择尤为重要。	PARAMETER		TEST CONDITIONS		MIN	MAX	UNIT
tPLH	低到高电平输出传播延迟时间		See Figure 6 - 2		20	ns
tPHL	高到低电平输出传播延迟时间	CL = 15 pF,			20	ns
tsk	偏斜时间	C = 15 pF,	See Figure 6 - 2		6	ns
(OD)	差分输出转换时间	CL = 15 pF,	See Figure 6 - 3		20	ns
tPZH	输出使能到高电平时间	CL = 50pF,	See Figure 6 - 4		30	ns
tPZL	输出使能到低电平时间				30	ns
tPHZ	输出禁用从高电平时间	CL = 50 pF,	See Figure 6 - 4		25	ns
tPLZ	输出禁用从低电平时间				30	ns

五、器件功能模式

MC3487的每个驱动器都有明确的功能模式，通过输入和输出使能信号的不同组合，可以实现不同的输出状态。例如，当输入为高电平（H）且输出使能为高电平（H）时，输出Y为高电平（H），Z为低电平（L）；当输出使能为低电平（L）时，输出Y和Z都处于高阻抗状态（Z）。	INPUT	OUTPUT ENABLE(1)	OUTPUTS
		Y	Z
H	H	H	L
L	H	L	H
X	L	Z	Z

六、设备与文档支持

德州仪器为MC3487提供了丰富的开发工具和文档支持。我们可以通过ti.com上的设备产品文件夹，注册接收文档更新通知，还能在TI E2E™支持论坛上获取专家的设计帮助。不过，在使用这些资源时，要注意静电放电的问题，因为该集成电路容易受到ESD的损坏。

七、机械、封装与订购信息

MC3487有多种封装形式可供选择，如SOIC(D)、PDIP(N)、SOP(NS)等，不同封装在尺寸、引脚数量、包装数量等方面有所不同。同时，文档中还提供了详细的封装材料信息、外形尺寸图、示例电路板布局、模板设计等，方便我们进行产品设计和生产。

总之，MC3487是一款性能出色、应用广泛的四通道差分线路驱动器。在实际设计中，我们需要根据具体的应用需求，合理选择封装形式，严格遵守规格参数，确保芯片在最佳状态下工作。大家在使用MC3487的过程中，有没有什么独特的经验或者遇到过什么问题呢？欢迎在评论区分享交流。