DS96177 Datasheet

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/ds96177-html.html
background image

DS96177
RS-485/RS-422 Differential Bus Repeater

General Description

The DS96177 Differential Bus Repeater is a monolithic inte-
grated device designed for one-way data communication on
multipoint bus transmission lines. This device is designed for
balanced transmission bus line applications and meets EIA
Standard RS-485 and RS-422A. The device is designed to
improve the performance of the data communication over
long bus lines. The DS96177 has an active high Enable.

The DS96177 features positive and negative current limiting
and TRI-STATE

®

outputs for the receiver and driver. The re-

ceiver features high input impedance, input hysteresis for in-
creased noise immunity, and input sensitivity of 200 mV over
a common mode input voltage range of −12V to +12V. The
driver features thermal shutdown for protection from line
fault conditions. Thermal shutdown is designed to occur at a
junction temperature of approximately 160˚C. The driver is
designed to drive current loads up to 60 mA maximum.

The DS96177 is designed for optimum performance when
used on transmission buses employing the DS96172 and

DS96174 differential line drivers, DS96173 and DS96175
differential line receivers, or DS96176 differential bus trans-
ceivers.

Features

n

Meets EIA Standard RS-422A and RS-485

n

Designed for multipoint transmission on long bus lines in
noisy environments

n

TRI-STATE outputs

n

Bus voltage range −7.0V to +12V

n

Positive and negative current limiting

n

Driver output capability

±

60 mA max

n

Driver thermal shutdown protection

n

Receiver input high impedance

n

Receiver input sensitivity of

±

200 mV

n

Receiver input hysteresis of 50 mV typical

n

Operates from single 5.0V supply

n

Low power requirements

Connection Diagram

Function Table

Differential Inputs

Enable

Outputs

A–B

E

T

Y

Z

V

ID

0.2V

H

H

H

L

V

ID

−0.2V

H

L

L

H

X

L

Z

Z

Z

Note: T is an output pin only, monitoring the BUS (RO).
H = High Level
L = Low Level
X = Immaterial

Z = High Impedance (off)

TRI-STATE

®

is a registered trademark of National Semiconductor Corporation.

8-Lead Dual-In-Line Package

DS009644-1

Top View

Order Number DS96177CN

See NS Package Number N08E

October 1993

DS96177

RS-485/RS-422

Differential

Bus

Repeater

© 1999 National Semiconductor Corporation

DS009644

www.national.com

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/ds96177-html.html
background image

Absolute Maximum Ratings

(Note 2)

If Military/Aerospace specified devices are required,
please contact the National Semiconductor Sales Office/
Distributors for availability and specifications.

Storage Temperature Range

Ceramic DIP

−65˚C to +175˚C

Molded DIP

−65˚C to +150˚C

Lead Temperature

Ceramic DIP (Soldering, 60 sec.)

300˚C

Molded DIP (Soldering, 10 sec.)

265˚C

Maximum Power Dissipation (Note 1) at 25˚C

Molded Package

930 mW

Supply Voltage

7.0V

Input Voltage

5.5V

Recommended Operating
Conditions

Min Typ

Max

Units

Supply Voltage (V

CC

)

4.75

5.0

5.25

V

Voltage at any Bus Terminal

(Separately or Common

−7.0

12

V

Mode) (V

I

or V

CM

)

Differential Input Voltage

(V

ID

)

±

12

V

Output Current HIGH (I

OH

)

Driver

−60

mA

Receiver

−400

µA

Output Current LOW (I

OL

)

Driver

60

mA

Receiver

16

Operating Temperature (T

A

)

0

25

70

˚C

Note 1: Derate molded DIP package 7.5 mW/˚C above 25˚C.

Electrical Characteristics

(Notes 3, 4)

Over recommended temperature, common mode input voltage, and supply voltage ranges, unless otherwise specified

Symbol

Parameter

Conditions

Min

Typ

Max

Units

DRIVER SECTION

V

IH

Input Voltage HIGH

2.0

V

V

IL

Input Voltage LOW

0.8

V

V

IC

Input Clamp Voltage

I

I

= −18 mA

−1.5

V

|V

OD1

|

Differential Output Voltage

I

O

= 0 mA

6.0

V

|V

OD2

|

Differential Output Voltage

R

L

= 100

,

Figure 1

2.0

2.25

V

R

L

= 54

,

Figure 1

and

Figure 2

1.5

2.0

|V

OD2

|

Change in Magnitude of Differential

R

L

= 100

,

Figure 1

±

0.2

V

Output Voltage (Note 5)

R

L

= 54

Figure 1

and

Figure 2

V

CM

= 0V

V

OC

Common Mode Output Voltage (Note 6)

R

L

= 54

or 100

3.0

V

|V

OC

|

Change in Magnitude of Common Mode

Figure 1

±

0.2

V

Output Voltage (Note 5)

I

O

Output Current with Power Off

V

CC

= 0V, V

O

= −7.0V to +12V

±

100

µA

I

OZ

High Impedance State Output Current

V

O

= −7.0V to +12V

±

50

±

200

µA

I

IH

Input Current HIGH

V

I

= 2.7V

20

µA

I

IL

Input Current LOW

V

I

= 0.5V

−100

µA

I

OS

Short Circuit Output Current

V

O

= −7.0V

−250

(Note 10)

V

O

= 0V

−150

mA

V

O

= V

CC

150

V

O

= 12V

250

I

CC

Supply Current

No Load

Outputs Enabled

35

mA

Outputs Disabled

40

RECEIVER SECTION

V

TH

Differential Input

V

O

= 2.7V, I

O

= −0.4 mA

0.2

V

High Threshold Voltage

V

TL

Differential Input Low

V

O

= 0.5V, I

O

= 8.0 mA

−0.2

V

Threshold Voltage (Note 7)

V

T+

−V

T−

Hysteresis (Note 8)

V

CM

= 0V

50

mV

V

IH

Enable Input Voltage HIGH

2.0

V

V

IL

Enable Input Voltage LOW

0.8

V

www.national.com

2

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/ds96177-html.html
background image

Electrical Characteristics

(Notes 3, 4) (Continued)

Over recommended temperature, common mode input voltage, and supply voltage ranges, unless otherwise specified

Symbol

Parameter

Conditions

Min

Typ

Max

Units

RECEIVER SECTION

V

IC

Enable Input Clamp Voltage

I

I

= −18 mA

−1.5

V

V

OH

High Level Output Voltage

V

ID

= 200 mV, I

OH

= −400 µA,

Figure 3

2.7

V

V

OL

Low Level Output Voltage

V

ID

= −200 mV,

I

OL

= 8.0 mA

0.45

V

Figure 3

I

OL

= 16 mA

0.50

I

OZ

High-Impedance State Output

V

O

= 0.4V

−360

µA

V

O

= 2.4V

20

I

I

Line Input Current (Note 9)

Other Input = 0V

V

I

= 12V

1.0

mA

V

I

= −7.0V

−0.8

I

IH

Enable Input Current HIGH

V

IH

= 2.7V

20

µA

I

IL

Enable Input Current LOW

V

IL

= 0.4V

−100

µA

R

I

Input Resistance

12

k

I

OS

Short Circuit Output Current

(Note 10)

−15

−85

mA

I

CC

Supply Current (Total Package)

No Load

Outputs Enabled

35

mA

Outputs Disabled

40

Drive Switching Characteristics

V

CC

= 5.0V, T

A

= 25˚C

Symbol

Parameter

Conditions

Min

Typ

Max

Units

t

DD

Differential Output Delay Time

R

L

= 60

,

Figure 4

15

25

ns

t

TD

Differential Output Transition Time

R

L

= 60

,

Figure 4

15

25

ns

t

PLH

Propagation Delay Time,

R

L

= 27

,

Figure 5

12

20

ns

Low-to-High Level Output

t

PHL

Propagation Delay Time,

R

L

= 27

,

Figure 5

12

20

ns

High-to-Low Level Output

t

PZH

Output Enable Time to High Level

R

L

= 110

,

Figure 6

25

45

ns

t

PZL

Output Enable Time to Low Level

R

L

= 110

,

Figure 7

25

40

ns

t

PHZ

Output Disable Time from High Level

R

L

= 110

,

Figure 6

20

25

ns

t

PLZ

Output Disable Time from Low Level

R

L

= 110

,

Figure 7

29

35

ns

Receiver Switching Characteristics

V

CC

= 5.0V, T

A

= 25˚C

Symbol

Parameter

Conditions

Min

Typ

Max

Units

t

PLH

Propagation Delay Time,

V

ID

= 0V to 3.0V,

16

25

ns

Low-to-High Level Output

C

L

= 15 pF,

Figure 8

t

PHL

Propagation Delay Time,

16

25

ns

High-to-Low Level Output

t

PZH

Output Enable Time to High Level

C

L

= 15 pF,

Figure 9

15

22

ns

t

PZL

Output Enable Time to Low Level

15

22

ns

t

PHZ

Output Disable Time from High Level

C

L

= 5.0 pF,

Figure 9

14

30

ns

t

PLZ

Output Disable Time from Low Level

24

40

ns

Note 2: “Absolute Maximum Ratings” are those values beyond which the safety of the device cannot be guaranteed. They are not meant to imply that the devices
should be operated at these limits. The tables of “Electrical Characteristics” provide conditions for actual device operation.

Note 3: Unless otherwise specified Min/Max limits apply across the 0˚C to +70˚C range for the DS96177. All typicals are given for V

CC

= 5V and T

A

= 25˚C.

Note 4: All currents into the device pins are positive; all currents out of the device pins are negative. All voltages are referenced to ground unless otherwise specified.

Note 5:

|V

OD

| and

|V

OC

| are the changes in magnitude of V

OD

, V

OC

respectively, that occur when the input is changed from a high level to a low level.

Note 6: In EIA Standards RS-422A and RS-485, V

OC

, which is the average of the two output voltages with respect to ground, is called output offset voltage, V

OS

.

Note 7: The algebraic convention, when the less positive (more negative) limit is designated minimum, is used in this data sheet for common mode input voltage
and threshold voltage levels only.

www.national.com

3

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/ds96177-html.html
background image

Receiver Switching Characteristics

(Continued)

Note 8: Hysteresis is the difference between the positive-going input threshold voltage, V

T+

, and the negative going input threshold voltage, V

T−

.

Note 9: Refer to EIA Standards RS-485 for exact conditions.

Note 10: Only one output at a time should be shorted.

Parameter Measurement Information

DS009644-2

FIGURE 1. Driver V

OD2

and V

OC

DS009644-4

FIGURE 2. Driver V

OD2

with Varying

Common Mode Voltage

DS009644-3

FIGURE 3. Receiver V

OH

and V

OL

DS009644-5

DS009644-6

FIGURE 4. Driver Differential Output Delay and Transition Times

DS009644-7

DS009644-8

FIGURE 5. Drive Propagation Times

www.national.com

4

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/ds96177-html.html
background image

Parameter Measurement Information

(Continued)

DS009644-9

DS009644-10

FIGURE 6. Driver Enable and Disable Times (t

PZH

, t

PHZ

)

DS009644-11

DS009644-12

FIGURE 7. Driver Enable and Disable Times (t

PZL

, t

PLZ

)

DS009644-13

DS009644-14

FIGURE 8. Receiver Propagation Delay Times

www.national.com

5

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/ds96177-html.html
background image

Parameter Measurement Information

(Continued)

Note 11: The input pulse is supplied by a generator having the following characteristics: PRR = 1.0 MHz, duty cycle

50%, t

r

6.0 ns, t

f

6.0 ns, Z

O

= 50

.

Note 12: C

L

includes probe and stray capacitance.

Note 13: DS96177 Enable is active high.

Note 14: All diodes are 1N916 or equivalent.

DS009644-15

DS009644-16

DS009644-17

DS009644-18

DS009644-19

FIGURE 9. Receiver Enable and Disable Times

www.national.com

6

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/ds96177-html.html
background image

Typical Application

DS009644-20

The line length should be terminated at both ends in its characteristic impedance.
Stub lengths off the main line should be kept as short as possible.
Repeater control logic not shown

FIGURE 10.

www.national.com

7

/var/www/html/datasheet/sites/default/files/pdfhtml_images/ds96177-html.html
background image

Physical Dimensions

inches (millimeters) unless otherwise noted

LIFE SUPPORT POLICY

NATIONAL’S PRODUCTS ARE NOT AUTHORIZED FOR USE AS CRITICAL COMPONENTS IN LIFE SUPPORT DE-
VICES OR SYSTEMS WITHOUT THE EXPRESS WRITTEN APPROVAL OF THE PRESIDENT OF NATIONAL SEMI-
CONDUCTOR CORPORATION. As used herein:
1. Life support devices or systems are devices or sys-

tems which, (a) are intended for surgical implant into
the body, or (b) support or sustain life, and whose fail-
ure to perform when properly used in accordance
with instructions for use provided in the labeling, can
be reasonably expected to result in a significant injury
to the user.

2. A critical component is any component of a life support

device or system whose failure to perform can be rea-
sonably expected to cause the failure of the life support
device or system, or to affect its safety or effectiveness.

National Semiconductor
Corporation
Americas
Tel: 1-800-272-9959
Fax: 1-800-737-7018
Email: support@nsc.com

www.national.com

National Semiconductor
Europe

Fax: +49 (0) 1 80-530 85 86

Email: europe.support@nsc.com

Deutsch Tel: +49 (0) 1 80-530 85 85
English

Tel: +49 (0) 1 80-532 78 32

Français Tel: +49 (0) 1 80-532 93 58
Italiano

Tel: +49 (0) 1 80-534 16 80

National Semiconductor
Asia Pacific Customer
Response Group
Tel: 65-2544466
Fax: 65-2504466
Email: sea.support@nsc.com

National Semiconductor
Japan Ltd.
Tel: 81-3-5639-7560
Fax: 81-3-5639-7507

Molded Dual-In-Line Package (N)

Order Number DS96177CN
NS Package Number N08E

DS96177

RS-485/RS-422

Differential

Bus

Repeater

National does not assume any responsibility for use of any circuitry described, no circuit patent licenses are implied and National reserves the right at any time without notice to change said circuitry and specifications.

Maker
National Semiconductor
Datasheet PDF Download