ISOM8710 [TI]

直流输入、逻辑输出、单通道高速光学仿真器;
ISOM8710
型号: ISOM8710
厂家: TEXAS INSTRUMENTS    TEXAS INSTRUMENTS
描述:

直流输入、逻辑输出、单通道高速光学仿真器

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ISOM8710, ISOM8711  
ZHCSOU7A DECEMBER 2022 REVISED JUNE 2023  
ISOM871x 3.75kVRMS 高速单通道光耦仿真器  
1 特性  
3 说明  
• 常用高速数字光耦合器的引脚兼容替代产品  
• 单通道二极管仿真器输入  
• 输出选项:  
ISOM8710CMOS  
ISOM8711集电极开路  
• 宽电源电压范(VCC)2.7V 5.5V  
• 高数据速率25Mbps  
– 最大传播延迟52ns  
ISOM871x 器件是具有二极管仿真器输入和数字输出的  
单通道光耦仿真器是许多传统光耦合器的引脚兼容、  
可直接替换器件无需重新设计 PCB 即可增强业界通  
用封装。这些器件可实现高达 25Mbps 的传输数据速  
并可通过两个逻辑输出选项输出 3.3V 5V 信  
CMOS 兼容输出 (ISOM8710) 和集电极开路输出  
(ISOM8711)。  
与光耦合器相比ISOM871x 光耦仿真器具有显著的可  
靠性和性能优势包括高共模瞬态抗扰度 (CMTI)、低  
传播延迟、小脉宽失真 (PWD)、低功耗、更宽的温度  
范围以及严格的过程控制从而实现较小的器件间偏  
移。由于没有要补偿的老化效应因此仿真二极管输入  
级的功耗比光耦合器低。ISOM871x 件采用小型  
SOIC-5 封装3.75kVRMS 隔离额定值。其高性能  
和高可靠性使其能够用于电机驱动器、工业控制器中的  
I/O 模块、工厂自动化应用等。  
– 最大脉宽失真17ns  
– 最大传播延迟偏斜15ns  
• 稳健可靠的隔离栅:  
– 隔离等级3750VRMS  
– 工作电压500VRMS  
– 浪涌能力10kV  
– 最小瞬态抗扰度±85kV/µs  
• 宽温度范围40°C 125°C  
• 小SOIC-5 封装  
器件信息  
• 计划的安全相关认证:  
器件型号  
ISOM8710  
ISOM8711(1)  
输出级  
UL 1577 认证3750-VRMS 绝缘  
DIN EN IEC 60747-17 (VDE 0884-17) 符合  
VDE  
CMOS  
集电极开路  
IEC 62368-1IEC 61010-1 认证  
CQC GB 4943.1 认证  
(1) 此表行包含产品预发布信息。ISOM8711 正处于开发的设计阶  
段。如有变更或停产恕不另行通知。  
2 应用  
电源  
电网电表  
电机驱动器  
工厂自动化和控制  
楼宇自动化  
照明  
电器  
ISOM8711  
ISOM8710  
VCC  
INPUT  
VCC  
INPUT  
5
1
2
5
1
2
RL  
VOUT  
4
3
4
3
VOUT  
GND  
简化的应用示例  
本文档旨在为方便起见提供有TI 产品中文版本的信息以确认产品的概要。有关适用的官方英文版本的最新信息请访问  
www.ti.com其内容始终优先。TI 不保证翻译的准确性和有效性。在实际设计之前请务必参考最新版本的英文版本。  
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内容  
1 特性................................................................................... 1  
2 应用................................................................................... 1  
3 说明................................................................................... 1  
4 修订历史记录.....................................................................2  
5 器件比较............................................................................ 3  
6 引脚配置和功能................................................................. 3  
7 规格................................................................................... 4  
7.1 绝对最大额定值...........................................................4  
7.2 ESD 等级.................................................................... 4  
7.3 建议运行条件.............................................................. 5  
7.4 热性能信息..................................................................6  
7.5 额定功率......................................................................6  
7.6 绝缘规格......................................................................7  
7.7 安全相关认证.............................................................. 8  
7.8 安全限值......................................................................8  
7.9 电气特........................................................9  
7.10 Switching Characteristics, ISOM8710.......................9  
7.11 开关特性ISOM8711............................................... 9  
7.12 典型特性..................................................................11  
8 参数测量信息...................................................................14  
9 详细说明.......................................................................... 16  
9.1 概述...........................................................................16  
9.2 功能方框图................................................................16  
9.3 特性说明....................................................................16  
9.4 器件功能模式............................................................ 17  
10 应用和实施.....................................................................18  
10.1 应用信息..................................................................18  
10.2 典型应用..................................................................18  
10.3 布局.........................................................................21  
11 器件和文档支持..............................................................23  
11.1 文档支持..................................................................23  
11.2 接收文档更新通知................................................... 23  
11.3 支持资源..................................................................23  
11.4 商标.........................................................................23  
11.5 静电放电警告...........................................................23  
11.6 术语表..................................................................... 23  
12 机械、封装和可订购信息...............................................24  
4 修订历史记录  
以前版本的页码可能与当前版本的页码不同  
Changes from Revision * (March 2023) to Revision A (June 2023)  
Page  
• 将器件状态更新为“量产数据”.........................................................................................................................1  
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5 器件比较  
5-1. 器件比较表  
标称封装尺(mm)  
器件名称  
输出级类型  
CMOS  
通道数  
封装  
ISOM8710  
1
DFFSOIC5)  
4.8 x 3.5  
ISOM8711(1)  
集电极开路  
(1) 此表行包含产品预发布信息。ISOM8711 正处于开发的设计阶段。如有变更或停产恕不另行通知。  
6 引脚配置和功能  
AN  
1
2
VCC  
5
4
3
OUT  
GND  
CAT  
6-1. ISOM8710 DFF 封装5 SOIC 顶视图)  
1
2
AN  
5
4
3
VCC  
OUT  
GND  
CAT  
6-2. ISOM8711 DFF 封装5 SOIC 顶视图)  
6-1. 引脚功能  
引脚  
名称  
类型(1)  
说明  
编号  
AN  
CAT  
GND  
OUT  
VCC  
1
2
3
4
5
I
O
二极管仿真器的阳极连接  
二极管仿真器的阴极连接  
GND  
O
VCC OUT 的接地基准  
数字数据输出。对ISOM8711使用电阻RL 将该引脚上拉VCC。  
P
输出电源  
(1) I = 输入O = 输出P = 电源GND = 地  
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7 规格  
7.1 绝对最大额定值  
在工作结温范围内测得除非另有说明(1)  
最小值  
最大值  
单位  
电源电压(2)  
VCC  
VR  
VOC  
IF  
-0.3  
6
V
输入反向电压(3)  
5
V
V
输出集电极电压ISOM8711(5)  
输入正向电流  
0.3  
VCC + 0.5  
25  
1
mA  
A
峰值瞬态输入电流(4)  
输出电流ISOM8710  
输出集电极电流ISOM8711(5)  
输入功率耗散  
IFT  
IO  
-15  
15  
mA  
mA  
mW  
mW  
°C  
IO  
50  
PDI  
PDO  
TJ  
75  
输出集电极功率耗散ISOM8711(5)  
工作结温  
85  
150  
150  
Tstg  
-65  
°C  
存储温度  
(1) 超出绝对最大额定的运行可能会对器件造成永久损坏。绝对最大额定并不表示器件在这些条件下或在建议运行条以外的任何其  
他条件下能够正常运行。如果超出建议运行条件、但在绝对最大额定范围内使用器件可能不会完全正常运行这可能影响器件的可  
靠性、功能和性能并缩短器件寿命。  
(2) I/O 总线电压以外的所有电压值均为相对于本地接地电位的峰值电压值。  
(3) 输入反向电压是CAT 引脚相对AN 引脚测量的。  
(4) 脉冲宽<1µs300 个脉冲。  
(5) 这些表格的相关行包含产品预发布信息。ISOM8711 正处于开发的设计阶段。如有变更或停产恕不另行通知。  
7.2 ESD 等级  
单位  
人体放电模(HBM)ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 标准(1)  
充电器件模(CDM)JEDEC JESD22-C101(2)  
±2000  
V(ESD)  
V
静电放电  
±1500  
(1) JEDEC JEP155 指出500V HBM 可实现在标ESD 控制流程下安全生产。  
(2) JEDEC JEP157 指出250V CDM 可实现在标ESD 控制流程下安全生产。  
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7.3 建议运行条件  
最小值  
标称值  
最大值  
5.5  
单位  
V
VCC  
2.7  
0
电源电压  
VF(OFF)  
IF(ON)  
IF(OFF)  
IOH  
0.8  
V
输入关断状态电压  
2
20  
mA  
输入导通状态正向电流  
输入关断状态正向电流(1)  
高电平状态输出电流  
0
250  
µA  
mA  
-4  
IOL  
4
13  
mA  
低电平状态输出电流ISOM8710  
低电平状态集电极开路灌电流ISOM8711(2)  
2mA IF < 3mA 时的数据速率  
3mA IF < 6mA 时的数据速率  
IF 6mA 时的数据速率  
结温  
IOS  
mA  
0
0
5
Mbps  
Mbps  
Mbps  
°C  
DR  
10  
0
25  
TJ  
-40  
-40  
130  
125  
TA  
°C  
环境温度  
(1) 关断条件也VF 0.8V 指定。  
(2) 此表行包含产品预发布信息。ISOM8711 正处于开发的设计阶段。如有变更或停产恕不另行通知。  
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7.4 热性能信息  
ISOM871x  
DFF (SOIC)  
5 引脚  
热指标(1)  
单位  
RθJA  
215.9  
°C/W  
°C/W  
°C/W  
°C/W  
°C/W  
°C/W  
结至环境热阻  
RθJC(top)  
RθJB  
124.7  
结至外壳顶部热阻  
结至电路板热阻  
156.9  
91.5  
ψJT  
结至顶部特征参数  
结至电路板特征参数  
结至外壳底部热阻  
154.2  
ψJB  
RθJC(bot)  
(1) 有关新旧热指标的更多信息请参阅半导体IC 封装热指应用报告。  
7.5 额定功率  
参数  
最大功耗两侧)  
最大功耗1)  
最大功耗2)  
测试条件  
最小值  
典型值  
最大值  
单位  
PD  
70  
50  
20  
mW  
IF = 20mAVCC = 5.5VTJ = 150°CCL  
= 15pF2MHz 50% 占空比方波  
PD1  
PD2  
mW  
mW  
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7.6 绝缘规格  
参数  
测试条件  
单位  
5-DFF  
IEC 60664-1  
外部间隙(1)  
1 2 侧的空间距离  
CLR  
CPG  
DTI  
>5  
mm  
mm  
µm  
V
外部爬电距离(1)  
绝缘穿透距离  
相对漏电起痕指数  
材料组  
1 2 侧的封装表面距离  
>5  
>17  
>400  
II  
最小内部间隙  
CTI  
IEC 60112UL 746A  
IEC 60664-1  
I-IV  
I-IV  
I-III  
额定市电电150VRMS  
额定市电电300VRMS  
额定市电电600 VRMS  
过压类别IEC 60664-1)  
DIN EN IEC 60747-17 (VDE 0884-17)(2)  
VIORM  
707  
VPK  
VRMS  
VDC  
VPK  
交流电压双极)  
最大重复峰值隔离电压  
交流电压正弦波);时间依赖型电介质击穿(TDDB) 测  
500  
VIOWM  
最大隔离工作电压  
707  
直流电压  
VTEST = VIOTMt = 60s鉴定测试);VTEST = 1.2 ×  
VIOTMt = 1s100% 生产测试)  
VIOTM  
VIMP  
5303  
7200  
10000  
最大瞬态隔离电压  
最大脉冲电压(3)  
VPK  
在空气中测试1.2/50µs 方波IEC 62368-1  
V
IOSM 1.3 x VIMP在油中测试鉴定测试),  
最大浪涌隔离电压(4)  
VIOSM  
VPK  
1.2/50µs 波形IEC 62368-1  
aI/O 安全测试子2/3 Vini = VIOTMtini  
60sVpd(m) = 1.2 × VIORMtm = 10s  
=
5  
5  
a环境测试子1 ,  
Vini = VIOTMtini = 60sVpd(m) = 1.6 × VIORMtm = 10s  
视在电荷(5)  
qpd  
pC  
b常规测试100% 生产测试和预处理类型测  
),Vini = 1.2 x VIOTMtini = 1s;  
5  
Vpd(m) = 1.875 x VIORMtm = 1sb1Vpd(m)  
Vinitm = tinib3)  
=
势垒电容输入至输出(6)  
隔离电阻输入至输出(6)  
VIO = 0.4 × sin (2 πft)f = 1MHz  
VIO = 500VTA = 25°C  
CIO  
RIO  
1
pF  
>1012  
>1011  
>109  
2
VIO = 500V100°C TA 125°C  
VIO = 500VTS = 150°C  
Ω
污染等级  
气候类别  
40/125/21  
UL 1577  
VTEST = VISOt = 60s生产测试);VTEST = 1.2 ×  
VISOt = 1s100% 生产测试)  
VISO  
3750  
VRMS  
可承受的隔离电压  
(1) 爬电距离和间隙应满足应用的特定设备隔离标准中的要求。电路板设计过程中必须谨慎小心确保印刷电路(PCB) 上隔离器的安装焊  
盘不会缩短爬电距离和间隙。插入坡口、肋或两者都有助于增PCB 上的爬电距离。  
(2) 此耦合器仅适用于安全额定值范围内的安全电气绝缘。应借助合适的保护电路来确保符合安全额定值。  
(3) 在空气中进行测试以确定封装的浪涌抗扰度。  
(4) 在油中进行测试以确定隔离栅的固有浪涌抗扰度。  
(5) 视在电荷是局部放(pd) 引起的电气放电。  
(6) 将隔离层每一侧的所有引脚都连在一起构成一个双引脚器件。  
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7.7 安全相关认证  
VDE  
CSA  
UL  
CQC  
TUV  
计划根DIN EN IEC  
60747-17 (VDE 0884-17)  
进行认证  
计划根IEC 62368-1 和  
IEC 61010-1 进行认证  
计划根EN 61010-1 和  
EN 62368-1 进行认证  
计划根UL 1577 组件认 计划根GB4943.1 进行  
证计划进行认证  
计划的证书  
认证  
计划的证书  
计划的证书  
计划的证书  
计划的证书  
7.8 安全限值  
安全限制(1)旨在最大限度地减小在发生输入或输出电路故障时对隔离栅的潜在损害。  
参数  
测试条件  
最小值 典型值 最大值 单位  
SO5 封装  
RθJA = 215.9°C/WVI = 5.5VTJ = 135°CTA = 25°C  
RθJA = 215.9°C/WVI = 3.6VTJ = 135°CTA = 25°C  
RθJA = 215.9°C/WVI = 2.7VTJ = 135°CTA = 25°C  
RθJA = 215.9°C/WVI = 2VTJ = 135°CTA = 25°C  
RθJA = 215.9°C/WTJ = 135°CTA = 25°C  
90 mA  
135 mA  
185 mA  
250 mA  
500 mW  
安全输入、输出或电源电流(1)  
IS  
安全输入、输出或总功率(1)  
最高安全温度(1)  
PS  
TS  
130  
°C  
(1) 最高安全温TS 具有与为器件指定的最大结TJ 相同的值。IS PS 参数分别表示安全电流和安全功率。请勿超IS PS 的最大限  
值。这些限值随环境温TA 的变化而变化。  
表中的结至空气热RθJA 所属器件安装在引线式表面贴装封装对应的K 测试板上。可使用以下公式计算各参数值:  
TJ = TA + RθJA × P其中P 为器件所耗功率。  
TJ(max) = TS = TA + RθJA × PS其中TJ(max) 为允许的最大结温。  
PS = IS × VI其中VI 为最大输入电压。  
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7.9 电气特流  
在建议运行条件下测得除非另有说明。所有典型规格均TA = 25°C VCC = 3.3V 条件下测得除非另有说明。  
参数  
测试条件  
最小值  
典型值  
最大值 单位  
电源  
VF  
IF = 6mA  
1.3  
1.5  
1.8  
2
V
输入正向电压  
ICCH  
ICCL  
I/O  
mA  
mA  
8-2 8-3IF = 0mA  
8-2 8-3IF = 6mA  
逻辑高电平输出电源电流  
逻辑低电平输出电源电流  
2
VCC - 0.4 VCC - 0.2  
V
V
V
V
8-1IF = 0IO = -4mAVCC = 2.7V  
8-1IF = 0IO = -4mAVCC = 4.5V  
8-1IF = 6mAIO = 4mAVCC =2.7V  
8-1IF = 6mAIO = 4mAVCC = 4.5V  
VOH  
VOL  
IOH  
逻辑高电平输出电压ISOM8710  
逻辑高电平输出电压ISOM8710  
VCC - 0.3 VCC - 0.1  
0.06  
0.04  
0.2  
0.2  
8-3IF = 6mAVCC = 4.5VRL = 348Ω;  
IOL灌电流= 13mA  
0.12  
0.19  
0.6  
0.6  
V
V
逻辑高电平输出电压ISOM8711(1)  
8-3IF = 6mAVCC = 2.7VRL = 208Ω;  
IOL灌电流= 13mA  
100 uA  
100 uA  
8-3IF = 0mAVOUT = VCC = 2.7V  
8-3IF = 0mAVOUT = VCC = 4.5V  
逻辑高电平输出电流ISOM8711(1)  
ITH  
IHYS  
IR  
1
2
mA  
mA  
输入阈值电流  
输入电流迟滞  
输入反向电流  
输入电容  
0.15  
VR = 5VTA = 25ºC  
10 µA  
pF  
CI  
4
f = 1MHzVF = 0V 时的阳极至阴极电容  
(1) 这些表格的相关行包含产品预发布信息。ISOM8711 正处于开发的设计阶段。如有变更或停产恕不另行通知。  
7.10 Switching Characteristics, ISOM8710  
Over recommended operating conditions unless otherwise noted. VCC = 2.7 V to 5.5 V. All typical specifications are at TA =  
25 and VCC = 3.3 V.  
PARAMETER  
Output signal rise time  
Output signal fall time  
TEST CONDITIONS  
8-2, CL = 15 pF  
MIN  
TYP MAX UNIT  
tr  
tf  
10  
10  
ns  
ns  
8-2, CL = 15 pF  
Propagation delay time for output LOW to  
HIGH transition  
8-2, IF = 6 mA to 0 mA, CL = 15 pF. Tr =  
Tf = 5 ns  
tPLH  
tPHL  
52  
52  
ns  
ns  
Propagation delay time for output HIGH to  
LOW transition  
8-2, IF = 0 mA to 6 mA, CL = 15 pF. Tr = Tf  
= 5 ns  
PWD  
tpsk  
Pulse Width Distortion |tPHL - tPLH  
|
4.7  
17  
15  
ns  
ns  
8-2, IF = 6 mA, CL = 15 pF. Tr = Tf = 5 ns  
Part-to-part delay skew  
IF = 6 mA, CL = 15 pF. Tr = Tf = 5 ns  
Common mode transient immunity with a  
static LOW output  
8-5, VCM = 1200 Vp-p, IF = 6 mA, output =  
LOW  
|CMTILl  
±125  
±150  
kV/µs  
Common mode transient immunity with a  
static HIGH output  
8-5, VCM = 1200 Vp-p, IF = 0 mA, output =  
HIGH  
lCMTIH|  
TIE  
±800 ±1000  
4.2  
kV/µs  
ns  
216 1 PRBS data at 20 Mbps, IF = 6 mA  
Time Interval Error  
12  
7.11 开关特性ISOM8711  
在建议运行条件下测得除非另有说明VCC = 2.7V 5.5V。除非另有说明否则上拉电阻300Ω。所有典型规格均在  
TA = 25VCC = 3.3V 时测得。(1)  
参数  
测试条件  
8-3CL = 15pF  
最小值 典型值 最大值 单位  
tr  
15  
ns  
输出信号上升时间  
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在建议运行条件下测得除非另有说明VCC = 2.7V 5.5V。除非另有说明否则上拉电阻300Ω。所有典型规格均在  
TA = 25VCC = 3.3V 时测得。(1)  
参数  
测试条件  
最小值 典型值 最大值 单位  
tf  
15  
54  
ns  
ns  
8-3CL = 15pF  
输出信号下降时间  
8-3IF = 6mA 0mACL = 15pFTr =  
Tf = 5nsRL = 300Ω  
使用电压输入将输出从低电平转换到高电平的  
传播延迟时间  
tPLH  
8-3IF = 0mA 6mACL = 15pFTr =  
Tf = 5nsRL = 300Ω  
使用电压输入将输出从高电平转换到低电平的  
传播延迟时间  
tPHL  
54  
ns  
PWD  
tpsk  
3
26  
15  
ns  
ns  
使用电压输入时的脉宽失|tPHL - tPLH  
|
8-3IF = 6mACL = 15pFTr = Tf = 5ns  
IF = 6mACL = 15pFTr = Tf = 5ns  
器件间延迟偏斜  
8-6VCM = 1200Vp-pIF = 6mA输出=低  
电平  
|CMTIL|  
|CMTIH|  
TIE  
±85  
±85  
±100  
±100  
2
kV/µs  
kV/µs  
ns  
具有静态低电平输出的共模瞬态抗扰度  
具有静态高电平输出的共模瞬态抗扰度  
时间间隔误差  
8-6VCM = 1200Vp-pIF = 0mA输出=高  
电平  
20Mbps PRBS 数据216 1IF =  
6mA  
12  
(1) 此表包含产品预发布信息。ISOM8711 正处于开发的设计阶段。如有变更或停产恕不另行通知。  
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7.12 典型特性  
1.5  
VCC = 3.3 V  
VCC = 5 V  
1.4  
1.3  
1.2  
1.1  
1
0.9  
0.8  
0.7  
0.6  
0.5  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100  
120  
Ambient temperature, TA (C)  
ISOM871x  
ISOM871x  
7-1. 输入阈值电流与环境温度间的关系  
7-2. 输入正向电流与输入正向电压间的关系  
5.5  
5
VCC = 3.3 V  
VCC = 5 V  
4.5  
4
3.5  
3
2.5  
2
1.5  
1
0.5  
0
0
0.2 0.4 0.6 0.8  
1
1.2 1.4 1.6 1.8  
2
Input forward current, IF (mA)  
IF = 6mA  
ISOM8710  
IOL = 2mA  
ISOM8710  
TA=25°C  
7-4. 低电平输出电压与环境温度间的关系  
7-3. 输出电压与输入正向电流间的关系  
0.1  
5
VCC = 3.3 V  
VCC = 5 V  
4.8  
0.09  
0.08  
0.07  
0.06  
0.05  
0.04  
0.03  
0.02  
0.01  
0
4.6  
4.4  
4.2  
4
3.8  
3.6  
3.4  
3.2  
3
2.8  
2.6  
2.4  
VCC = 3.3 V  
VCC = 5 V  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
IOL=4mA  
-40  
-20  
IF = 6mA  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
IOH = 2 mA  
Ambient temperature, TA (C)  
Ambient temperature, TA (C)  
IF = 6mA  
ISOM8710  
ISOM8710  
7-5. 低电平输出电压与环境温度间的关系  
7-6. 高电平输出电压与环境温度间的关系  
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5
4.8  
4.6  
4.4  
4.2  
4
2
1.9  
1.8  
1.7  
1.6  
1.5  
1.4  
1.3  
1.2  
1.1  
1
VCC = 3.3 V  
VCC = 5 V  
3.8  
3.6  
3.4  
3.2  
3
2.8  
VCC = 3.3 V  
VCC = 5 V  
2.6  
2.4  
-40  
0
2.5  
5
7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5 25  
Data rate, DR (Mbps)  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100  
120  
Ambient temperature, TA (C)  
IF = 6mA  
ISOM8710  
CL = 0pF  
IF = 6mA  
ISOM8710  
IOL=4mA  
7-8. 输出电源电流与数据速率间的关系  
7-7. 高电平输出电压与环境温度间的关系  
3
2
1.75  
1.5  
1.25  
1
VCC = 3.3 V  
VCC = 5.5 V  
2.8  
2.6  
2.4  
2.2  
2
1.8  
1.6  
1.4  
1.2  
1
0.75  
0.5  
0.25  
0
VCC = 3.3 V  
VCC = 5 V  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
0
2.5  
5
7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5 25  
Data rate, DR (Mbps)  
Ambient temperature, TA (C)  
IF = 6mA  
ISOM8710  
IF = 6mA  
ISOM8710  
CL = 15pF  
7-10. 逻辑低电平输出电源电流与环境温度间的关系  
7-9. 输出电源电流与数据速率间的关系  
2
1.75  
1.5  
1.25  
1
50  
45  
40  
35  
30  
25  
20  
15  
10  
0.75  
0.5  
0.25  
0
VCC = 3.3 V  
VCC = 5 V  
tPHL  
tPLH  
5
0
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
VCC = 3.3V  
Ambient temperature, TA (C)  
Ambient temperature, TA (C)  
IF = 0 mA  
ISOM8710  
ISOM8710  
7-11. 逻辑高电平输出电源电流与环境温度间的关系  
7-12. 传播延迟时间与环境温度间的关系  
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50  
45  
40  
35  
30  
25  
20  
15  
10  
5
20  
18  
16  
14  
12  
10  
8
VCC = 3.3 V  
VCC = 5 V  
6
4
tPHL  
tPLH  
2
0
0
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
VCC = 5V  
-40  
-20  
0
20  
40  
60  
80  
100 120 140  
Ambient temperature, TA (C)  
Ambient temperature, TA (C)  
ISOM8710  
IF = 6mA  
ISOM8710  
7-13. 传播延迟时间与环境温度间的关系  
7-14. 脉宽失真度与环境温度之间的关系  
20  
18  
16  
14  
12  
10  
8
6
4
2
0
2.5  
3
3.5  
4
4.5  
5
5.5  
Supply voltage, VCC (V)  
IF = 6mA  
ISOM8710  
CL = 15pF  
7-15. 脉宽失真与电源电压间的关系  
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8 参数测量信息  
5
1
0.1 µF  
CL  
VOUT  
IF  
4
3
+
IOL/IOH  
2
8-1. ISOM8710 VOL VOH 的电流源测试电路  
ICCH/ICCL  
5
1
2
0.1 µF  
CL  
+
VCC  
4
3
IF  
VOUT  
8-2. ISOM8710 ICCLICCH 和开关时序的电流源测试电路  
ICCH/ICCL  
5
RL  
1
2
0.1µF  
+
IF  
VCC  
VOUT  
4
3
CL  
8-3. ISOM8711 针对电气和开关时序的电流源测试电路  
Tr = 5 ns  
Tf = 5 ns  
90%  
IF  
50%  
10%  
tf  
tr  
VOUT  
90%  
50%  
10%  
tPHL  
8-4. 开关时序波形  
tPLH  
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5
1
2
0.1 µF  
+
VCC  
4
3
IF  
VOUT  
CL  
GNDI  
GNDO  
VCM  
8-5. ISOM8710 共模瞬态抗扰度测试电路  
5
RL  
1
2
0.1µF  
+
IF  
VCC  
VOUT  
4
3
CL  
GNDO  
GNDI  
VCM  
8-6. ISOM8711 共模瞬态抗扰度测试电路  
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9 详细说明  
9.1 概述  
ISOM871x 系列器件是为数据速率高达 25Mbps 的数字信号提供隔离的光耦仿真器是光耦合器的单通道、引脚  
兼容的可直接替换器件。虽然标准光耦合器使LED 作为输入级ISOM871x 使用仿真二极管作为输入级。输  
入级通TI 专有的基于二氧化硅 (SiO2) 的隔离栅与驱动级隔离不仅能够提供可靠的隔离而且还提供一流的共  
模瞬态抗扰度。订购选项包CMOS 输出和集电极开路输出选项。  
ISOM871x 器件可隔离高速数字信号并提供传统光耦合器不具备的性能、可靠性和灵活性优势。这些器件基于  
实现低功耗和高速运行CMOS 隔离技术因此不受光耦合器中的磨损效应影响这种磨损会随着温度、正向电  
流和器件使用年限的增加而降低性能。  
9.2 中给出ISOM871x 器件的功能方框图。输入信号使用开关键控 (OOK) 调制方案通过隔离栅进行传输。发  
送器在隔离层上发送高频载波以表示一个数字状态通过不发送信号来表示另一个数字状态。接收器在高级信号  
调节后对信号进行解调并通过输出级产生信号。这些器件还采用了先进的电路技术可更大限度地提高 CMTI 性  
能并更大限度地减少辐射发射。9-2 显示OOK 方案工作原理的概念细节。  
9.2 功能方框图  
VCC  
Diode  
Emulator  
AN  
Output Stage  
OUT  
TX  
RX  
(CMOS or Open-Collector)  
CAT  
GND  
9-1. 光耦仿真器的概念方框图  
IF INPUT  
OOK Modula on  
across isola on barrier  
VOUT  
9-2. 基于开关键(OOK) 的调制方案  
9.3 特性说明  
ISOM871x 器件接收电流输入并提供隔离式电压输出。ISOM8710 在接收器侧有一个输出缓冲器此缓冲器能够  
提供足够的电流来驱动大多数逻辑输入器件。ISOM8711 具有由输出缓冲器驱动的集电极开路输出。两个器件都  
能够隔离高25Mbps 数据速率的信号1 2 侧之间的隔离电压额定值3750VRMS。  
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9.4 器件功能模式  
9-1 列出ISOM871x 器件的功能模式。  
9-1. 功能表  
输入电流  
(1)  
VCC 状态(2)  
输出  
备注  
IF  
> ITH  
L
PU  
通道输出假定与通道输入的逻辑状态相反。  
< ITH  
H
VCC 未上电时输出不确定(2)VCC 从未上电转换为上电时,  
通道输出假定为输入的逻辑状态。  
PD  
X
不确定  
(1) VCC = 输出电源PU = (VCC 2.7V)PD = (VCC 2V)X = 不相关H = 高电平L = 低电平  
(2) 2V < VCC < 2.7V 输出为未定状态。  
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10 应用和实施  
备注  
以下应用部分中的信息不属于 TI 元件规范TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客户应负责确定各元件  
是否适用于其应用。客户应验证并测试其设计实现以确认系统功能。  
10.1 应用信息  
ISOM871x 器件是具有二极管仿真器输入和数字输出的单通道光耦仿真器这些器件使用开关键控调制通过隔离  
栅传输数据。隔离栅将这些器件的两侧分开因此在建议运行条件下可使用电压和电流单独为每一侧供电。  
例如可以ISOM871x VCC 引脚提3.3V 电压VCC该电压2.7V 5.5V 范围内),5mA 电流  
驱动二极管仿真器输入IF该电流也2mA 20mA 范围内。  
除了提供隔离外光耦仿真器还可用作电流至电压转换器或电压电平转换器。光耦仿真器不符合任何特定的接口  
标准用于隔离单端数字信号线。不管接口类型或标准如何隔离器件ISOM871x通常都位于数据控制器  
MCU FPGA和传感器、数据转换器或线路收发器之间。  
10.2 典型应用  
对于工业应用ISOM871x 器件可与德州仪器 (TI) 的混合信号微控制器、数模转换器、变压器驱动器、CAN 收发  
器、缓冲器和稳压器配合使用以创建隔离式 CAN 通信系统。可以替换该典型原理图的不同元件如微控制器、  
收发器、可选缓冲器和电源),以创建隔离RS-485UARTSPIGPIO 和其他隔离式信号通信系统。此外,  
ISOM871x 器件可用于在建议运行条下隔离其他信号PWM 电源反馈信号。  
VS  
MBR0520L  
or equivalent  
0.1  
F
5 V  
2
5VISO  
3
1
VCC  
D2  
SN6501  
10 F 0.1  
F
D1  
GND  
10  
F
MBR0520L  
or equivalent  
4, 5  
CAN  
bus  
ISO Barrier  
0.1  
0.1  
3
F
(optional)  
5
VCC  
F
0.1  
F
RIN  
1
2
4
3
AN  
VOUT  
ISOM8710  
10  
CAT  
SN74LVC1G14  
GND  
VCC  
STB  
8
VDDIO  
4
1
R
T
CANH  
(optional)  
CANRXA  
7
6
Controller  
5
RIN  
TCAN1044AV  
CANL  
VCC  
1
2
CANTXA  
AN  
0.1 F  
VOUT  
ISOM8710  
VSS  
4
3
GND  
2
SN74LVC1G14  
CAT  
GND  
10-1. 使ISOM8710 的典型隔离CAN 应用  
10.2.1 设计要求  
若要使ISOM871x 器件进行设计请使用10-1 中所列的参数。  
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10-1. 设计参数  
参数  
示例值  
电源电压VCC  
2.7V 5.5V  
3.3V 5V  
2mA  
输入正向电IF数据速率高5Mbps  
输入正向电IF数据速率高10Mbps  
输入正向电IF数据速率高25Mbps  
VCC GND 之间的去耦电容器  
2 mA 20 mA  
3 mA 20 mA  
6 mA 20 mA  
0.1µF  
5mA  
10mA  
0.1µF  
ISOM8711 OUT VCC 之间的上拉电阻RL  
75050kΩ  
4.7kΩ  
10.2.2 详细设计过程  
本节介绍了使ISOM871x 光耦仿真器的设计过程。选择的外部元件应使ISOM871x 建议运行条内运行。以  
下有关元件选型的建议侧重于典型隔离式信号电路的设计同时考虑输入电流和数据速率。  
10.2.2.1 RIN 阻值  
ISOM871x 的输入侧由电流驱动。为了限制流入 AN 引脚的电流建议使用串联电阻 RIN 与输入端串联图  
10-1 所示。  
可确定 RIN 阻值以更大限度地减少流经 ISOM871x 输入侧的电流和功耗也可确定其阻值以实现更高的数据速  
具体取决于应用要求。无论有何要求RIN 的值都应将输入正向电流限制在 ISOM871x 建议运行条件 内。  
计算给定输入电压 VIN 和所需输入正向电流 IF RIN 的公式如方程式 1 所示其中 VF ISOM871x 输入正向电  
压的最大规格:  
V
V  
IN  
F MAX  
R
=
(1)  
IN  
I
F
例如当输入电压24VIF 10mA RIN 的计算公式如下:  
24 V 1.8 V  
R
=
= 2.22 kΩ  
(2)  
IN  
10 mA)  
10.2.2.2 使用缓冲器驱动输入  
ISOM871x 的输入可由反相缓冲器或同相缓冲器驱动以更改 ISOM871x 的真值表或提供足够的输入正向电流来  
驱动器件。缓冲器的使用是可选的。如果使用缓冲器RIN 的公式保持不变如上所示。  
RIN 的阻值是根据缓冲器的输出电VBUF 和所需的正向输入电IF 确定的方程1 将变为:  
V
V  
BUF  
F MAX  
R
=
(3)  
(4)  
IN  
I
F
例如使用具5V 输出5mA IF 的缓冲器时RIN 的计算公式如下:  
5 V 1.8 V  
R
=
= 640 Ω  
IN  
5 mA)  
10.2.2.3 ISOM8711 RL  
如果使用 ISOM8710则不需要 RL 元件。由于 ISOM8711 具有集电极开路输出引脚因此传输逻辑高电平信号  
需要一个上拉电阻RLOUT 连接VCC。当线路未由开OUT 引脚驱动为低电平时该上拉电阻器将线  
路上拉为高电平。对于使用 ISOM8711 的系统而言RL 的值是一个重要的设计考虑因素因为值过低强上拉)  
会导致过多的功率耗散而值过高弱上拉会导致高频时发生信号损失。下文提供了上拉电阻计算公式。  
1 计算最RL  
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RL 值过小会使 ISOM8711 OUT 引脚无法驱动低电平信号。因此最小 RL 的公式是 VCCVIL可由所连接器  
件的输入缓冲器读取为低电平信号的最大电压电平IOS在低电平信号状态下可灌入的最大输出电流的函  
方程5 所示。  
V
V  
CC  
I
IL MAX  
OS MAX  
R
=
(5)  
L MIN  
大多数 CMOS 输入器件都具有与电源成函数关系的最大 VIL 阈值例如VCC 电平的 30%),TTL 输入器  
件可以具有固定VIL 阈值0.8V),而无论电源为何。  
例如VCC = 3.3VVIL 0.99VIOS 13mARL 的计算公式如下:  
3.3 V 0.99 V  
R
=
= 178 Ω  
(6)  
L MIN  
13 mA)  
2 计算最RL  
根据标准上升时间规格最大上拉电阻受 OUT 信号线的负载和布线电容 CL 的限制。如果上拉电阻值过高则信  
号线在再次被拉低之前无法上升到逻辑高电平。因此要计算最大合RL 必须首先使用方程7 根据以数据  
速率周期百分比表示的最大允许上升时间以及要传输信号的最大数据速率计算最大允许上升时tR。  
rise time %  
t
= 2 ×  
(7)  
R
data rate  
MAX  
可以将此上升时间设置为等于发10% 90% 转换所需的时间常数因子并求解电阻值方程8 所示:  
t
R
R
=
(8)  
L MAX  
2.2 × C  
L
例如如果上升时间可以占10Mbps 信号周期15%则上升时间以秒为单位的计算公式如下:  
15 %  
10 Mbps  
t
= 2 ×  
= 30 ns  
(9)  
R
如果上升时间30ns典型负载电容2pF则最RL 按下式估算得出:  
30 ns  
2.2 × 2 pF  
R
=
= 6.82 kΩ  
(10)  
L MAX  
3 选择介RL (min) RL (max) 之间RL  
所选的 RL 值应介于计算得出的 RL [min] RL [max] 值之间以满足设计标准。较低的值将实现更快的信号传输或  
产生更高的负载和布线电容而较高的值将消耗更低的功耗。  
10.2.3 应用曲线  
以下典型开关曲线显示了使ISOM871x 进行的数据传输。  
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DR = 10Mbps  
ISOM8710  
VCC = 3.3V  
CL = 15pF  
DR = 5Mbps  
ISOM8710  
VCC = 3.3V  
CL = 15pF  
10-3. IF = 3mA 时的典型输出波形  
10-2. IF = 2mA 时的典型输出波形  
DR = 25Mbps  
ISOM8710  
VCC = 3.3V  
CL = 15pF  
10-4. IF = 6mA 时的典型输出波形  
电源相关建议  
该器件可在 2.7V 5.5V 的输入电源电压范围内工作。为确保在各种数据速率和电源电压条件下可靠运行建议  
VCC 电源引脚上使用 0.1μF 旁路电容器。电容器应放置在距 VCC 引脚 2mm 的范围内并尽可能靠近 VCC 引  
脚。  
如果应用中只有单个初级侧电源则可以借助德州仪器 (TI) SN6501SN6505A/B SN6507 等隔离变压器驱  
动器为次级侧生成隔离式电源。对于这类应用有关详细的电源设计和变压器选择建议请参阅每个产品的数据  
表及其TI.com 上各自的产品页面。  
10.3 布局  
10.3.1 布局指南  
• 使用ESR 陶瓷旁路电容器VCC 引脚旁路至地。当使用电介质等级X5R X7R 的陶瓷电容器时建议  
的典型旁路电容0.1μFPCB 布局中应将电容器尽可能靠VCC 引脚放置且位于同一层。电容器的  
额定电压必须大VCC 电压电平。  
• 应使用直接连接或两个过孔将器件地连接PCB 接地平面以便更大限度地减小电感。  
• 电容器和其他元件PCB 接地平面的连接应使用直接连接或两个过孔以更大限度地减小电感。  
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10.3.2 布局示例  
10-5. 2 层电路板ISOM871x 布局示例  
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11 器件和文档支持  
11.1 文档支持  
相关文档请参见以下部分:  
• 德州仪(TI)隔离相关术语  
• 德州仪(TI)SN6501 隔离式电源用变压器驱动器数据表  
• 德州仪(TI)SN6505x 用于隔离式电源的低噪1A 变压器驱动数据表  
• 德州仪(TI)SN6507 适用于隔离式电源且具有占空比控制功能的低发36V 推挽式变压器驱动数据表  
• 德州仪(TI)TCAN1044A-Q1 TCAN1044AV-Q1 具有待机模式的汽车类故障保护CAN FD 收发数据  
11.2 接收文档更新通知  
要接收文档更新通知请导航至 ti.com 上的器件产品文件夹。点击订阅更新 进行注册即可每周接收产品信息更  
改摘要。有关更改的详细信息请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。  
11.3 支持资源  
TI E2E™ 中文支持论坛是工程师的重要参考资料可直接从专家处获得快速、经过验证的解答和设计帮助。搜索  
现有解答或提出自己的问题获得所需的快速设计帮助。链接的内容由各个贡献者“按原样”提供。这些内容并  
不构TI 技术规范并且不一定反TI 的观点请参TI 使用条款。  
11.4 商标  
所有商标均为其各自所有者的财产。  
11.5 静电放电警告  
静电放(ESD) 会损坏这个集成电路。德州仪(TI) 建议通过适当的预防措施处理所有集成电路。如果不遵守正确的处理  
和安装程序可能会损坏集成电路。  
ESD 的损坏小至导致微小的性能降级大至整个器件故障。精密的集成电路可能更容易受到损坏这是因为非常细微的参  
数更改都可能会导致器件与其发布的规格不相符。  
11.6 术语表  
TI 术语表  
本术语表列出并解释了术语、首字母缩略词和定义。  
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12 机械、封装和可订购信息  
以下页面包含机械、封装和可订购信息。这些信息是指定器件可用的最新数据。数据如有变更恕不另行通知,  
且不会对此文档进行修订。有关此数据表的浏览器版本请查阅左侧的导航栏。  
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PACKAGE OPTION ADDENDUM  
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30-Jun-2023  
PACKAGING INFORMATION  
Orderable Device  
Status Package Type Package Pins Package  
Eco Plan  
Lead finish/  
Ball material  
MSL Peak Temp  
Op Temp (°C)  
Device Marking  
Samples  
Drawing  
Qty  
(1)  
(2)  
(3)  
(4/5)  
(6)  
ISOM8710DFFR  
XISOM8710DFF  
ACTIVE  
ACTIVE  
SOIC  
SOIC  
DFF  
DFF  
5
5
2000 RoHS & Green  
1000 TBD  
NIPDAU  
Level-2-260C-1 YEAR  
Call TI  
-40 to 125  
-40 to 125  
8710  
Samples  
Samples  
Call TI  
(1) The marketing status values are defined as follows:  
ACTIVE: Product device recommended for new designs.  
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.  
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.  
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.  
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.  
(2) RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance  
do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may  
reference these types of products as "Pb-Free".  
RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.  
Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based  
flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.  
(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.  
(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.  
(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation  
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.  
(6)  
Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two  
lines if the finish value exceeds the maximum column width.  
Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information  
provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and  
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.  
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.  
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.  
Addendum-Page 1  
PACKAGE OPTION ADDENDUM  
www.ti.com  
30-Jun-2023  
Addendum-Page 2  
重要声明和免责声明  
TI“按原样提供技术和可靠性数据(包括数据表)、设计资源(包括参考设计)、应用或其他设计建议、网络工具、安全信息和其他资源,  
不保证没有瑕疵且不做出任何明示或暗示的担保,包括但不限于对适销性、某特定用途方面的适用性或不侵犯任何第三方知识产权的暗示担  
保。  
这些资源可供使用 TI 产品进行设计的熟练开发人员使用。您将自行承担以下全部责任:(1) 针对您的应用选择合适的 TI 产品,(2) 设计、验  
证并测试您的应用,(3) 确保您的应用满足相应标准以及任何其他功能安全、信息安全、监管或其他要求。  
这些资源如有变更,恕不另行通知。TI 授权您仅可将这些资源用于研发本资源所述的 TI 产品的应用。严禁对这些资源进行其他复制或展示。  
您无权使用任何其他 TI 知识产权或任何第三方知识产权。您应全额赔偿因在这些资源的使用中对 TI 及其代表造成的任何索赔、损害、成  
本、损失和债务,TI 对此概不负责。  
TI 提供的产品受 TI 的销售条款ti.com 上其他适用条款/TI 产品随附的其他适用条款的约束。TI 提供这些资源并不会扩展或以其他方式更改  
TI 针对 TI 产品发布的适用的担保或担保免责声明。  
TI 反对并拒绝您可能提出的任何其他或不同的条款。IMPORTANT NOTICE  
邮寄地址:Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265  
Copyright © 2023,德州仪器 (TI) 公司  

相关型号:

SI9130DB

5- and 3.3-V Step-Down Synchronous Converters

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-
VISHAY

SI9135LG-T1

SMBus Multi-Output Power-Supply Controller

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-
VISHAY

SI9135LG-T1-E3

SMBus Multi-Output Power-Supply Controller

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-
VISHAY

SI9135_11

SMBus Multi-Output Power-Supply Controller

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-
VISHAY

SI9136_11

Multi-Output Power-Supply Controller

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-
VISHAY

SI9130CG-T1-E3

Pin-Programmable Dual Controller - Portable PCs

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VISHAY

SI9130LG-T1-E3

Pin-Programmable Dual Controller - Portable PCs

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-
VISHAY

SI9130_11

Pin-Programmable Dual Controller - Portable PCs

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-
VISHAY

SI9137

Multi-Output, Sequence Selectable Power-Supply Controller for Mobile Applications

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-
VISHAY

SI9137DB

Multi-Output, Sequence Selectable Power-Supply Controller for Mobile Applications

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-
VISHAY

SI9137LG

Multi-Output, Sequence Selectable Power-Supply Controller for Mobile Applications

Warning: Undefined variable $rtag in /www/wwwroot/website_ic37/www.icpdf.com/pdf/pdf/index.php on line 217
-
VISHAY

SI9122E

500-kHz Half-Bridge DC/DC Controller with Integrated Secondary Synchronous Rectification Drivers

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VISHAY