通用串行总线收发器MIC2550及其应用

通用串行总线收发器MIC2550及其应用

摘要：MIC2550是Micrel公司推出的新型单片通用串行总线收发器集成电路。该芯片符合通用串行总线（USB）规范V1.1标准,支持全速12Mb/s *** 作;MIC2550的功耗特别低,并可在低于2.5V的电压下正常工作。文章介绍了MIC2550的基本特点、引脚功能、主要参数和典型应用电路。

    关键词：USB 收发器 接口电路 电源 MIC2550

1 概述

MIC2550通用串行总线收发器除具有上述特点外,还具有如下主要特点：

●符合通用串行总线（USB）规范1.1标准;

●在低于2.5V的电压下仍可正常工作;

●采用双电源电压 *** 作;

●支持全速12Mb/s和低速1.5Mb/s *** 作;

●具有高低速率选择引脚,可进行速率选择中断;

●功耗特别低。因而在与通用串行总线（USB）接口时,其所必需的悬浮电流很低;

●采用小型14脚TSSOP封装。

MIC1550通用串行总线收发器以其诸多优点可广泛应用于个人数字助理（PDA）、笔记本电脑和多功能蜂窝电话等领域。

2 引脚功能和内部结构

2.1 引脚功能

MIC2550通用串行总线收发器采用14脚双列贴片式TSSOP封装形式,它的引脚排列如图1所示。表1所列为各引脚的功能说明。

表1 MIC2550的引脚功能说明

引脚号 引脚名称 功    能    说    明 1 VIF 系统接口电路电源电压输入端。用于确定系统接口信号到逻辑控制器的逻辑电压电平 2 SPD 速率使能控制输入端。该脚为高电平时,器件选择全速率 *** 作;该脚为低电平时,器件选择低速率 *** 作 3 RCV 系统接口接收数据端。系统所要接收的数据通过该脚从逻辑控制器传输到系统接口上 4 VP 信号输入/输出正极接入端。在系统接口信号连接到逻辑控制器时,如果OE#为逻辑1,则VP端信号为接收器的正向输出;如果OE#为逻辑0,则VP端信号为驱动器的正向输入 5 VM 信号输入/输出负极接入端。在系统接口信号连接到逻辑控制器时,如果OE#为逻辑1,则VM端信号为接收器的负向输出;如果OE#为逻辑0,则VM端信号为驱动器的负向输入 6,13 NC 不用端口,通常悬空 7 GND 接地端口 8 SUS 功耗控制选择端。该脚为高电平时将关闭内部电路以减小电路的电源电流消耗 9 OE# 输出使能输入端。用于激活来自于逻辑控制器的系统接口输入信号。该脚为低电平时可使发射器向总线发射数据;为高时,则使接收器从总线上接收数据 10 D- USB数据串负端 11 D+ USB数据串正端 12 VTRM 终止电源输出端。在3.3V速率时,该端应外接一个终止电阻到电源输出 14 VBUS USB电源电压输入端。用来为收发器提供电源

2.2 内部结构

MIC2550通用串行总线收发器可用来为不含USB接口的系统和其它外部设备提供具有USB接口的设计方案。在低达2.5V时,MIC2550仍可提供满足USB物理层规范的正常 *** 作。图2是MIC2550的内部结构原理图。从图中可以看出：在VBUS的作用下,MIC2550可以进行稳定的收发 *** 作。而系统电压VIF则可提供系统数字I/O线（VP,VM,RCV,OE#,SPD和SUS等）到系统接口的参考电压。另外,MIC2550还可为USB到系统电源电压之间提供电源管理。此时的VIF就是系统的主电源。

3 主要参数

3.1 主要工作参数

MIC2550收发器的（VBUS）工作电源电压范围为4.0～5.25V,通常选用的工作电源电压（VBUS）为5.0V;而系统接口的I/F电源电压（VIF）范围在2.5～3.6V时,一般选用的I/F电源电压为3.0V。其它主要工作参数如下：

系统I/F电源电流IIF：1～2μA;

USB电源电流IBUS（正常值）：140μA;

在ITRM为2.5mA时的最小和最大终止电压分别为3.0V和3.6V;

低电平输入电压VIL：≤0.15VIF;

低电平输出电压VOL：0.1V;

高电平输入电压VIH：≥0.85VIF;

高电平输出电压VOH：≥0.9VIF;

输入电路漏电流IIL：±5μA;

工作温度范围：-40～+85℃;

结温：160℃。

3.2 极限参数

MIC2550的主要极限参数如下：

最大电源电压：+6.5V;

最小输入电压：0.5V;

最大输入电压：5.5V;

D+和D-端口最大输出电流（ID+,ID-）：±50mA;

其余端口最大输出电流：±15mA;

输入电流：±50mA;

存储温度范围：-65～150℃。

4 应用电路

4.1 收发使能

MIC2550通用串行总线收发器利用OE#脚的状态来控制芯片的接收和发送。OE#为1时,芯睡处于接收状态;而当OE#为0时,MIC2550处于发射状态。表2和表3分别列出了接收状态和发射状态时MIC2550各输入和输出引脚的状态。

4.2 应用电路

图3所示是MIC2550的典型应用电路。图中VTRM用来提供速度选择。在3.3V时的终止电源电压范围为±10%。该脚到地之间至少用连接一个0.47μF的去藕电容。该电路选用的电容量为1μF。另外,还应在该引脚D+或D-线之间连接一个1.5kΩ的电阻,以分别适应全速低速 *** 作。

表2 接收上状态时输入/输出引脚状态

输   入 输   出 结   果 VP VM D+ D- RCV 0 0 0 0 X SE0 0 1 0 1 0 逻辑0 1 0 1 0 1 逻辑1 1 1 1 1 X 无效

表3 发射状态时的输入/输出引脚状态

输   入 输   出 结   果 D+ D- VP VM RCV 0 0 0 0 X SE0 0 1 0 1 0 逻辑0 1 0 1 0 1 逻辑1 1 1 1 1 X 无效

工作时,如果SUS端为高电平,则电路的功耗将降至最低。而此时如果VTRM保持正常,那么,RCV、VP和VM仍然能使器件保持USB性能。这一特点在器件为接收状态时完全可以采用,因为这样可以在接收等待时将电路的功耗降至最小。