BESCHREIBUNG

Der LTM2894 ist ein vollständiger galvanisch isolierter USB 2.0 kompatibler μModule® (Mikromodul) Transceiver. Der LTM2894 ist ideal für die Isolierung in Host-, Hub-, Bus-Splitter- oder Peripheriegeräte-Anwendungen. Er ist kompatibel mit USB 2.0 Full Speed (12Mbps) und Low Speed (1.5Mbps). Die automatische Geschwindigkeitsauswahl konfiguriert die integrierten Pull-up-Widerstände des Upstream-Ports so, dass sie mit den am Downstream-Gerät gemessenen Widerständen übereinstimmen. Die Isolator-µModule-Technologie verwendet gekoppelte Induktoren, um eine Isolation von 7500VRMS und eine Kriechstrecke von 17,4mm zwischen der Upstream- und Downstream-USB-Schnittstelle zu gewährleisten. Dieser Baustein ist ideal für Systeme, die isolierte Erdrückführungen oder große Gleichtaktspannungsschwankungen erfordern. Eine unterbrechungsfreie Kommunikation wird für Gleichtakttransienten von mehr als 50kV/μs garantiert. Dank des verbesserten ESD-Schutzes kann dieses Bauteil bis zu ±20kV (menschliches Körpermodell) an den USB-Transceiver-Schnittstellenpins zu den lokalen Versorgungen und ±20kV durch die Isolationsbarriere zu den Versorgungen widerstehen, ohne dass es zu einem Latchup oder einer Beschädigung kommt.

 

FEATURES

Isolierter USB-Transceiver: 7500VRMS für 1 Minute

CSA (IEC/UL)-geprüft, Datei #255632

Verstärkte Isolierung

Kompatibel mit USB 2.0 Full Speed und Low Speed

Auto-Konfiguration der Busgeschwindigkeit

4,4V bis 36V VBUS und VBUS2 Betriebsbereich

3.3V LDO-Ausgangsversorgung Signalreferenzen VLO und VLO2

50kV/μs Gleichtakt-Transienten-Immunität

±20kV HBM ESD auf USB-Schnittstellenpins

1414VPEAK Maximale kontinuierliche Betriebsspannung

17.4mm Kriechstrecke

22mm × 6,25mm Oberflächenmontage BGA

 

ANWENDUNGEN

Isolierte USB-Schnittstellen

Host-, Hub- oder Geräteisolierung

Industrielle/Medizinische Datenerfassung

 

ANWENDUNGSINFORMATIONEN

 USB-Konnektivität

Der LTM2894 µModule Transceiver wird direkt an USB-Ports auf der Upstream- und Downstream-Seite angeschlossen, ohne dass externe Komponenten hinzugefügt werden müssen. Der Transceiver leitet alle Daten weiter und fungiert nicht als Hub oder intelligentes Gerät. Die Busleitungen werden auf Leerlaufbedingungen, Paketbeginn und Paketende überwacht, um die Busgeschwindigkeit und die Datenrichtung ordnungsgemäß aufrechtzuerhalten. Der Serienwiderstand sowie die Pull-up- und Pull-down-Widerstände sind im LTM2894 integriert. Der stromaufwärts gelegene USB-Port enthält automatisch konfigurierte 1,5k-Pull-up-Widerstände, die je nach Konfiguration des stromabwärts gelegenen Peripheriegeräts ein- oder ausgeschaltet werden. Diese Implementierung ermöglicht es, die Geschwindigkeit des Downstream-Busses und die Verbindungs-/Trennungsbedingungen an den Upstream zu melden. Eingebaute 15k Pull-Down-Widerstände zwischen den D2+ und D2-Signalen und GND2 unterstützen die Downstream-Buskonfiguration. Bei der Überwachung der USB-Datenpins erkennt der LTM2894 einen K-Status, um ein Datenpaket zu beginnen und die Datenrichtung festzulegen. Die Daten werden auf eine Paket-Ende-Signatur und einen abschließenden J-Zustand überwacht, bevor der Bus freigegeben wird. Die Datenlast zwischen dem K-State und dem J-State wird durch den Isolator des LTM2894 mit einer Verzögerung von etwa 80ns übertragen.

Kommunikation im Ruhezustand

Der LTM2894 μModule-Transceiver hält den Zustand des USB-Bus-Leerlaufs aufrecht, indem er den Leerlaufzustand des Busses auf der Downstream-Seite überwacht und den Zustand über die Isolationsbarriere hinweg mit einer konstanten Rate auffrischt. Darüber hinaus überwacht der LTM2894 die Geschwindigkeit des nachgeschalteten Peripheriegeräts, sobald es angeschlossen ist, und stellt seinen eigenen Betrieb entsprechend ein. Die D2+ oder D2-Signale werden auf eine Verbindung zu den Pull-Ups an D2+ oder D2 überwacht und das Ergebnis wird als volle Geschwindigkeit oder niedrige Geschwindigkeit verarbeitet, andernfalls wird die Verbindung getrennt. Der Leerlaufzustand wird der vorgelagerten Seite durch eine Refresh-Übertragung mitgeteilt. Die Schalter SW1 oder SW2 werden auf der Grundlage der empfangenen Informationen gesteuert. SW1 wird geschlossen, wenn D2+ als Pull-up erkannt wird und D2 offen war. SW2 wird geschlossen, wenn festgestellt wird, dass D2 einen Pull-up hat und D2+ offen war. Sowohl SW1 als auch SW2 werden geöffnet, wenn der nachgeschaltete USB-Bus unterbrochen wird. Während eines USB-Suspend-Vorgangs hält der Pullup-Widerstand den Zustand aufrecht, der vor der Erkennung des Suspend-Befehls bestand.

Anhaltender Modus

Wenn der Upstream-USB-Bus für mehr als 3ms inaktiv ist, geht der LTM2894 in den Suspend-Modus über. Sobald das Bauteil in den Suspend-Modus geht, sinkt der VBUS-Versorgungsstrom unter 2mA. Das LTM2894 erwacht aus dem Suspend-Modus aufgrund von Unterbrechungen, Wiederanschlüssen und von Downstream initiierten Resume-Signalen, wenn sich das LTM2894 in einem Hub, Host oder Peripheriegerät befindet. Der Upstream-Transceiver beobachtet und meldet dem Downstream-Transceiver Verbindungsabbrüche und -wiederaufnahmen. Die Wiederherstellung aus dem Suspend-Modus erfolgt, wenn eine Änderung des Datenstatus erkannt wird und kann bis zu 10µs dauern. Während des Suspend-Modus wird der Gleichstrom, der von VLO in externe Schaltungen fließt, von VBUS geliefert und kann die in der USB-Spezifikation festgelegten Grenzwerte überschreiten. Der VBUS2-Strom wird im Suspend-Modus nicht reduziert.