概述
LTM2884是一款完整的電氣隔離USB 2.0兼容型μModule ^?^ （微型模塊）收發(fā)器。上游電源通過集成隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器為接口的兩側(cè)供電。

LTM2884非常適合在主機(jī)、集線器、總線分路器或外設(shè)器件應(yīng)用中提供隔離。它支持USB 2.0全速(12Mbps)和低速(1.5Mbps)操作。自動速度選擇功能負(fù)責(zé)配置上游端口的集成上拉電阻，以匹配下游器件上檢測到的電阻。

隔離器μModule技術(shù)使用耦合電感和隔離電源變壓器，在上游和下游USB接口之間提供隔離。該器件非常適合需要隔離式接地回路或較大共模電壓變化保護(hù)的系統(tǒng)。在共模瞬變大于30kV/μs的情況下，確保不間斷通信。

增強(qiáng)型ESD保護(hù)功能使該部件能夠在USB收發(fā)器接口引腳上承受高達(dá)±15kV（人體模型）的本地電源電壓，并通過隔離柵承受±15kV的電源電壓，而不會發(fā)生閂鎖或損壞。
數(shù)據(jù)表：*附件：LTM2884具隔離式電源的隔離型USB收發(fā)器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• 隔離式USB接口
• 主機(jī)、集線器或器件隔離
• 工業(yè)/醫(yī)療數(shù)據(jù)采集

特性

• LTM2884：1分鐘2500VRMS
• LTM2884(a)：1分鐘3000VRMS
• LTM2884：UL認(rèn)證文件#E151738
• LTM2884(a)：CSA認(rèn)證文件#255632
• USB 2.0全速和低速兼容
• 集成隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器，外部或總線供電
• 自動配置總線速度
• 2.5W（500mA，5V時）輸出功率，采用外部輸入電源供電（VCC = 8.6V至16.5V）
• 1W（200mA，5V時）輸出功率，采用USB總線電源供電(V BUS )
• 3.3V LDO輸出電源信號基準(zhǔn)電壓源V LO 、VLO2
• 高共模瞬變抗擾度：30kV/μs
• ESD：可在USB接口引腳上提供±15kV HBM
• 15mm × 15mm × 5mm表貼BGA封裝

典型應(yīng)用

引腳配置描述

引腳功能

上游側(cè)（V_{CC}、V_{BUS}、V_{LO}、GND ）

• D1^-（A1） ：USB 數(shù)據(jù)總線上游側(cè)負(fù)向收發(fā)器引腳。一個 1.5kΩ 的上拉電阻會自動配置，用于指示 D2^+ 引腳的空閑狀態(tài)。
• D1^+（A2） ：USB 數(shù)據(jù)總線上游側(cè)正向收發(fā)器引腳。一個 1.5kΩ 的上拉電阻會自動配置，用于指示 D2^- 引腳的空閑狀態(tài)。
• SPNDPWR（A3） ：掛起控制。高電平輸入使能 DC/DC 轉(zhuǎn)換器關(guān)斷控制（若 USB 總線掛起）。低電平輸入（GND）禁用關(guān)斷控制。DC/DC 轉(zhuǎn)換器在掛起模式下維持對隔離下游側(cè)的供電。從掛起模式恢復(fù)的時間，可能因 DC/DC 轉(zhuǎn)換器在啟動時需重新供電而延長。SPNDPWR 引腳以 V_{LO} 和 GND 為參考。
• ON（A4） ：使能電源和數(shù)據(jù)通過隔離柵通信。若 ON 為高電平，器件使能；若 ON 為低電平，上游側(cè)處于復(fù)位狀態(tài)，隔離側(cè)的 DC/DC 轉(zhuǎn)換器無供電。ON 引腳以 V_{LO} 和 GND 為參考。
• V_{LO}（A5） ：內(nèi)部穩(wěn)壓 3.3V 邏輯電壓輸出。V_{LO} 引腳用作 ON 和 SPNDPWR 引腳的正向參考，可提供 10mA 剩余電流。內(nèi)部通過 2.2μF 電容旁路至 GND，無需外部連接。
• GND（A6、B1 - B11） ：上游側(cè)電路地。
• V_{BUS}（A7） ：USB 收發(fā)器的電源輸入。工作范圍為 4.4V 至 16.5V。將 USB V_{BUS} 電源或外部電源連接至此引腳。內(nèi)部通過 2.2μF 電容旁路至 GND。

上游側(cè)（V_{CC} 相關(guān) ）

• V_{CC}（A8 - A11） ：DC/DC 轉(zhuǎn)換器的電源輸入。工作范圍為 4.8V 至 16.5V。連接至外部電源或 USB 電源（當(dāng)外設(shè)通過 V_{CC2} 從 USB V_{BUS} 獲取最多 200mA 電流時）。將 V_{CC} 連接至外部電源的 V_{BUS} 。內(nèi)部通過 4.7μF 電容旁路至 GND。

隔離下游側(cè)（V_{CC2}、V_{LO2}、GND2 ）

• GND2（K1 - K11，L3，L4，L6，L7） ：下游側(cè)電路地。
• D2^-（L1） ：USB 數(shù)據(jù)總線下游側(cè)負(fù)向收發(fā)器引腳。該引腳有一個 15kΩ 下拉電阻連接至 GND2。
• D2^+（L2） ：USB 數(shù)據(jù)總線下游側(cè)正向收發(fā)器引腳。該引腳有一個 15kΩ 下拉電阻連接至 GND2。
• V_{LO2}（L5） ：內(nèi)部穩(wěn)壓 3.3V 邏輯電壓輸出。V_{LO2} 引腳可提供 10mA 剩余電流。內(nèi)部通過 2.2μF 電容旁路至 GND2，無需外部連接。
• V_{CC2}（L8 - L11） ：隔離電壓電源輸出，來自 DC/DC 轉(zhuǎn)換器。輸出電壓為 5V，可支持外設(shè)設(shè)備 500mA 電流，以 GND2 為參考。輸出電流取決于輸入電源電壓和電流限制。內(nèi)部通過 22μF 電容旁路至 GND2，無需外部連接。

典型性能特征

框圖

測試電路

應(yīng)用信息

USB 連接

LTM2884 μModule 收發(fā)器可直接連接到上游側(cè)和下游側(cè)的 USB 端口，無需額外組件。收發(fā)器僅傳輸所有數(shù)據(jù)，自身不作為集線器或智能設(shè)備。它會監(jiān)測總線線路的空閑狀態(tài)、數(shù)據(jù)包起始條件、數(shù)據(jù)包結(jié)束條件，以正確維持總線速度和數(shù)據(jù)傳輸。LTM2884 內(nèi)部集成了系列電阻、上拉和下拉電阻。上游側(cè) USB 端口包含自動配置的 1.5kΩ 上拉電阻，這些電阻會根據(jù)下游側(cè)外設(shè)設(shè)備配置接入或斷開。這種設(shè)計可實(shí)現(xiàn)上游側(cè)對下游側(cè)總線速度以及連接/斷開條件的報告。D2? 和 D2? 引腳到 GND2 集成了 15kΩ 下拉電阻，以支持下游側(cè)總線配置。

監(jiān)測 USB 數(shù)據(jù)引腳時，LTM2884 會檢測 K 狀態(tài)以啟動數(shù)據(jù)包，并設(shè)置數(shù)據(jù)方向。在總線釋放前，會監(jiān)測數(shù)據(jù)是否有數(shù)據(jù)包結(jié)束簽名和收尾 J 狀態(tài)。K 狀態(tài)和 J 狀態(tài)之間的有效載荷數(shù)據(jù)會通過 LTM2884 隔離器傳輸，延遲約為 80ns。

空閑狀態(tài)通信與自動速度選擇

LTM2884 μModule 收發(fā)器通過監(jiān)測下游側(cè) USB 總線空閑狀態(tài)并以穩(wěn)定速率刷新隔離柵另一側(cè)的狀態(tài)，來維持 USB 總線空閑狀態(tài)條件。此外，LTM2884 會監(jiān)測下游側(cè)外設(shè)總線速度，并將自身運(yùn)行速度設(shè)置為與之匹配。圖 4 展示了自動監(jiān)測和報告總線速度的簡化電路。監(jiān)測 D2? 或 D2? 信號，查看 D2? 或 D2? 上是否有上拉連接，然后對結(jié)果進(jìn)行處理。若為全速或低速，否則為斷開連接。空閑狀態(tài)會通過刷新傳輸傳達(dá)至下游側(cè)。開關(guān) SW1 或 SW2 會根據(jù)接收的信息進(jìn)行控制。若檢測到 D2? 有上拉且 D2? 開路，則 SW1 閉合；若檢測到 D2? 有上拉且 D2? 開路，則 SW2 閉合；若下游側(cè) USB 總線斷開連接，則 SW1 和 SW2 均斷開。