Descrição minuciosa

O DS1488N é um circuito integrado driver quádruplo para interface RS-232, originalmente desenvolvido pela National Semiconductor e posteriormente incorporado ao portfólio da Texas Instruments. O componente possui quatro drivers independentes, capazes de converter níveis lógicos TTL/LS provenientes de um circuito digital em níveis de tensão compatíveis com a interface RS-232C / EIA-232.

O sufixo N identifica a versão em encapsulamento PDIP de 14 pinos, para montagem through-hole. O DS1488N é atualmente classificado como obsoleto.

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1. Características principais

Característica	DS1488N
Fabricante	Texas Instruments
Part Number	DS1488N
Função	Quadruple Line Driver
Aplicação principal	Interface RS-232
Número de drivers	4
Número de receptores	0
Entrada	TTL/LS
Saída	Níveis compatíveis com RS-232
Tipo de saída	Invertida
Alimentação	Fonte positiva e negativa
Faixa de alimentação	aproximadamente ±6 V a ±15 V
Corrente de saída	limitada, aproximadamente ±10 mA típica
Controle de slew rate	capacitor externo
Encapsulamento	PDIP-14
Montagem	Through-hole
Temperatura de operação	0 °C a +75 °C
Status	Obsoleto
NCM recomendado	8542.39.99

O datasheet especifica entradas compatíveis com TTL/LS, quatro drivers, limitação de corrente de saída, impedância de saída elevada quando desligado e controle de slew rate através de capacitor externo.

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2. Qual é a função do DS1488N?

O DS1488N é essencialmente um transmissor RS-232 de quatro canais.

Ele recebe um sinal lógico:

TTL / LS

│

▼

DS1488N

│

▼

RS-232

Por exemplo:

Microcontrolador

│

▼

lógica TTL

│

▼

DS1488N

│

▼

sinal RS-232

│

▼

Conector DB9

Portanto, ele faz a conversão elétrica necessária para transmitir sinais digitais através de uma interface RS-232.

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3. Possui quatro drivers independentes

O DS1488N possui quatro canais:

Entrada 1 ──► Driver 1 ──► Saída RS-232 1

Entrada 2 ──► Driver 2 ──► Saída RS-232 2

Entrada 3 ──► Driver 3 ──► Saída RS-232 3

Entrada 4 ──► Driver 4 ──► Saída RS-232 4

Isso significa que um único CI pode gerar quatro sinais de transmissão RS-232 independentes.

A própria documentação o define como quad line driver.

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4. Conversão TTL → RS-232

Essa é a principal função do componente.

Os circuitos digitais tradicionais trabalham com níveis como:

TTL:

 

LOW ≈ 0 V

HIGH ≈ 5 V

Já o padrão RS-232 utiliza tensões positivas e negativas.

O DS1488N faz essa conversão:

TTL

0 V / +5 V

│

▼

┌─────────────┐

│ DS1488N │

│ │

│ TTL → │

│ RS-232 │

└─────────────┘

│

▼

tensão positiva/negativa

O DS1488 foi especificamente projetado para converter níveis TTL em níveis de saída que atendem à interface RS-232D/V.24.

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5. Inversão lógica

Um detalhe importante é que o driver também realiza inversão lógica.

Simplificando:

Entrada TTL = HIGH

↓

Saída RS-232 = estado negativo

 

Entrada TTL = LOW

↓

Saída RS-232 = estado positivo

Isso é necessário porque a convenção lógica do RS-232 é diferente da lógica TTL convencional.

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6. RS-232 não é simplesmente 0 V e 5 V

Esse ponto é muito importante.

Não devemos considerar:

TTL = 0 / 5 V

RS-232 = 0 / 5 V

Isso está errado.

O RS-232 utiliza níveis de tensão positivos e negativos.

O DS1488N utiliza uma alimentação positiva e uma alimentação negativa para produzir esses níveis.

Por exemplo:

V+

│

├──────── DS1488N

│

V-

 

↓

 

Saída RS-232

+V / -V

O componente suporta alimentação em uma faixa aproximadamente de ±6 V a ±15 V, conforme as condições especificadas.

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7. Alimentação bipolar

O DS1488N é diferente de muitos transceptores RS-232 modernos porque necessita de alimentação bipolar.

Tipicamente:

VCC+ = +9 V

VCC− = -9 V

Essas são inclusive as condições utilizadas em várias especificações elétricas do datasheet.

A alimentação pode ser representada:

+9 V

│

▼

┌────────┐

│DS1488N │

└────────┘

▲

│

-9 V

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8. Por que existem +V e -V?

O driver precisa produzir uma tensão RS-232 que possa assumir valores positivos e negativos.

Assim:

+V

│

│

TTL ──► DRIVER ───┼────► RS-232

│

│

-V

Isso permite gerar a amplitude necessária para uma interface RS-232 tradicional.

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9. Controle de corrente

As saídas possuem limitação de corrente.

O datasheet especifica aproximadamente:

±10 mA típico

para a corrente de saída.

Essa característica ajuda a proteger o driver quando existe uma carga excessiva ou curto-circuito momentâneo.

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10. Impedância quando desligado

O dispositivo também apresenta uma característica importante quando sua alimentação está desligada:

Power-off output impedance ≥ 300 Ω

conforme especificação do componente.

Isso ajuda a evitar que o circuito interfira significativamente com a linha quando o CI não está alimentado.

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11. Slew rate

O RS-232 possui requisitos relacionados à velocidade de variação da tensão.

O DS1488N permite controlar o:

Slew Rate

através de um capacitor externo conectado à saída.

O datasheet explica que o capacitor pode ser utilizado para controlar a velocidade de subida/descida da tensão de saída.

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12. Exemplo de controle de slew rate

Simplificando:

┌───── Capacitor

│

Driver ──────────┴──────► RS-232

A capacitância influencia a velocidade com que a tensão da saída varia.

Quanto maior a capacitância, mais lenta será a transição.

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13. Por que isso é importante?

Uma transição extremamente rápida pode gerar:

• maior EMI;
• interferência eletromagnética;
• overshoot;
• ringing;
• maior conteúdo de alta frequência.

O controle da slew rate permite adequar a forma de onda às características da interface RS-232.

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14. Velocidade

O DS1488N é um componente de uma geração mais antiga de drivers RS-232.

O datasheet apresenta, por exemplo, tempos de propagação da ordem de centenas de nanossegundos em determinadas condições de teste.

Isso o torna adequado principalmente para aplicações tradicionais de comunicação serial RS-232.

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15. Aplicações

O DS1488N pode ser utilizado em:

• interfaces RS-232;
• computadores industriais antigos;
• equipamentos de automação;
• terminais seriais;
• instrumentos de medição;
• modems;
• equipamentos de laboratório;
• sistemas de comunicação serial;
• interfaces entre lógica TTL e RS-232;
• equipamentos legados.

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16. Exemplo de aplicação

Um exemplo clássico:

Circuito TTL

│

│

┌─────┴─────┐

│ │

▼ ▼

TX1 TX2

│ │

└─────┬─────┘

│

DS1488N

│

┌─────┴─────┐

│ │

▼ ▼

RS-232 TX1 RS-232 TX2

Cada entrada digital é transformada em um sinal compatível com RS-232.

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17. O DS1488N NÃO é um transceptor completo

Esse ponto é fundamental.

O DS1488N possui apenas drivers.

Ele não possui receptores RS-232.

Portanto:

DS1488N

 

4 drivers

0 receivers

A própria especificação de distribuidores identifica o dispositivo como 4/0 Driver RS232.

Para receber sinais RS-232 é necessário utilizar um circuito receptor apropriado, como um DS1489 ou dispositivo equivalente.

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18. DS1488 + DS1489

Um sistema clássico poderia ser:

RS-232

│

┌──────────┴──────────┐

│ │

▼ ▼

DS1488N DS1489

DRIVER RECEIVER

│ │

▼ ▼

TTL TTL

Assim:

DS1488

TTL → RS-232

DS1489

RS-232 → TTL

Esse conjunto era muito comum em equipamentos seriais mais antigos.

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19. Encapsulamento N

O DS1488N utiliza:

PDIP-14

ou seja:

• 14 pinos;
• encapsulamento plástico DIP;
• montagem through-hole;
• espaçamento entre pinos típico de 2,54 mm.

Isso facilita sua utilização em:

• protoboard;
• soquetes;
• placas de manutenção;
• equipamentos antigos.

O fabricante/distribuidor especifica o DS1488N como 14-PDIP, through-hole.

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20. Pinagem

A configuração do DS1488N é composta por quatro entradas, quatro saídas e os terminais de alimentação.

De forma funcional:

DS1488N — DIP-14

 

┌───────────────┐

IN1 │ │ V+

OUT1 │ │ OUT4

IN2 │ │ IN4

OUT2 │ │ V-

GND │ │ OUT3

IN3 │ │ IN3

└───────────────┘

Como existem diferentes versões históricas/documentações, recomendo conferir a pinagem diretamente no datasheet da variante DS1488N antes de substituir um componente em uma placa, principalmente em equipamentos antigos.

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21. Características elétricas importantes

Alguns parâmetros relevantes para identificação técnica:

• 4 drivers independentes;
• entradas compatíveis com TTL/LS;
• saída compatível com RS-232;
• corrente de saída limitada;
• alimentação bipolar;
• faixa de alimentação ampla;
• controle de slew rate por capacitor externo;
• impedância de saída elevada quando desligado;
• operação de aproximadamente 0 °C a +75 °C;
• encapsulamento PDIP-14.

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22. Equivalentes e substitutos

O DS1488N pertence a uma família de componentes bastante conhecida.

Entre componentes funcionalmente relacionados estão:

• MC1488
• SN75188
• SN75C188
• DS14C88
• MAX1488E

O SN75188N, por exemplo, é um quadruple line driver RS-232 da própria Texas Instruments.

O DS14C88 é uma versão CMOS posterior, pin-to-pin compatível com DS1488/MC1488 e apresenta consumo muito menor.

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23. Situação atual do componente

O DS1488N é um componente obsoleto e não deve ser confundido com os modernos transceptores RS-232 que trabalham com uma única alimentação de 3,3 V ou 5 V e utilizam bombas de carga internas.

Por exemplo, componentes modernos como o MAX1488E são compatíveis em função e pinagem, mas possuem características elétricas diferentes.

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24. Descrição minuciosa para cadastro

DS1488N — Texas Instruments

Circuito integrado driver quádruplo para interface de comunicação serial RS-232, contendo quatro canais independentes destinados à conversão de níveis lógicos TTL/LS em níveis de tensão compatíveis com os padrões RS-232C/EIA-232 e CCITT V.24. O dispositivo possui quatro entradas lógicas e quatro saídas de linha, realizando inversão lógica e amplificação de tensão para permitir a transmissão de dados entre circuitos digitais e equipamentos de comunicação serial. As saídas apresentam limitação de corrente e elevada impedância quando o dispositivo está desligado, enquanto o controle da taxa de variação dos sinais (slew rate) pode ser realizado através de capacitores externos. O componente utiliza alimentação bipolar positiva e negativa e é indicado para interfaces seriais, terminais, equipamentos industriais, instrumentos de medição, computadores e equipamentos eletrônicos legados que utilizem a interface RS-232. O DS1488N é fornecido em encapsulamento PDIP de 14 pinos para montagem through-hole e encontra-se atualmente em condição de obsolescência.