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TJA1020

器件型号:TJA1020
器件类别:集成电路   
厂商名称:Philips Semiconductors (NXP Semiconductors N.V.)
厂商官网:https://www.nxp.com/
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器件描述

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TJA1020器件文档内容

                              INTEGRATED CIRCUITS

DATA SHEET

TJA1020                                           2002 Jul 17
LIN transceiver

Product specification
Supersedes data of 2001 Dec 17
Philips Semiconductors                                                             Product specification

  LIN transceiver                                                                       TJA1020

FEATURES                                                     GENERAL DESCRIPTION

General                                                      The TJA1020 is the interface between the LIN
                                                             master/slave protocol controller and the physical bus in a
Baud rate up to 20 Kbaud                                   Local Interconnect Network (LIN). It is primarily intended
Very low ElectroMagnetic Emission (EME)                    for in-vehicle sub-networks using baud rates from 2.4 up to
High ElectroMagnetic Immunity (EMI)                        20 Kbaud.
Low slope mode for an even further reduction of EME
Passive behaviour in unpowered state                       The transmit data stream of the protocol controller at the
Input levels compatible with 3.3 and 5 V devices           TXD input is converted by the LIN transceiver into a bus
Integrated termination resistor for Local Interconnect     signal with controlled slew rate and wave shaping to
                                                             minimize EME. The LIN bus output pin is pulled HIGH via
   Network (LIN) slave applications                          an internal termination resistor. For a master application
Wake-up source recognition (local or remote).              an external resistor in series with a diode should be
                                                             connected between pin INH or pin BAT and pin LIN. The
Low power management                                         receiver detects the data stream at the LIN bus input pin
                                                             and transfers it via pin RXD to the microcontroller.
Very low current consumption in sleep mode with local
   and remote wake-up.                                       In normal transceiver operation the TJA1020 can be
                                                             switched in the normal slope mode or the low slope mode.
Protections                                                  In the low slope mode the TJA1020 lengthens the rise and
                                                             fall slopes of the LIN bus signal, thus further reducing the
Transmit data (TXD) dominant time-out function             already very low emission in normal slope mode.
Bus terminal and battery pin protected against
                                                             In sleep mode the power consumption of the TJA1020 is
   transients in the automotive environment (ISO7637)        very low, whereas in failure modes the power consumption
Bus terminal short-circuit proof to battery and ground     is reduced to a minimum.
Thermally protected.

QUICK REFERENCE DATA

   SYMBOL                                      PARAMETER                     MIN.   TYP.  MAX.    UNIT
VBAT                                                                                      27
IBAT         supply voltage on pin BAT                                      5      12     8      V
             supply current on pin BAT in sleep mode                        1      3      1 000  A
VLIN         supply current on pin BAT in standby mode; bus recessive       100    400    1 000  A
Tvj          supply current on pin BAT in normal slope mode; bus recessive  100    400    8.0    A
Vesd(HBM)    supply current on pin BAT in normal slope mode; bus dominant   1      3.5    +40    mA
             DC voltage on pin LIN                                          -27    -      +150   V
             virtual junction temperature                                   -40    -      +4     C
             electrostatic discharge voltage; human body model;             -4     -             kV
             pins NWAKE, LIN and BAT

ORDERING INFORMATION

      TYPE   NAME                                           PACKAGES                      VERSION
   NUMBER     SO8                                        DESCRIPTION                      SOT96-1
                        plastic small outline package; 8 leads; body width 3.9 mm
TJA1020T        -       bare die; die dimensions 1480 1760 375 m                          -
TJA1020U

2002 Jul 17                                               2
Philips Semiconductors                                                                                          Product specification

  LIN transceiver                                                                                                   TJA1020

BLOCK DIAGRAM

handbook, full pagewidth  7

             BAT

                         3     WAKE-UP
         NWAKE                   TIMER

                                                                   CONTROL

                          2     SLEEP/                             TEMPERATURE                                  8 INH
             NSLP              NORMAL                               PROTECTION                                  6

                          4      TIMER                             TJA1020T                                             LIN
              TXD
                                   TXD                                  BUS
             RXD 1             TIME-OUT                               TIMER

                                 TIMER                                                                  FILTER  5 GND

                                               RXD/
                                                INT

                                                                                                                MGU241

                                          Fig.1 Block diagram.

PINNING

SYMBOL PIN                   DESCRIPTION

RXD          1 receive data output (open-drain);
                   active LOW after a wake-up event

NSLP         2 sleep control input (active LOW);
                   controls inhibit output; resets
                   wake-up source flag on TXD and                     handbook, halfpage                                   8 INH
                   wake-up request on RXD
                                                                                                 RXD 1                     7 BAT
NWAKE        3 local wake-up input (active LOW);
                   negative edge triggered                                                     NSLP 2   TJA1020T

                                                                                            NWAKE 3                        6 LIN

                                                                                                 TXD 4                     5 GND

TXD          4 transmit data input; active LOW                                                                     MGU242
                   output after a local wake-up event

GND          5 ground

LIN          6 LIN bus line input/output

BAT          7 battery supply

INH          8 battery related inhibit output for con-

                          trolling an external voltage regulator;               Fig.2 Pinning diagram.

                          active HIGH after a wake-up event

2002 Jul 17                                                        3
Philips Semiconductors                                                                            Product specification

  LIN transceiver                                                                                     TJA1020

FUNCTIONAL DESCRIPTION

The TJA1020 is the interface between the LIN master/slave protocol controller and the physical bus in a Local
Interconnect Network (LIN). The LIN transceiver is optimized for the maximum specified LIN transmission speed of
20 Kbaud providing optimum EMC performance due to wave shaping of the LIN output.

Operating modes

The TJA1020 provides two modes of normal operation, one intermediate mode and one very low power mode. Figure 3
shows the state diagram.

handbook, full pagewidth                  t(NSLP = 1; after 0->1) > tgotonorm         NORMAL
                                                         and TXD = 1              SLOPE MODE
                             STANDBY
                                         (t(NWAKE = 0; after 1->0) > tNWAKE         INH = HIGH
                            INH = HIGH                           or               TERM. = 30 k
                          TERM. = 30 k                                            RXD = LINDATA
                                              t(LIN = 0; after 1->0) > tBUS)
                            RXD = LOW                   and NSLP = 0                    trx ON
                               trx OFF

t(NSLP = 1; after 0->1) > tgotonorm         t(NSLP = 0; after 1->0)               t(NSLP = 1; after 0->1) > tgotonorm
               and TXD = 0                         > tgotosleep                                  and TXD = 1
                                                       and no
                                                 wake-up event

                                 LOW     t(NSLP = 0; after 1->0) > tgotosleep            SLEEP    switching on BAT
                           SLOPE MODE             and no wake-up event
                                                                                  INH = FLOATING
                            INH = HIGH    t(NSLP = 1; after 0->1) > tgotonorm           TERM. =
                          TERM. = 30 k                   and TXD = 0
                          RXD = LINDATA                                             HIGH-OHMIC
                                                                                  RXD = FLOATING
                                trx ON
                                                                                         trx OFF

                                                                                                  MGU243

trx: transmitter.
TERM.: slave termination resistor, connected between pins LIN and BAT.

                                                            Fig.3 State diagram.

2002 Jul 17                              4
Philips Semiconductors                                                            Product specification

  LIN transceiver                                                                     TJA1020

Table 1 Operating modes

  MODE       NSLP TXD (OUTPUT)  RXD                              INH TRANSMITTER  REMARKS
Sleep
Standby(1)   0 weak pull-down floating                           floating off     no wake-up request detected

Normal       0 weak pull-down if LOW; note 3 HIGH off                             wake-up request detected; in
slope                remote wake-up;                                              this mode the microcontroller
mode                 strong pull-down if                                          can read the wake-up source:
                     local wake-up;                                               remote or local wake-up
Low slope            note 2
mode
             1 weak pull-down HIGH:                              HIGH normal slope notes 2, 3 and 4

                                recessive state                  mode

                                LOW:

                                dominant state

             1 weak pull-down HIGH:                              HIGH low slope mode notes 2, 3 and 5

                                recessive state

                                LOW:

                                dominant state

Notes

1. The standby mode is entered automatically upon any local or remote wake-up event during sleep mode. Pin INH and
     the 30 k termination resistor at pin LIN are switched on.

2. The internal wake-up source flag (set if a local wake-up did occur and fed to pin TXD) will be reset when entering
     normal slope or low slope mode (NSLP goes HIGH).

3. The wake-up interrupt (on pin RXD) is released when entering normal slope or low slope mode (NSLP goes HIGH).

4. The normal slope mode is entered if TXD is set HIGH (set by the microcontroller to recessive) during a positive edge
     on NSLP. In the event of a short-circuit to ground on pin TXD, the transmitter will be disabled.

5. The low slope mode is entered if pin TXD is pulled LOW (actively set dominant by the microcontroller or due to a
     failure on TXD) during the positive edge on NSLP.

Sleep mode                                                       The sleep mode can be activated independently from the
                                                                 actual level on pin LIN or NWAKE. So it is guaranteed that
This mode is the most power saving mode of the TJA1020           the lowest power consumption is achievable even in case
and the default state after power-up (first battery supply).     of a continuous dominant level on pin LIN or a continuous
Despite its extreme low current consumption, the TJA1020         LOW on pin NWAKE.
can still be waken up remotely via pin LIN, or waken up
locally via pin NWAKE, or activated directly via pin NSLP.       Standby mode
Filters at the inputs of the receiver (LIN), of pin NWAKE
and of pin NSLP are preventing unwanted wake-up events           The standby mode is entered automatically whenever a
due to automotive transients or EMI. All wake-up events          local or remote wake-up occurs while the TJA1020 is in its
have to be maintained for a certain time period (tBUS,           sleep mode. These wake-up events activate pin INH and
tNWAKE and tgotonorm).                                           enable the slave termination resistor at the pin LIN. As a
                                                                 result of the HIGH condition on pin INH the voltage
The sleep mode is initiated by a falling edge on the pin         regulator and the microcontroller can be activated.
NSLP driven by the microcontroller. After a filter time
continuously driven sleep command (pin NSLP = LOW),              The standby mode is signalled by a LOW level on pin RXD
pin INH becomes floating.                                        which can be used as an interrupt for the microcontroller.

In sleep mode the internal slave termination between             In the standby mode (pin NSLP is still LOW), the condition
pins LIN and BAT is disabled to minimize the power               of pin TXD (weak pull-down or strong pull-down) indicates
dissipation in case pin LIN is short-circuited to ground.        the wake-up source: weak pull-down for a remote wake-up
Only a weak pull-up between pins LIN and BAT is present.         request and strong pull-down for a local wake-up request.

2002 Jul 17                                                   5
Philips Semiconductors                                           Product specification

  LIN transceiver                                                    TJA1020

Setting pin NSLP HIGH during standby mode results in the         In the low slope mode the transmitter output stage drives
following events:                                                the LIN bus line with lengthened rise and fall slopes. This
                                                                 will further reduce the already outstanding EME in the
An immediate reset of the wake-up source flag; thus            normal slope mode. The low slope mode is perfectly suited
   releasing the possible strong pull-down at pin TXD            for applications where transmission speed is not critical.
   before the actual mode change (after tgotonorm) is            The mode selection is done by the LIN transceiver after a
   performed                                                     positive edge on pin NSLP, maintained for a certain time
                                                                 period (tgotonorm). If pin TXD is LOW at that time, the low
A change into normal slope mode if the HIGH level on           slope mode is entered, otherwise the normal mode is
   pin NSLP has been maintained for a certain time period        entered. The transition to the low slope mode will be
   (tgotonorm) and pin TXD is HIGH                               executed during an open pin TXD (fail-safe), a short-circuit
                                                                 from pin TXD to ground (fail-safe) or an intended LOW
A change into low slope mode if the HIGH level on pin          level of pin TXD programmed by the microcontroller. The
   NSLP has been maintained for a certain time period            transmitter is enabled after a LOW-to-HIGH transition on
   (tgotonorm) and pin TXD is pulled LOW by the application.     pin TXD. In the event of a short-circuit to ground on pin
   In the event of a short-circuit to ground or an open-wire     TXD, the transmitter will be disabled.
   on pin TXD, the LIN output remains recessive (fail safe).
                                                                 Wake-up
A reset of the wake-up request signal on pin RXD if the
   HIGH level on pin NSLP has been maintained for a              There are three ways to wake-up a TJA1020 which is in
   certain time period (tgotonorm).                              sleep mode:

Normal slope mode                                                1. Remote wake-up via a dominant bus state

In the normal slope mode the transceiver is able to              2. Local wake-up via a negative edge at pin NWAKE
transmit and receive data via the LIN bus line. The receiver
detects the data stream at the LIN bus input pin and             3. Mode change (pin NSLP is HIGH) from sleep mode to
transfers it via pin RXD to the microcontroller (see Fig.1):          normal slope/low slope mode.
HIGH at a recessive level and LOW at a dominant level on
the bus. The receiver has a supply voltage related               Remote and local wake-up
threshold with hysteresis and an integrated filter to
suppress bus line noise. The transmit data stream of the         A falling edge at pin NWAKE followed by a LOW level
protocol controller at the TXD input is converted by the         maintained for a certain time period (tNWAKE) results in a
transmitter into a bus signal with controlled slew rate and      local wake-up. The pin NWAKE provides an internal
wave shaping to minimize EME. The LIN bus output pin is          pull-up towards pin BAT.
pulled HIGH via an internal slave termination resistor. For
a master application an external resistor in series with a       If, during power-up, pin NWAKE is LOW for a certain
diode should be connected between pin INH or BAT on              period of time (tNWAKE) this will also result in a local
one side and pin LIN on the other side.                          wake-up.

The normal slope mode is entered by a HIGH level on              A falling edge at pin LIN followed by a LOW level
pin TXD and a HIGH level on pin NSLP maintained for a            maintained for a certain time period (tBUS) and a rising
certain time period (tgotonorm), coming from the sleep or        edge at pin LIN respectively (see Fig.4) results in a remote
standby mode.                                                    wake-up.

The TJA1020 switches to sleep mode in case of a LOW              After a local or remote wake-up pin INH is activated (it
level on pin NSLP, maintained during a certain time period       goes HIGH) and the internal slave termination resistor is
(tgotosleep).                                                    switched on. The wake-up request is indicated by a LOW
                                                                 active wake-up request signal on pin RXD to interrupt the
Low slope mode                                                   microcontroller.

The only difference between the normal slope mode and
the low slope mode is the transmitter behaviour.

2002 Jul 17                                                   6
Philips Semiconductors                                            Product specification

  LIN transceiver                                                     TJA1020

Wake-up via mode transition                                       Fail-safe features

It is also possible to set pin INH HIGH with a mode               Pin TXD provides a pull-down to GND in order to force a
transition towards normal slope/low slope mode via pin            predefined level on input pin TXD in case the pin TXD is
NSLP. This is useful for applications with a continuously         unsupplied.
powered microcontroller.
                                                                  Pin NSLP provides a pull-down to GND in order to force
Wake-up source recognition                                        the transceiver into sleep mode in case the pin NSLP is
                                                                  unsupplied.
The TJA1020 can distinguish between a local wake-up
request on pin NWAKE and a remote wake-up request via             Pin RXD is set floating in case of lost power supply on pin
a dominant bus state. The wake-up source flag is set in           BAT.
case the wake-up request was a local one. The wake-up
source can be read on pin TXD in the standby mode. If an          The current of the transmitter output stage is limited in
external pull-up resistor on pin TXD to the power supply          order to protect the transmitter against short-circuit to pins
voltage of the microcontroller has been added a HIGH              BAT or GND.
level indicates a remote wake-up request (weak pull-down
at pin TXD) and a LOW level indicates a local wake-up             A loss of power (pins BAT and GND) has no impact to the
request (strong pull-down at pin TXD; much stronger than          bus line and the microcontroller. There are no reverse
the external pull-up resistor).                                   currents from the bus. The LIN transceiver can be
                                                                  disconnected from the power supply without influencing
The wake-up request flag (signalled on pin RXD) as well           the LIN bus.
as the wake-up source flag (signalled on pin TXD) are
reset immediately, if the microcontroller sets pin NSLP           The output driver at pin LIN is protected against
HIGH.                                                             overtemperature conditions. If the junction temperature
                                                                  exceeds the shutdown junction temperature Tj(sd), the
TXD dominant time-out function                                    thermal protection circuit disables the output driver. The
                                                                  driver is enabled again if the junction temperature has
A `TXD Dominant Time-out' timer circuit prevents the bus          been decreased below Tj(sd) and a recessive level is
line from being driven to a permanent dominant state              present at pin TXD.
(blocking all network communication) if pin TXD is forced
permanently LOW by a hardware and/or software
application failure. The timer is triggered by a negative
edge on pin TXD. If the duration of the LOW level on pin
TXD exceeds the internal timer value (tdom), the transmitter
is disabled, driving the bus line into a recessive state. The
timer is reset by a positive edge on pin TXD.

2002 Jul 17                                                    7
Philips Semiconductors                                                                       Product specification

  LIN transceiver                                                                                TJA1020

handbook, full pagewidth                      LIN recessive                    VBAT

                          VLIN  0.4VBAT       tBUS                             0.6VBAT

                                LIN dominant                                   ground
                                                                        standby mode
                                sleep mode
                                                                                     MBL371

                                              Fig.4 Wake-up behaviour.

2002 Jul 17                                                  8
Philips Semiconductors                                                                 Product specification

  LIN transceiver                                                                          TJA1020

LIMITING VALUES
In accordance with the Absolute Maximum Rating System (IEC 60134); all voltages are referenced to pin GND.

SYMBOL                   PARAMETER                                 CONDITIONS    MIN.      MAX.              UNIT
                                                                               -0.3    +40                  V
VBAT               supply voltage on pin BAT                      note 1       -0.3    +7                   V
VTXD, VRXD, VNSLP                                                 note 2       -27     +40                  V
VLIN               DC voltage on pins TXD, RXD and NSLP                        -1      +40                  V
VNWAKE                                                                         -15     -                    mA
INWAKE             DC voltage on pin LIN
                                                                               -0.3    VBAT + 0.3           V
                   DC voltage on pin NWAKE                                     -50     +15                  mA
                                                                               -150    +100                 V
                   current on pin NWAKE (only relevant if                      -40     +150                 C
                   VNWAKE < VGND - 0.3 V; current will flow into               -55     +150                 C
                   pin GND)
                                                                               -4      +4                   kV
VINH               DC voltage on pin INH                                       -2      +2                   kV
IINH               output current at pin INH                                   -200    +200                 V
Vtrt(LIN)          transient voltage on pin LIN (ISO7637)
Tvj                virtual junction temperature
Tstg               storage temperature
Vesd(HBM)          electrostatic discharge voltage; human body
                   model

                   on pins NWAKE, LIN and BAT

                   on pins RXD, NSLP, TXD and INH

Vesd(MM)           electrostatic discharge voltage; machine
                   model; all pins

Notes

1. Equivalent to discharging a 100 pF capacitor through a 1.5 k resistor.
2. Equivalent to discharging a 200 pF capacitor through a 10  resistor and a 0.75 H coil. In the event of a discharge

     from pin INH to pin BAT: -150 V < Vesd(MM) < +150 V.

THERMAL CHARACTERISTICS
According to IEC747-1.

      SYMBOL             PARAMETER                                CONDITION    VALUE               UNIT
Rth(j-a)                                                                         145               K/W
                   thermal resistance from junction to ambient in in free air
Rth(j-s)base       SO8 package                                                    tbf              K/W

                   thermal resistance from junction to substrate in free air
                   bare die

QUALITY SPECIFICATION
Quality specification in accordance with "AEC - Q100".

2002 Jul 17                                             9
Philips Semiconductors                                                             Product specification

  LIN transceiver                                                                      TJA1020

CHARACTERISTICS
VBAT = 5 to 27 V; Tvj = -40 to +150 C; RL(LIN-BAT) = 500 ; all voltages are defined with respect to ground; positive
currents flow into the IC; typical values are given at VBAT = 12 V; unless otherwise specified; notes 1 and 2.

SYMBOL       PARAMETER                 CONDITIONS                   MIN.     TYP.     MAX. UNIT

Supply       supply current on         sleep mode                1        3        8      A
IBAT         pin BAT
                                       (VLIN = VBAT;
Pin TXD                                VNWAKE = VBAT;
VIH                                    VTXD = 0 V; VNSLP = 0 V)
VIL
Vhys                                   standby mode; bus         100      400      1 000  A
RTXD
                                       recessive (VINH = VBAT;
                                       VLIN = VBAT;
                                       VNWAKE = VBAT;
                                       VTXD = 0 V; VNSLP = 0 V)

                                       standby mode; bus         300      900      2 000  A

                                       dominant (VBAT = 12 V;
                                       VINH = 12 V; VLIN = 0 V;
                                       VNWAKE = 12 V;
                                       VTXD = 0 V;
                                       VNSLP = 0 V); note 3

                                       low slope mode; bus       100      400      1 000  A

                                       recessive (VINH = VBAT;
                                       VLIN = VBAT;
                                       VNWAKE = VBAT;
                                       VTXD = 5 V; VNSLP = 5 V)

                                       normal slope mode; bus 100         400      1 000  A

                                       recessive (VINH = VBAT;
                                       VLIN = VBAT;
                                       VNWAKE = VBAT;
                                       VTXD = 5 V; VNSLP = 5 V)

                                       low slope mode; bus       1        3.5      8      mA

                                       dominant (VBAT = 12 V;
                                       VINH = 12 V;
                                       VNWAKE = 12 V;
                                       VTXD = 0 V;
                                       VNSLP = 5 V); note 3

                                       normal slope mode; bus 1           3.5      8      mA

                                       dominant (VBAT = 12 V;
                                       VINH = 12 V;
                                       VNWAKE = 12 V;
                                       VTXD = 0 V;
                                       VNSLP = 5 V); note 3

             HIGH-level input voltage                            2        -        7      V

             LOW-level input voltage                             -0.3     -        +0.8   V

             TXD hysteresis voltage                              0.03     -        0.5    V

             TXD pull-down resistor VTXD = 5 V                   125      350      800    k

2002 Jul 17                                     10
Philips Semiconductors                                                               Product specification

  LIN transceiver                                                                        TJA1020

     SYMBOL           PARAMETER        CONDITIONS                     MIN.     TYP.      MAX.  UNIT
                                                                            0        +5        A
IIL          LOW-level input current VTXD = 0 V                  -5         3        -         mA

IOL          LOW-level output current standby mode;              1.5

             (local wake-up request) VNWAKE = 0 V;

                                       VLIN = VBAT;

                                       VTXD = 0.4 V

Pin NSLP

VIH          HIGH-level input voltage                            2          -        7         V
VIL          LOW-level input voltage                             -0.3
Vhys         NSLP hysteresis voltage                             0.03       -        +0.8      V
RNSLP        NSLP pull-down resistor                             125
IIL          LOW-level input current                             -5         -        0.5       V

                                       VNSLP = 5 V                          350      800       k
                                       VNSLP = 0 V
                                                                            0        +5        A

Pin RXD (open-drain)

IOL          LOW-level output current normal slope mode;         1.3        3.5      -         mA

                                       VLIN = 0 V; VRXD = 0.4 V

ILH          HIGH-level leakage        normal slope mode;        -5         0        +5        A

             current                   VLIN = VBAT; VRXD = 5 V

Pin NWAKE

VIH          HIGH-level input voltage                            VBAT - 1   -        VBAT + 0.3 V

VIL          LOW-level input voltage                             -0.3       -        VBAT - 3.3 V

IIL          NWAKE pull-up current VNWAKE = 0 V                  -30        -10      -3        A

ILH          HIGH-level leakage        VNWAKE = 27 V;            -5         0        +5        A

             current                   VBAT = 27 V

Pin INH

Rsw(INH)     switch-on resistance      standby; low slope or -              30       50        
ILH          between pins BAT and
             INH                       normal slope mode;

             HIGH-level leakage        IINH = -15 mA;
             current                   VBAT = 12 V

                                       sleep mode;               -5         0        +5        A

                                       VINH = 27 V; VBAT = 27 V

Pin LIN

Vo(reces)    LIN recessive output      VTXD = 5 V; ILIN = 0 mA 0.9VBAT      -        VBAT      V
             voltage

Vo(dom)      LIN dominant output       VTXD = 0 V;               0.6        -        0.15VBAT V
             voltage
ILH                                    VBAT = 8 to 27 V
IIL          HIGH-level leakage
RSLAVE       current                   VTXD = 0 V; VBAT = 7.3 V 0.6         -        1.2       V
             LIN pull-up current
                                       VLIN = VBAT               -1         0        +1        A
             slave termination
             resistance to pin BAT     sleep mode; VLIN = 0 V; -2           -5       -10       A
                                       VNSLP = 0 V
                                                                            30       47        k
                                       standby, low slope or 20
                                       normal slope mode;
                                       VLIN = 0 V; VBAT = 12 V

2002 Jul 17                                         11
Philips Semiconductors                                                                        Product specification

  LIN transceiver                                                                                 TJA1020

    SYMBOL             PARAMETER                CONDITIONS                    MIN.      TYP.      MAX.   UNIT
Io(sc)                                   VLIN = VBAT = 12 V;              27         40       60         mA
                short-circuit output     VTXD = 0 V; t < tdom                                            mA
                current                  VLIN = VBAT = 27 V;              60                             V
                                         VTXD = 0 V; t < tdom                                            V
                                         VBAT = 7.3 to 27 V               0.4VBAT    90       125        V
                                                                                                         C
Vth(rx)         receiver threshold       VBAT = 7.3 to 27 V               0.475VBAT  -        0.6VBAT    s
                voltage                  VBAT = 7.3 to 27 V               0.145VBAT                      s
                                                                                                         s
Vcntr(rx)       receiver centre voltage                                              0.5VBAT 0.525VBAT
Vthr(hys)                                                                            0.16VBAT 0.175VBAT  s
                receiver threshold
                hysteresis voltage                                                                       s

Thermal shutdown                                                                                         s

Tj(sd)          shutdown junction                                         160        175      190
                temperature

AC characteristics

td(TXD-BUSon/off) TXD propagation delay  normal slope mode;               -2         0        +2
                         failure
                                         CL = 10 nF; RL = 500 ;

                                         (see Fig.5)

                                         tPropTxDom - tPropTxRec

td(TXD-BUSon/off) TXD propagation delay  low slope mode;                  -5         0        +5
                         failure
                                         CL = 10 nF; RL = 500 ;
                                         (see Fig.5)

                                         tPropTxDom - tPropTxRec

td(BUSon/off-RXD) RXD propagation delay  normal slope mode and -2                    0        +2
                         failure
                                         low slope mode; CL = 0;
                                         RL = ; voltage on LIN
                                         externally forced; LIN

                                         slope time <500 ns;

                                         CRXD = 20 pF;
                                         RRXD = 2.4 k; (see
                                         Fig.5)

                                         tPropRxDom - tPropRxRec

tf(slope)(dom)  fall time LIN            normal slope mode;               -          16       27
                (100% to 0%)
                                         CL = 10 nF; RL = 500 ;

                                         VBAT = 12 V; transition

                                         from recessive to

                                         dominant; note 4; (see

                                         Fig.5)

tr(slope)(rec)  rise time LIN            normal slope mode;               -          16       27
                (0% to 100%)
                                         CL = 10 nF; RL = 500 ;
                                         VBAT = 12 V; transition
                                         from dominant to

                                         recessive; note 5; (see

                                         Fig.5)

tslope(norm)    normal slope symmetry    normal slope mode;               -5         0        +5

                                         CL = 10 nF; RL = 500 ;

                                         VBAT = 12 V;
                                         tf(slope)(dom) - tr(slope)(rec)

2002 Jul 17                                           12
Philips Semiconductors                                                                                                                                                Product specification

  LIN transceiver                                                                                                                                                         TJA1020

SYMBOL                PARAMETER                CONDITIONS                                                                                              MIN.     TYP.      MAX. UNIT

tf(slope)(norm)(dom)  normal slope fall time LIN normal slope mode;                                                                                -         12       22.5  s

                      (100% to 0%)             CL = 6.8 nF; RL = 660 ;

                                               VBAT = 12 V; transition

                                               from recessive to

                                               dominant; note 4

tr(slope)(norm)(rec)  normal slope rise time   normal slope mode;                                                                                  -         12       22.5  s
                      LIN (0% to 100%)
                                               CL = 6.8 nF; RL = 660 ;

                                               VBAT = 12 V; transition

                                               from dominant to

                                               recessive; note 5

tslope(norm)          normal slope symmetry    normal slope mode;                                                                                  -4        0        +4    s
tf(slope)(low)(dom)
tr(slope)(low)(rec)   low slope fall time LIN  CL = 6.8 nF; RL = 660 ;
tBUS                  (100% to 0%)             VBAT = 12 V;
                      low slope rise time LIN  tf(slope)(dom) - tr(slope)(rec)
                      (0% to 100%)
                      dominant time for        low slope mode;                                                                                     -         30       62    s
                      wake-up via bus
                                               CL = 10 nF; RL = 500 ;
                                               VBAT = 12 V; note 4

                                               low slope mode;                                                                                     -         30       62    s

                                               CL = 10 nF; RL = 500 ;
                                               VBAT = 12 V; note 5

                                               sleep mode                                                                                          30        70       150   s

tNWAKE                dominant time for        sleep mode                                                                                          7         20       50    s

                      wake-up via pin NWAKE

tgotonorm             time period for mode                                                                                                         2         5        10    s
                      change from sleep or
                      standby mode into
                      normal/low slope mode

tgotosleep            time period for mode                                                                                                         2         5        10    s
                      change from normal/low
                      slope mode into sleep
                      mode

tdom                  TXD dominant time out VTXD = 0 V                                                                                             6         12       20    ms

Notes

1. All parameters are guaranteed over the virtual junction temperature by design, but only 100% tested at 125 C
     ambient temperature for dies on wafer level and above this for cased products 100% tested at 25 C ambient
     temperature, unless otherwise specified.

2. For bare die, all parameters are only guaranteed if the backside of the bare die is connected to ground.

3. If VBAT is higher than 12 V, the battery current increases due to the internal LIN termination resistor. The minimum
     value of this resistor is 20 k. The maximum current increase is therefore: IBAT(increase) = -V----B---A2---T-0-----k---1----2-----V--

4. tf(slope)(dom) = (---(--t--V----L--I--N-----=------4---0---%-----0-)---.-5----5(---t--V---L---I-N------=-----9---5----%------)--) ; see Fig.6

5. tr(slope)(rec) = (---(--t--V----L--I--N-----=------6---0---%----0--)-.--5---5--(---t--V---L---I-N------=-----5---%------)---) ; see Fig.6

2002 Jul 17                                             13
Philips Semiconductors                                                                                          Product specification

  LIN transceiver                                                                                                   TJA1020

TIMING DIAGRAMS

handbook, full pagewidth  TXD           50%               50%
                           VLIN        t PropTxDom                 t PropTxRec

                                                    100%
                                                    95%

                                                    0.5 VBAT                              0.5 VBAT

                          RXD                                                    5%       t PropRxRec     t
                                                     0%                                            50%
                                                                                                        MGW323
                                                    t PropRxDom

                                                                         50%

                                 Fig.5 Timing diagram for AC characteristics, bus loaded.

handbook, full pagewidth

                                 VLIN               100%
                                                    95%

                                                                                     60%

                                                                 40%  5%                     t
                                                            0%              tslope(Rec)
                                                    tslope(Dom)                           MGU433

2002 Jul 17                                         Fig.6 Definition of slope timing.
                                                                       14
Philips Semiconductors                                                                                                      Product specification

  LIN transceiver                                                                                                               TJA1020

APPLICATION INFORMATION

handbook, full pagewidth                                        ECU

                                                 BATTERY                                                                                   LIN BUS
                                                                                                                                             LINE
                                              +5 V/
                                              +3.3 V                                                                       only for
                                                                                                                        master node

                                                           INH     BAT
                                                         8
                         VDD                  RXD               7                 NWAKE
                                        RX0           1
                                                                               3
             MICROCONTROLLER
                                        TX0   TXD 4 TJA1020T                                                                1 k

                                        Px.x  NSLP 2                           6 LIN                                               MGU244
                         GND
                                                                                                           (1)

                                                                5

                                                                 GND

More information is available in a separate application note.
(1) Cmaster = 1 nF; Cslave = 220 pF.

                                               Fig.7 Typical application of the TJA1020.

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                                                                                         100 nF

                                                            BAT                                                 RL      CL
                                              NWAKE

                                                                          INH

                                              NSLP

                                                      TJA1020

                                              TXD

                                              RXD               LIN

                          RRXD CRXD                       GND                                                   MGT992

2002 Jul 17                                   Fig.8 Test circuit for AC characteristics.
                                                                       15
Philips Semiconductors                                                                  Product specification

  LIN transceiver                                                                           TJA1020

handbook, full pagewidth  5V

                              10 10                                        10 F
                              k k
                                                  BAT
                                     INH                             500

                                                          NWAKE

                                     RXD

                                            TJA1020

                                     TXD

                                                                                  1 nF

                              5V     NSLP       LIN                                      TRANSIENT
                                                                                        GENERATOR
                                           GND
                                                                                                       MGT993

The waveforms of the applied transients on pin 6 (LIN) and pin 7 (BAT) are according to ISO7637 part 1, test pulses 1, 2, 3a, 3b, 4, 5, 6 and 7.

                                              Fig.9 Test circuit for automotive transients.

2002 Jul 17                                                      16
Philips Semiconductors                                                                         Product specification

  LIN transceiver                                                                                  TJA1020

BONDING PAD LOCATIONS

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                          1
                                                                       8

                          2

                                              y                           7

                                                  x

                                           3                  6
                                                     5A 5B 5C
                                          4
                          0                                      MGW322

                            0

                          Fig.10 Bonding pad locations.

Table 2 Bonding pad locations (dimensions in m). All x and y co-ordinates are referenced to the bottom left hand
             corner of the die.

                                                                                 CO-ORDINATES

            SYMBOL        PAD                                               x                    y
                                                                          111                  1 570
RXD                         1                                             111                  1 395
NSLP                        2                                             165                  424
NWAKE                       3                                             134                  134
TXD                         4                                             1 075
GND1                       5A                                             1 185                 90
GND2                       5B                                             1 295                 90
GND3                       5C                                             1 318                 90
LIN                         6                                             1 235                419
BAT                         7                                             1 125                1 133
INH                         8                                                                  1 490

2002 Jul 17                                   17
Philips Semiconductors                                                                                                             Product specification

  LIN transceiver                                                                                                                      TJA1020

PACKAGE OUTLINE                                                                                                                                   SOT96-1
SO8: plastic small outline package; 8 leads; body width 3.9 mm

                                            D                                                  E             A

                                                                                                                                X

                                 y                                        c                    HE                               vM A
                                                       5
                              Z
                             8

                                                                                                      Q

                                                                               A2                            (A 3)           A
                                                                                    A1

                               pin 1 index               4  wM                                                            
                                                     bp                                                 Lp
                             1                                                                         L
                                     e
                                                                                               detail X

                                                       0          2.5                   5 mm

                                                                  scale

DIMENSIONS (inch dimensions are derived from the original mm dimensions)

             A                                         D(1) E(2)                                                                          Z (1)  
UNIT max. A1           A2     A3    bp         c                  e            HE       L      Lp     Q      v               w     y

mm      1.75    0.25   1.45   0.25  0.49       0.25    5.0  4.0   1.27         6.2      1.05   1.0    0.7    0.25 0.25             0.1    0.7    8o
                0.10   1.25         0.36       0.19    4.8  3.8                5.8             0.4    0.6                                 0.3

inches  0.069   0.010  0.057  0.01  0.019 0.0100 0.20       0.16  0.050        0.244    0.041  0.039  0.028  0.01            0.01  0.004  0.028  0o
                0.004  0.049        0.014 0.0075 0.19       0.15               0.228           0.016  0.024                               0.012

Notes
1. Plastic or metal protrusions of 0.15 mm maximum per side are not included.
2. Plastic or metal protrusions of 0.25 mm maximum per side are not included.

OUTLINE                                              REFERENCES                                               EUROPEAN                  ISSUE DATE
VERSION                                                                                                      PROJECTION
                          IEC                  JEDEC              EIAJ                                                                    97-05-22
SOT96-1               076E03                                                                                                             99-12-27
                                               MS-012

2002 Jul 17                                                       18
Philips Semiconductors                                                Product specification

  LIN transceiver                                                         TJA1020

SOLDERING                                                             If wave soldering is used the following conditions must be
                                                                      observed for optimal results:
Introduction to soldering surface mount packages
                                                                      Use a double-wave soldering method comprising a
This text gives a very brief insight to a complex technology.            turbulent wave with high upward pressure followed by a
A more in-depth account of soldering ICs can be found in                 smooth laminar wave.
our "Data Handbook IC26; Integrated Circuit Packages"
(document order number 9398 652 90011).                               For packages with leads on two sides and a pitch (e):

There is no soldering method that is ideal for all surface                larger than or equal to 1.27 mm, the footprint
mount IC packages. Wave soldering can still be used for                     longitudinal axis is preferred to be parallel to the
certain surface mount ICs, but it is not suitable for fine pitch            transport direction of the printed-circuit board;
SMDs. In these situations reflow soldering is
recommended.                                                             smaller than 1.27 mm, the footprint longitudinal axis
                                                                            must be parallel to the transport direction of the
Reflow soldering                                                            printed-circuit board.

Reflow soldering requires solder paste (a suspension of                  The footprint must incorporate solder thieves at the
fine solder particles, flux and binding agent) to be applied             downstream end.
to the printed-circuit board by screen printing, stencilling or
pressure-syringe dispensing before package placement.                  For packages with leads on four sides, the footprint must
                                                                         be placed at a 45 angle to the transport direction of the
Several methods exist for reflowing; for example,                        printed-circuit board. The footprint must incorporate
convection or convection/infrared heating in a conveyor                  solder thieves downstream and at the side corners.
type oven. Throughput times (preheating, soldering and
cooling) vary between 100 and 200 seconds depending                   During placement and before soldering, the package must
on heating method.                                                    be fixed with a droplet of adhesive. The adhesive can be
                                                                      applied by screen printing, pin transfer or syringe
Typical reflow peak temperatures range from                           dispensing. The package can be soldered after the
215 to 250 C. The top-surface temperature of the                     adhesive is cured.
packages should preferable be kept below 220 C for
thick/large packages, and below 235 C for small/thin                 Typical dwell time is 4 seconds at 250 C.
packages.                                                             A mildly-activated flux will eliminate the need for removal
                                                                      of corrosive residues in most applications.
Wave soldering
                                                                      Manual soldering
Conventional single wave soldering is not recommended
for surface mount devices (SMDs) or printed-circuit boards            Fix the component by first soldering two
with a high component density, as solder bridging and                 diagonally-opposite end leads. Use a low voltage (24 V or
non-wetting can present major problems.                               less) soldering iron applied to the flat part of the lead.
                                                                      Contact time must be limited to 10 seconds at up to
To overcome these problems the double-wave soldering                  300 C.
method was specifically developed.
                                                                      When using a dedicated tool, all other leads can be
                                                                      soldered in one operation within 2 to 5 seconds between
                                                                      270 and 320 C.

2002 Jul 17                                                       19
Philips Semiconductors                                                          Product specification

  LIN transceiver                                                                   TJA1020

Suitability of surface mount IC packages for wave and reflow soldering methods

                                    PACKAGE(1)         SOLDERING METHOD

BGA, LBGA, LFBGA, SQFP, TFBGA, VFBGA                   WAVE                     REFLOW(2)
HBCC, HBGA, HLQFP, HSQFP, HSOP, HTQFP, HTSSOP, HVQFN,
HVSON, SMS                                             not suitable             suitable
PLCC(4), SO, SOJ                                       not suitable(3)          suitable
LQFP, QFP, TQFP
SSOP, TSSOP, VSO                                       suitable                 suitable
                                                       not recommended(4)(5)    suitable
                                                       not recommended(6)       suitable

Notes

1. For more detailed information on the BGA packages refer to the "(LF)BGA Application Note" (AN01026); order a copy
     from your Philips Semiconductors sales office.

2. All surface mount (SMD) packages are moisture sensitive. Depending upon the moisture content, the maximum
     temperature (with respect to time) and body size of the package, there is a risk that internal or external package
     cracks may occur due to vaporization of the moisture in them (the so called popcorn effect). For details, refer to the
     Drypack information in the "Data Handbook IC26; Integrated Circuit Packages; Section: Packing Methods".

3. These packages are not suitable for wave soldering. On versions with the heatsink on the bottom side, the solder
     cannot penetrate between the printed-circuit board and the heatsink. On versions with the heatsink on the top side,
     the solder might be deposited on the heatsink surface.

4. If wave soldering is considered, then the package must be placed at a 45 angle to the solder wave direction.
     The package footprint must incorporate solder thieves downstream and at the side corners.

5. Wave soldering is suitable for LQFP, TQFP and QFP packages with a pitch (e) larger than 0.8 mm; it is definitely not
     suitable for packages with a pitch (e) equal to or smaller than 0.65 mm.

6. Wave soldering is suitable for SSOP and TSSOP packages with a pitch (e) equal to or larger than 0.65 mm; it is
     definitely not suitable for packages with a pitch (e) equal to or smaller than 0.5 mm.

2002 Jul 17             20
Philips Semiconductors                     Product specification

  LIN transceiver                              TJA1020

DATA SHEET STATUS

DATA SHEET STATUS(1)    PRODUCT                                               DEFINITIONS
                        STATUS(2)
                                       This data sheet contains data from the objective specification for product
Objective data          Development    development. Philips Semiconductors reserves the right to change the
                                       specification in any manner without notice.
Preliminary data        Qualification
                                       This data sheet contains data from the preliminary specification.
Product data            Production     Supplementary data will be published at a later date. Philips
                                       Semiconductors reserves the right to change the specification without
                                       notice, in order to improve the design and supply the best possible
                                       product.

                                       This data sheet contains data from the product specification. Philips
                                       Semiconductors reserves the right to make changes at any time in order
                                       to improve the design, manufacturing and supply. Changes will be
                                       communicated according to the Customer Product/Process Change
                                       Notification (CPCN) procedure SNW-SQ-650A.

Notes
1. Please consult the most recently issued data sheet before initiating or completing a design.
2. The product status of the device(s) described in this data sheet may have changed since this data sheet was

     published. The latest information is available on the Internet at URL http://www.semiconductors.philips.com.

2002 Jul 17                            21
Philips Semiconductors                                             Product specification

  LIN transceiver                                                      TJA1020

DEFINITIONS                                                        Right to make changes  Philips Semiconductors
                                                                   reserves the right to make changes, without notice, in the
Short-form specification  The data in a short-form                 products, including circuits, standard cells, and/or
specification is extracted from a full data sheet with the         software, described or contained herein in order to
same type number and title. For detailed information see           improve design and/or performance. Philips
the relevant data sheet or data handbook.                          Semiconductors assumes no responsibility or liability for
                                                                   the use of any of these products, conveys no licence or title
Limiting values definition  Limiting values given are in           under any patent, copyright, or mask work right to these
accordance with the Absolute Maximum Rating System                 products, and makes no representations or warranties that
(IEC 60134). Stress above one or more of the limiting              these products are free from patent, copyright, or mask
values may cause permanent damage to the device.                   work right infringement, unless otherwise specified.
These are stress ratings only and operation of the device
at these or at any other conditions above those given in the       BARE DIE DISCLAIMER
Characteristics sections of the specification is not implied.
Exposure to limiting values for extended periods may               All die are tested and are guaranteed to comply with all
affect device reliability.                                         data sheet limits up to the point of wafer sawing for a
                                                                   period of ninety (90) days from the date of Philips' delivery.
Application information  Applications that are                     If there are data sheet limits not guaranteed, these will be
described herein for any of these products are for                 separately indicated in the data sheet. There are no post
illustrative purposes only. Philips Semiconductors make            packing tests performed on individual die or wafer. Philips
no representation or warranty that such applications will be       Semiconductors has no control of third party procedures in
suitable for the specified use without further testing or          the sawing, handling, packing or assembly of the die.
modification.                                                      Accordingly, Philips Semiconductors assumes no liability
                                                                   for device functionality or performance of the die or
DISCLAIMERS                                                        systems after third party sawing, handling, packing or
                                                                   assembly of the die. It is the responsibility of the customer
Life support applications  These products are not                  to test and qualify their application in which the die is used.
designed for use in life support appliances, devices, or
systems where malfunction of these products can
reasonably be expected to result in personal injury. Philips
Semiconductors customers using or selling these products
for use in such applications do so at their own risk and
agree to fully indemnify Philips Semiconductors for any
damages resulting from such application.

2002 Jul 17                                                    22
Philips Semiconductors         Product specification

  LIN transceiver                  TJA1020

                        NOTES

2002 Jul 17             23
Philips Semiconductors a worldwide company

Contact information
For additional information please visit http://www.semiconductors.philips.com. Fax: +31 40 27 24825
For sales offices addresses send e-mail to: sales.addresses@www.semiconductors.philips.com.

Koninklijke Philips Electronics N.V. 2002                                SCA74

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without notice. No liability will be accepted by the publisher for any consequence of its use. Publication thereof does not convey nor imply any license
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Printed in The Netherlands  04/pp24          Date of release: 2002 Jul 17  Document order number: 9397 750 10028
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