日本テキサス・インスツルメンツ（日本TI）は2008年6月、デジタル接点入力（スイッチ）を利用する工業アプリケーション向けの8チャンネルシリアライザIC「SN65HVS882」を発表した。スイッチからの信号を整形する信号コンディショニング回路、シリアライザ回路、DC-DCコンバータなどを集積した製品である。工業用オートメーションや試験/計測装置などにおける基板上の実装面積の削減、ケーブル本数の削減、低消費電力化を可能にするという。動作電源電圧は10V～34Vで、動作温度範囲は－40～125℃。パッケージは28端子のHTSSOPで供給される。すでに量産を開始しており、1000個購入時の単価は3米ドル。評価ボード「SN65HVS882EVM」も用意されており、こちらは49米ドルで供給される

　このシリアライザICが用途として狙う典型的な例は、複数のスイッチを用いる工業用システムである。図1に、シリアライザを用いない場合のシステムの構成例を示した。複数のスイッチからの出力のそれぞれに対して、信号コンディショニング回路とアイソレータを配置し、各信号を受け取るパラレルインターフェースを介して、ホストコントローラに受け渡す形となる。この構成の場合、チャンネル数に応じて、信号ケーブル、部品点数とその実装面積、消費電流が増えていくことになる。

　一方、SN65HVS882を利用する場合のシステム構成は、図2のようになる。この例では、8チャンネル対応の同製品を3個カスケード接続している。同製品は信号コンディショニング回路を8チャンネル分備えているので、図1の構成よりもこの部分を簡略化できる。また、同製品1個につき、8チャンネル分のデータをSPI（serial peripheral interface）インターフェース上の1個のデータストリームとしてアイソレータに渡す形となる。そのため、ケーブル本数、部品点数/実装面積、消費電流の問題を解決できる。日本TIは、実装面積について、「60％ほどの削減効果が見込める」としている、なお、シリアルデータの転送速度は最大1000キロビット/秒である。また、同製品は最大20個カスケード接続することができ、160チャンネルまでに対応可能である。

　SN65HVS882の信号コンディショニング回路では、スイッチからの電流信号を受け取り、それを整形する。入力電流は、外付け抵抗によって200µA～5mAの範囲で調整できる。電流検出と同時に電圧検出も行い、電流/電圧が一定の条件を超えたらスイッチ信号がオンしたと見なし、それ以上の入力電流を遮断して、チップでの消費電流を抑える機能も備えている。例えば、24V系のアプリケーションにおいて、入力信号レベルが5V/3mAに達したらオンしたと見なす場合であれば、3mA以上の電流は遮断するといった具合である。この例であれば、「チャンネル当たり、275mWの電力を削減できる」（日本TI）という。

　また、スイッチをオン/オフする際には、チャタリングなどが発生する恐れがある。これに対応するために、SN65HVS882はもう1つの信号コンディショニング機能として、デバウンス機能を内蔵している。デバウンス処理（フィルタリング処理）を適用する時間は、1ms、3ms、または0ms（フィルタリング処理を行わない）の3つから選択可能である。また、入力状態の監視を行うために、チャンネルごとにLEDを接続することができる。

　SN65HVS882のもう1つの特徴は、DC-DCコンバータを内蔵していることである。このDC-DCコンバータは、同製品の動作電源電圧である10V～34Vの電圧を基に5Vの直流電圧を生成する。これは、アイソレータの1次側電源や、1次側で使用するコントローラなどの電源として利用できる。

　さらに、保護機能として温度センサーを内蔵しており、チップの温度が150℃を超えると、そのことをホストコントローラに知らせる信号を出力する。170℃を超えるとすべての出力をハイインピーダンスとして、外部回路から遮断する。

　なお、同製品はシリアルデータのパリティエラーをチェックする機能は備えていないが、「顧客からの要望が多ければ、今後の製品で対応する」（日本TI）という。また、アイソレータとしてはフォトカプラーを用いる方法もあるが、同社は4チャンネル内蔵のデジタルアイソレータ（1/0入出力のアイソレータ）IC「ISO7241」などの製品も提供している。
（飴本 健）