スマート端末、産業用インターネット、携帯機器の継続的な進化に伴い、複数電圧ドメイン間の信号やり取りのニーズはますます複雑化しています。I²C、SMBus、UART、GPIO などの異なるインターフェースプロトコルが、レベル変換チップに対して速度、方向制御およびプルアップ設定について差異化した要求を提起しています。エンジニアは部品選定の際、しばしば“プッシュプル(Push-Pull)”と“オープンドレイン(Open-Drain)”という 2 つの方式をそれぞれ設計しなければならない PCB という課題に直面し、開発期間の長期化やBOM 管理の複雑化を招いています。
awinic は顧客の設計課題を深く洞察し、 AW39114PLR と AW39204PLR の 2 種類の 4-bit 双方向電圧レベル変換チップを発表しました。両者は完全に同一の FOPLP 1.87mm×1.37mm-12B ピン配置を採用し、 PCB Co-Lay(共通フットプリント)設計を実現しており、顧客は同一の__TRANS_0025__ PCB 上で 2 種類のチップを柔軟に適応させることができ、設計の継続性とサプライチェーンの弾力性を大幅に向上させます。同時に、FOPLP パッケージは従来の QFN パッケージに比べて体積が著しく小型化されており、スペース制約のある端末製品により多くの設計余剰を提供します。
一、製品概要
両製品とも 1.1V~5.5V 広電圧範囲(AW39114:VCCA 1.08V~3.6V、VCCB 1.65V~5.5V;AW39204:VCCA/VCCB はいずれも 1.1V~5V)をサポートし、 1.2V、1.8V、2.5V、3.3V、5V などの主流ロジックレベルノードをカバーでき、低消費電力 IoT から高速産業用インターフェースに至るまでの全シナリオのニーズを満たします。
二、コア製品優位性
製品優位性その 1: ピン配置が完全に一致する Co-Lay 設計により、1 つの PCB フットプリントで 2 種類のチップに対応可能
awinic は AW39114PLR と AW39204PLR の FOPLP パッケージはピンアライメント設計が行われており、両者のパッケージサイズ、ピン配列、機能定義は完全に一致しています:

B1~B4 / A1~A4:4-bit 双方向データチャネル、一対一対応
VCCA / VCCB:独立した 2 つの電源レール、配置位置は同一
OE:出力イネーブル制御、参照VCCA、グラウンドにプルダウンすることで低消費電力ハイインピーダンス状態へ移行可能
GNDコモングラウンド
顧客価値:
同一の PCB Layout セットで実際のインターフェース要件に応じて柔軟に実装可能AW39114PLRまたはAW39204PLR、基板変更不要
製品プラットフォーム設計時、I²C 低速バスバージョンとUART/GPIO 高速バージョンでメインボードを共用可能
開発検証コストを大幅に削減し、複数プロジェクトの導入期間を短縮
サプライチェーンの在庫確保がより柔軟に、1 つのPCB で 2 種類の機能定義に対応可能、在庫管理がより効率的
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製品優位性 2:FOPLP 超小型パッケージ、従来型 QFN より体積優位
AW39114PLR / AW39204PLR いずれも FOPLP 1.87mm×1.37mm-12B パッケージを採用、従来型 QFN パッケージと比較し、基板占有面積を大幅に削減:

面積は約 20%~25%削減:スマートフォン、タブレット、スマートウォッチ、微型センサーなど空間が極度に制限される用途において、わずかなPCB スペースも極めて貴重
より薄いパッケージ高さ:FOPLPパッケージprofile はより薄く、端末全体の厚みに敏感な携帯機器に適応
優れた放熱性と電気的特性:FOPLPパッケージはより短いピン経路と優れた高周波特性を備え、高速信号の完全な伝送を支援
製品優位性 3: AW39114PLR——プルアップ抵抗内蔵、I²C/SMBus 貼付即使用可能
AW39114PLR オープンドレインバス用途向けに深度最適化を実施:
A/B ポート内に 10kΩ プルアップ抵抗を内蔵、I²C、SMBus などのオープンドレインプロトコルでは外付けプルアップが不要、8 個の抵抗のBOM コストと配置スペースを節約
サポートプッシュプル 24Mbps / オープンドレイン 2Mbps デュアルモードデータレート
方向制御信号不要、双方向レベル変換を自動完了
電源シーケンス要件なし、VCCAまたはVCCB 任意の電源投入順序が可能で、電源設計を簡素化
OEローレベル時に超低消費電力モードに入り、バッテリー持続時間を延長
製品メリット 4: AW39204PLR——140Mbps 高速伝送、自動方向検知
AW39204PLR 高速プッシュプルインターフェース向けに、優れた信号変換性能を提供:
最大 140Mbps データレート(VCCA/VCCB> 1.8V) で、高速UART、SPI、GPIO のスルーレート要件を容易に満たす
100pF 高容量駆動能力、長配線または多負荷バスを駆動可能
VCCA と VCCB は完全に独立、VCCA はより大きく、等しく、または小さくてもよいVCCB、方向制限を受けず、より複雑な電源アーキテクチャに対応
VCC アイソレーション特性: いずれかの電源が遮断された場合、すべての I/O は自動的にハイインピーダンス状態になり、逆流電流を防ぎ、システム安全を保護
自動方向検出、外部方向制御不要で、ソフトウェアおよびハードウェア設計を簡素化
3. 代表的なアプリケーションシーン
スマートウォッチ: 超小型FOPLP パッケージで内部スペースを節約、Co-Lay設計により異なる機能バージョンでマザーボードを共通化
ハンドヘルドターミナル/ タブレット:I²Cタッチモジュール用AW39114PLR、高速GPIO 拡張用AW39204PLR、1 セットのPCB で完全対応
産業制御 / 安防機器: 広温度動作、高信頼性レベル変換、サポート5V と3.3V/1.8V システム相互接続
IoT センサーノード:超低消費電力 OE 制御、バッテリー駆動シーンでの待機時間延長
通信モジュール:VCC絶縁特性により電源異常時のシステム安全性を確保
四、結び
awinic AW39114PLR / AW39204PLR 双方向レベル変換シリーズは、 FOPLP 超小型パッケージを実現し、PCB Co-Lay共通レイアウト設計により、顧客が同一のハードウェアプラットフォームで低速オープンドレインバスから高速プッシュプルインターフェースまでの全シーンニーズをカバー可能にします。従来の QFN パッケージと比較し、体積は約 20% 以上削減され、端末製品の薄型化・小型化を強力にサポートします。
今後、awinic はインターフェースおよび電源管理分野にて深耕を続け、さらに多くの高集積・高互換性を備えたアナログチップ製品により、顧客のプラットフォーム化・モジュール化による効率的な開発を支援してまいります。