堅固耐用的3.3V RS485/RS422收發(fā)器，集成可切換終端

中高速RS485網絡 必須終止以避免 數(shù)據損壞的反射。這 表示放置了終端電阻 在公共汽車的兩端。當然，如果 網絡擴展或重新配置， 端接電阻必須 也搬家。3.3V LTC2854 和 LTC2855 收發(fā)器消除了 繁瑣的隨機終止任務 電阻。這些設備具有 集成終端電阻器 連接在接收器輸入端 可以通過以下方式啟用或禁用 輸入的簡單邏輯控制 引腳， 進行網絡配置 并快速重新配置。這些 設備采用微型封裝，并且 極其堅固，可承受靜電放電 高達 ±25kV HBM 的沖擊 （LTC2854） 在線 I/O 引腳 — 業(yè)界的 RS485 的最高防護等級 收發(fā)器。

LTC2854 的其他特性 LTC2855 包括一個接收器 平衡閾值，實現(xiàn)卓越 占空比性能，高輸入 電阻允許多達 256 要連接到一條總線的設備， 和完整的故障保護輸出。司機 提供低功耗操作，在 與接收器和 集成終端電阻，提供 單芯片阻抗匹配 網絡解決方案。零件可用 半雙工和全雙工配置 采用微型封裝，包括 10 和 12 引腳 DFN 以及 16 引腳 SSOP （見表1）。

LTC2854 和 LTC2855如圖2所示。

圖2.LTC2854 和 LTC2855 的框圖

可切換端接 差分信號向下傳播 雙絞線傳輸線是 阻抗時部分反射 遇到不匹配。這 反射信號引起建設性 和/或對 可能損壞數(shù)據的行。為了防止 此條件和優(yōu)化系統(tǒng) 性能，傳輸線 應在兩端終止 與特性相匹配的電阻器 電纜的阻抗。

LTC2854 和 LTC2855 收發(fā)器 集成此終止 電阻器，以便可以選擇性地 僅通過控制來包含或排除 端接使能引腳 （TE）。電阻有效連接 接收器輸入引腳兩端 通過將 TE 設置為高電平并斷開連接 當 TE 低電平或設備未通電時。 這種安排幾乎是 從系統(tǒng)管理的角度來看是理想的選擇，尤其是在條件下 其中網絡配置 變化和端接電阻 需要移動到新的一端 巴士。在這種情況下，手動刪除 和分立電阻器的放置 不是必需的;而是變化 通過適當?shù)臄?shù)字控制 在 LTC2854 或 LTC2855。

為了說明重要性 端接放置，考慮 圖 3 中所示的配置，其中 網絡擴展的效果是 提出。初始配置 由節(jié)點 1 和節(jié)點 2 組成，由 LTC2854 收發(fā)器與 200 英尺的 Cat 5 電纜。波形 在圖的左下角顯示 節(jié)點 2 接收到的信號，驅動 從節(jié)點 1。電纜的兩端 通過設置 TE 終止 兩個收發(fā)器上的引腳均為高電平。這 接收到的信號看起來很干凈，因為 總線已正確終止。

圖3.終端放置對網絡擴展的影響

一個 阻抗失配小 電纜特性阻抗 100Ω和終端電阻 120Ω，導致 波形。這種影響很小，并且 圖用于說明終止 LTC2854 中的電阻器和 LTC2855 與流行的 低成本 100Ω 電纜。

第二組波形上 圖 3 底部顯示了 向系統(tǒng)引入第三個節(jié)點 通過 100 英尺的附加電纜 但不移動終端 電阻到新的終端位置。這 節(jié)點 3 和節(jié)點 2 處的波形為 兩者都因反射而嚴重扭曲 由不當終止引起的。 在第三組波形中， 端接放置已更正 通過在節(jié)點 1 處將 TE 設置為高電平 和僅 3，從而清理 節(jié)點 2 和 3 接收的信號。這 邏輯可選端接電阻 在 LTC2854 中允許此校正 無需物理干預 必填。

端接電阻良好 在整個溫度范圍內保持，常見 模式電壓和頻率（如 如圖 4 所示）。此外 終端網絡僅添加 微不足道的容性負載 接收器引腳。輸入電容 在 LTC2855 的 A 和 B 引腳上，大約 9pF 測量到地面 和 3.5pF 差分。

圖4.LTC2855 端接電阻與 （a） 溫度、（b） 共模電壓和 （c） 頻率的關系。

平衡閾值接收器 帶完全故障保護

LTC2854 和 LTC2855 的特性 低功耗接收器，可繪制 僅 450μA。單端輸入 每個接收器輸入端的接地電阻大于 96kΩ 當終止被禁用時。這 比要求高出八倍 TIA/EIA-485-A 中規(guī)定 標準，因此此接收器代表 八分之一單位負載。這 反過來，意味著 8× 標準 接收器數(shù)量，或總共 256 個，可以 無需加載即可連接到生產線 它超出了 標準。

接收器實現(xiàn)完全故障保護 在以下情況下驅動 RO 高位的設計 接收器的輸入短路， 保持打開或終止（外部或 內部）但不驅動。

LTC2854 / LTC2855 接收器的一個關鍵要素是它使用 具有兩個電壓的窗口比較器 閾值在零附近平衡 出色的占空比性能。如 如圖 5 所示，用于差分 從負信號接近 方向，閾值為+65mV。 當從積極接近時 方向，門限為 –65mV。 這些門限中的每一個都有 20mV 滯后（圖中未顯示）。 這種圍繞 0V 的窗口保留了 占空比，用于小輸入，重 邊緣擺斜。此性能 如圖 6 中突出顯示，其中 信號通過 4000 英尺的 5e 類電纜速度為 3Mbps。頂級套裝 跡線顯示進入的信號 接收器在向下移動后 長電纜。中間的痕跡是區(qū)別 的前兩個信號和 底部跡線是生成的波形 從接收器的RO引腳中出來。是的 清楚，即使差異 信號峰值略高于 ±100mV 和 嚴重擺動，輸出保持 近乎完美的信號，幾乎沒有 占空比失真。

圖5.接收器輸入閾值特性

圖6.3Mbps 信號從 4000 英尺的 Cat 5e 電纜上驅動。頂部跡線：通過電纜傳輸后接收的信號;中間跡線：顯示頂部信號差異的數(shù)學運算;底部跡線：接收器輸出。

很少有設備可以達到此級別 的性能，因為平衡 接收器閾值與 短路故障安全要求。其他 部件通常包括負極 接收器中的閾值使當 輸入短路在一起（即0V 差分）接收器輸出驅動 高，表示故障保護條件。 不幸的是，負偏移可以 導致嚴重的占空比失真 像這樣的小而慢沿速率信號 如圖 6 所示。

LTC2854 和 LTC2855 避免了 此問題通過使用一種方法來 檢測短路故障保護情況 保持正常的信號完整性。 在正常操作中，兩者 圖 5 所示的閾值為 用于確定接收器輸出 州。但是，如果接收器輸入 保持在閾值之間以獲得更多 大于約3μs，接收器輸出 被驅動為高電平，反映了這種故障保護 條件。

司機

LTC2854 的差分驅動器 LTC2855 以高達 485兆字節(jié)。圖 422 顯示了干凈的 邊緣和出色的零交叉 以 20Mbps 運行的 LTC7 驅動器 輸入 2854Ω 負載。圖 20 顯示了一個 54ns 脈沖（相當于 8 位 50Mbps） 通過 20 英尺傳輸 標準非屏蔽 Cat 100 電纜 并由第二個 LTC5 接收 收發(fā)器。

圖7.LTC2854 驅動器以 20Mbps 的最大數(shù)據速率切換至 54Ω。A 和 B 是驅動器輸出。

圖8.LTC2854 驅動器通過 50ft 的 Cat 100 電纜提供單個 5ns 脈沖，該脈沖由另一根 LTC2854 接收。兩款器件均啟用片內端接。頂部跡線是發(fā)送設備的輸入，中間和底部跡線在接收部分觀察到。

驅動器輸出具有電流限制 提供短路保護 電路到絕對值內的任何電壓 最大范圍 （V抄送–15V）至+15V，典型峰值電流 不超過180mA。此外 熱關斷保護禁用 驅動程序、接收器和終結器（如果） 功率耗散過大的原因 加熱到溫度的設備 160°C以上。 當溫度升高時 降至 140°C 以下，正常工作 簡歷。

極端的靜電放電保護

驅動器輸出引腳和接收器 LTC2854 上的輸入引腳受到保護 達到 ±25kV HBM 的靜電放電水平 相對于接地或 V抄送.全雙工 LTC2855 可承受 ±15kV 可持續(xù)發(fā)展教育。這些保護級別存在于 所有設備操作模式，包括 掉電、待機、接收、發(fā)送、 終止和所有組合 其中。此外，保護 級別是否有效，無論 V抄送打開，短路 接地或斷開。

當線路 I/O 引腳上的 LTC2854 / LTC2855 受到 運行期間的ESD撞擊，部分 經歷持續(xù)時間短的干擾 類似于可持續(xù)發(fā)展教育事件和 然后完全恢復。該設備確實 不閂鎖，也沒有必要 切換狀態(tài)或將電源循環(huán)至 恢復。無論零件是否如此，都是如此 處于靜態(tài)狀態(tài)或正在發(fā)送/接收 數(shù)據和整個地面范圍 共模電壓在 中標注 RS485標準。圖中的照片 9 示出了 LTC2854 的吸收 來自ESD噴槍的能量（已配置 用于 IEC 空氣排放）輸送 對“A”引腳重復進行 30kV 沖擊 在傳輸數(shù)據時。示波器 背景中的痕跡顯示 數(shù)據在 A 和 B 上愉快地切換 罷工前后的銷釘，帶有 僅在ESD期間出現(xiàn)正毛刺 事件。該設備可以處理許多 這樣的打擊沒有損壞。

圖9.LTC2854 發(fā)送數(shù)據 （參見背景中的示波器走線），同時在“A”引腳上受到多個 30kV ESD 沖擊。

結論

LTC2854 和 LTC2855 斷開 3.3V世界的新天地 RS485/RS422 收發(fā)器。收錄 可選端接 電阻器提供完整的解決方案 到RS485組網的能力 遠程配置網絡 實現(xiàn)最佳數(shù)據傳輸。無與倫比 ESD 性能提供 出色的堅固性，同時具有平衡閾值 接收器具有完整的 故障保護功能使該系列成為該系列 的小尺寸設備是自然的 現(xiàn)代 RS485/RS422 的選擇 系統(tǒng)。

審核編輯：郭婷