[参考译文] THVD4431：使用 THVD4431 定制通信屏蔽

您好 Bobby、

感谢您抽出时间查看我的图纸。 这是非常感谢！

我知道我在板上有一些多余的功能、但这样做是有意使其尽可能灵活。
此项目的目的是创建一个多协议演示或实验屏蔽,可用于 ST 的 NUCLEO 评估板的 ZIO 兼容连接器布局,并同时兼容 Arduino Uno V3 封装。
除了 Rx 和 Tx LED 的软件控制外、我设法使所有功能都兼容这两个平台。 当连接到 Arduino 平台时、这些 LED 将仅基于 UART 信号正常工作、并且无法由软件控制、因为我没有足够的兼容引脚来控制它。

所有陶瓷电容器的额定电压均为 50V、采用 0805 封装甚至 1206 封装尺寸。 这不会导致任何布局问题、我知道我需要将去耦电容器尽可能靠近 IC 的电源引脚放置。 我做过的事情:-)

关于上拉电阻器、您是将其添加到 THVD4431 芯片的 L2 输入端吗？ （Rx 线路）？
这是否会干扰 MCU UART 的数据传输？
如果您可以确认这确实是正确的修改、那么我将在 L2 线上添加这个 47k 上拉电阻器。

我尝试了尽可能好地计算和布局 RS485 的布线。
我的 PCB 设计中的含义：
A) A/B 对的匹配长度。 以及 Y/Z 对的匹配长度。 我试图使这些轨道尽可能短,它们的结果是±33mm 的 A/B 对和±42mm 的 Y/Z 对。 A/B 对的轨迹总长度差为 0.23mm、Y/Z 对的轨迹总长度差为±0.38mm。
b) 计算出的 ZD=ZD 的总布线阻抗 117Ω  
但是、我确实为所有 4 根导线提供了测试点、因此可以使用示波器轻松测量信号。
这 也可以通过连接器本身来完成、但这样我就可以使电线保持连接、同时仍然能够对信号进行测量。

关于额外的 ESD 保护、因为这主要用于实验室实验目的或在相对安全的环境中、再加上 THVD4431 具有一些针对 ESD 的内置保护功能、我认为我目前不需要此功能、但如果需要新的修订或设计、我肯定会感到非常兴奋。

下面是我的 PCB 的 3D 渲染：

关于上拉电阻、您是将其添加到 THVD4431 芯片的 L2 输入端吗？ （Rx 线路）？
这是否会干扰 MCU 的 UART 数据传输？

是的、只要您选择相同的数字逻辑高电平将电阻器连接到并选择弱电阻器（高于 4.7K 或更大的电阻器应该足以让 Arduino 克服/驱动它）、它就不应发生干扰。 如果您的 Arduino Tx 引脚使用 5V 作为数字逻辑输出、我会将上拉电阻器连接到 5V 电源轨。 如果使用 3.3V 电压、则使用 3.3V 电压。

a) A/B 对的匹配长度。 以及 Y/Z 对的匹配长度。 我试图使这些轨道尽可能短,它们的结果是±33mm 的 A/B 对和±42mm 的 Y/Z 对。 A/B 对的轨道长度总差为 0.23mm、Y/Z 对的轨道长度总差为±0.38mm。

您还应与 PCB 制造厂合作、为布线设置特征阻抗。 通常对于 RS485 为 120、对于 RS422 为 100。  

长度匹配的限制即可。 差分布线和减少残桩、我认为您应该将所有内容设置为针对 RS485 进行更优化。

b) 计算出 ZD=ZD

我只想仔细检查一下、但总阻抗和特征阻抗并不相同。 特征阻抗为 sqrt (L/C)。  

我将再次咨询 PCB 制造厂 、告诉他们您希望 将差分迹线设置为 120 欧姆或 100 欧姆的特性阻抗。  

- Bobby