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[参考译文] SN65HVD3085E:端子电阻效应

Guru**** 2393375 points
Other Parts Discussed in Thread: SN65HVD3085E

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1124928/sn65hvd3085e-terminal-resistor-effect

器件型号:SN65HVD3085E

如上所述、我们发现 RS485 IC 有两种故障模式。

主控制板上的故障模式是485 IC 能够正确接收数据、但驱动器功能异常。 当 IC 处于驱动器模式时、RS485总线上无数据或异常数据(图2)。  我们认为主控制器上的 RS485 IC 实际上发生了故障。 这些曲线是 DA 到 DCG、DB 到 DCG。

 

MMI 控制器发生的故障模式是 MMI 控制器无法正确接收数据。  我们发现 MMI 控制器可以接收数据、但在末尾有多个字节(0xFF)或少一个字节。 例如、正确的计数为207字节、但 MMI 控制器将接收206或208字节。  当我们移除端子电阻器(120欧姆)时、MMI 控制器可以正确接收数据。  两个控制器之间的距离约为1.5m。  现在、我们的一个问题是、为什么电阻器影响 MMI 控制器上的接收功能?  MMI 上的 RS485 IC 是否正常?   

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 ccKevin:

    您是否有可以共享的应用 RS-485部分的原理图片段? 我知道您是否不能 -但如果可以的话请告诉我-这将帮助我更好地了解系统、并且可能有助于解释您看到的问题。  

    我还有其他几个问题要尝试理解您所看到的问题。

    问题1 -驱动程序行为异常

    图2中的数据是否应与图1中的数据匹配? 如果是、是否可以在相同的时间刻度上查看示波器截图、是否可以确认我的数据速率?

    2.了解如何控制器件会有所帮助-是否有信号控制驱动器使能或它是否始终处于活动状态?  

    系统中使用了多少个终端电阻器-似乎至少有1个120欧姆的终端电阻器。 除了终端电阻器之外、总线上是否还有其他任何东西可以为驱动器加载?  

    4.如果在这个问题场景中信号路径也是1.5米-我认为这不应该是那么大的问题-但是您 知道该路径的电容吗? (我怀疑这是一个主要问题、因为它的1.5米距离 RS-485很短、所以它通常不会对系统产生很大影响)

    问题2仅在终止被删除时接收正确的字节数  

    与上述内容类似-了解总线电容和任何其他正在加载总线的元件(除了端接电阻器-因此、如果线路上有滤波电容器/保护器件/失效防护电阻器等)以及预期的数据速率将会有所帮助。

    2.系统中最初放置了多少个终端电阻器? 我知道有1个是肯定的-但还有更多吗? (RS-485通常建议 使用2 个端接电阻器、因此我只想查看系统中有多少个端接电阻器)  

    3.信号是否来自有问题的驱动器发送到 MMI 控制器? 如果是、问题可能与问题1有关-在 接收器上使用逻辑分析仪或差分示波器探头有助于确定接收器实际上是否存在接收数据的问题、或者发送数据的驱动器是否存在终止问题。  

    接收器的问题可能是由驱动器或负载等多种因素引起的、 或者可能是接收器-但接收器在很大程度上只是一个比较器、所以我猜这个问题可能与问题1有关、这可能是总线负载导致的驱动器问题。

    不过、我要说的是-在1.5米系统中、通常不需要端接 即可正常工作、仍然建议使用、但不需要端接。

    请告诉我您是否可以获得其中的一些信息、我将了解我可以做些什么来更深入地了解您遇到的问题!

    最棒的

    Parker Dodson

     

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    尊敬的 Parker:

    我们的电路如下所示。 MMI 可以热插拔主控制器的 RS485端口。   

    2.我回答您的问题,如下所示。

    2.1问题1-1:图1和图1中的数据 2来自同一 MMI 和主控制器。  主控制器有问题。  我们使用 Modbus RTU 协议。  MMI 为主控制器、主控制器为从控制器。  图1显示了从 MMI 到主控制器的数据、曲线正常。  图2显示了从主控制器到 MMI 的数据、且数据异常。  波特率为19200bps。

    2.2 问题1-2:MCU 将控制 DE/RE 信号。  我认为信号是正确的、因为我们在执行这些测试期间不会更改软件代码。  

    2.3问题1-3:与上面的电路一样、总线上有两个120欧姆和两个 SM712。   

    2.4问题1-4:我不知道路径的电容。  如何测量它?

    2.5问题2-1:作为问题1-3。

    2.6问题2-2:两个端子电阻器

    2.7问题2-3:当我们测试 MMI 时、我们使用可以与大多数 MMIS 通信的正常主控制器。  当我们测试主控制器时、我们使用正常的 MMI 控制器。   

    我们观察到一种现象。  一些有问题的主控制器已插入/拔出 MMI 分割时间。  我们查看数据表、SN65HVD3085E 可用于热插拔应用。 对吗?  

    感谢你的帮助。

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    尊敬的 ccKevin:

    非常感谢您的详细回答!

    我现在对设置的理解要好得多-从原理图的角度来看、我在这里没有看到太多的问题-二极管专门用于 RS-485器件、它们不会增加太多的电容 (由于每个节点上有1个二极管、因此约为150pF -这不应太糟糕)。

    对于线路的电容、它取决于传输介质。 它是连接器件的电缆还是微带布线(因此只是普通的铜布线?)。 如果使用电缆、则电缆数据表中的单位长度应具有电容。 如果是传输线、则电容仅为平行板电容器公式:

    c =(εo *εr * a)/ d -其中 εo 是自由空间常数的介电常数、 εr 是布线和接地层之间介电材料的介电常数、a 是布线的面积、d 是介电厚度。  

    但是  、除非电容真的很高、否则我不认为它应该引起太多的问题、因为您的总线长度非常短、数据速率很慢。  

    只是为了确保我理解-只有两个正确的节点(MMI 控制器和主控制器)、还是 RS-485器件正在通信的多个控制器?

    至于热插拔、它取决于哪些引脚承受电压。 如果仅 A/B 引脚暴露在电压下、我将在本应用中假设这种情况、因为 A/B 引脚的额定电压范围为-9V 至14V、用于故障保护、 当检测到稳定电源时、我们建议使用典型的-7V/12V 额定值(对于共模电压)。 然而、在这种情况下、并非所有引脚都是"安全"的-如果 R/DE/RE /或 D 引脚暴露在高于 VCC 的电压下 (即、如果 MCU 在 这些引脚 上的任何引脚上的信号高于器件接收到的 VCC、因为它们具有连接到 GND/VCC 的 ESD 二极管、如果这些引脚上的电压暴露在-0.3V w.r.t 以下、则会导致电气过载损坏 接地或 VCC + 0.3V 与接地。 对于 A/B 引脚、虽然这不应该是那么大的问题(只要连接的收发器 接地端的电压等于正常电压、就不会违反器件的故障保护额定值)。

    对于可疑的接收器 、您能否在 端接电阻被移除和安装时测量 A 到 B 电压-因为发送数据的控制器已被验证为"良好" 、我想了解由于接收器而该信号如何变化  通常没有太多的问题、因此了解这是如何加载信号的很有帮助。  

    有多少个器件发生故障测试了多少个? 这些器件是否提供了良好的数据、或者在运行测试后是否出现故障? 由于可能会发生一些电气过载损坏 、但这实际上取决于正在执行的测试以及在何时将哪些引脚暴露在多大电压下。  

    请告诉我!

    最棒的

    Parker Dodson

     

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    尊敬的 Parker:

    我使用数字万用表测量电容。  当有一个120端子电阻器时、没有电缆的 A/B 引脚之间的电容为58uF、电缆的电容也约为58uF。  您认为电容是可以接受的吗?  当没有120欧姆电阻器时、电容为零。  

    在我们的应用中、只有一个 MMI 将连接到主控制器。

    下图是从主控制器传输到有问题的 MMI 的数据、两侧都有两个电阻器。  在示波器上、数据是正确的。

      

    此末尾的详细范围如下。

      

    但主控制器将按如下方式接收数据。  字节[11]是一个额外的数据。

    提供上述信息。  您能找到一些问题吗?

    感谢你的帮助。   

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    尊敬的 ccKevin:

    所以-我只想确认-电容为58uF。 如果确实如此、这很可能是问题所在。  

    借助总线电阻+端接电容、您会发现一些问题:

    1.由于总线时间常数较高,数据接收速度太慢

    驱动器由于电容而驱动线路时出现问题-即使波特率仅为19200bps、也会通过电容器产生低阻抗通路。  

    但是、我确实怀疑电容测量值可能有点高、因为您似乎仍在接收一些数据。 然而、总线电容仍然是个问题-与在长电缆 RS-485系统中一样、我们通常使用一根电缆来测试1km nF 范围内的电容-因此 UF 范围是一吨电容 w.r.t。对于这些类型的应用- 如果实际值为58uF、则必须通过不同的电缆设置或可能不同的布局来降低。

    请告诉我这是不是正确的电容值-因为如果是这样、问题很可能发生。 如果您有正在使用的电缆的部件号、那将会非常有用、因此我也可以查看电缆。

    BES、

    Parker Dodson

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    尊敬的 Parker:

    我测量一个通用120欧姆电阻器、其电容为56.3uF。  MMI 和主控制器上的120欧姆电阻器是片式电阻器(SMD)。  我们测量芯片电阻器、电容约为56.9uF。  当带有120欧姆电阻器的控制器连接1.5m 电缆时、 引脚 A/B 之间的电容约 为58uF。  我认为电容由电阻器提供。  但是、是否有一个具有低电容的120欧姆电阻器?

    另一个信息是、当我们测量出现问题的 RS485 IC 的 R 引脚 pf 上的信号时、实际上会有额外的数据。

     

    另一个信息是、并非所有 RS485 IC (SN65HVD3085E)都有问题、而且有时、但很少有问题的 RS485 IC 可以正常工作。

    你能给我一些建议吗?

    感谢你的帮助。

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    尊敬的 ccKevin:

    我认为您使用的仪表无法正确测量电容-通孔电阻器不应具有58uF 的电容-如果它不能读取任何数据、并且通常通孔电阻器的寄生电容 不是 uF -阻抗是如此 电阻小于1欧姆、驱动器无法驱动该电阻、并且不会显示该电阻。  58uF 电容器通常相当大(比电阻器本身大)-本质上、电阻器太小、物理上没有那么大的电容。  

    使用的电缆-是否有器件型号-因为它的电容将被列出、我认为测量值不正确-但这可能是问题的一部分。  

    我担心总线上的电容量-但由于电路的反应方式、我认为总线上的电容值没有您测量的那么高(在电容测量的这么高下、它不会以这种方式做出反应)。

    如果只有几个单元无法正常工作-可能需要它们完成退货/可能的 FA 的质量步骤-我不知道是否有必要-但我确实需要对总线电容进行精确测量-因为这可能会导致损坏 器件-如果电容仍然很高、可能会使驱动器过载。  

    如果电缆的器件型号非常有用、请查看、因为测量的电流值与电路行为不一致。

    最棒的

    Parker Dodson  

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    尊敬的 Parker:

    由于有问题的 IC 有时可以正常工作、因此我们无法立即找到它们。  有问题的 IC 将发货给我们的客户。  对于我们的终端客户来说、这仍然是一个问题。  

    在"SN65HVD3085E:驱动器功能故障"主题中、我解释了供应商的情况。  目前 、我们无法通过 Arrow Electronics 将有问题的 IC 退还给 TI。 您是否有任何解决方案可帮助我分析有问题的 IC?  

    我们尝试使用双绞线电缆进行测试。  下面显示了我们使用的双绞线电缆。  长度约为1.5m。

     

    电缆的电容如下。

    当我们使用双绞线电缆并在端子上有两个电阻器时、RS485总线信号(图1、图2)和 RX 信号(图3)如下所示。  图2显示了图1的详细结束部分。  图3中显示了额外的数据"FE"、并导致出现问题。

    我们使用双绞线电缆、终端上没有电阻器。  RS485总线信号(图4、图5)和 RX 信号(图6) 如下所示。  一些 脉冲出现在信号开始处、但数据(图6)正确。  具有一定脉冲的信号是可以接受的吗?  

    感谢你的帮助。

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    ccKevin、

    我不知道终端电阻器为什么会导致问题-我不会穿孔、因为它们更有可能由于寄生效应而出现问题。  

    但是、在数据速率为1.5米时、您不需要端接电阻器。 电缆电容很可能不是问题、因为它在 pF 范围内(这是可以接受的、不应导致问题)   

    移除端接电阻器后是否发生了任何故障? 如果没有端接电阻器情况下没有故障、我会尝试使用没有端接电阻器的有问题的 IC (如果尚未完全完成)-如果没有故障、请移除端接电阻器。  

    除此之外、另一个选项是返回以查看是否存在问题。 如果无法执行此操作、并且端接电阻器的移除不起作用、我还可以做很多其他事情-我可以看到原理图中没有任何错误-似乎没有端接电阻器工作。  

    请告诉我是否可以删除终止、以及在这种情况下是否有任何失败。

    最棒的

    Parker Dodson

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    尊敬的 Parker:

    我们将生产一批没有终端电阻器的 MMI 和主控制器、并观察故障率。

    2.拆下端子电阻后、MMI 控制器上大多数有问题的 RS485 IC 可以正常工作、但有一些仍然出现故障。  我认为故障模式是不同的。

    MMI 控制器存在端子电阻器问题。  主控制器上的故障模式不同。  我们不知道主控制器移除端子电阻是否有用。   

    4.我们能否直接将有问题的 IC 退还给 TI?   Arrow Electronics 在退货时遇到了一些困难。

    感谢你的帮助。

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    尊敬的 ccKevin:

    您必须通过 Arrow 将其退回、因为这是他们的购买地点-他们是除日本以外的所有地区的授权 TI 分销商、但在大多数情况下这是可以的。  

    可能会有瞬变损坏器件、这些瞬变无法通过原理图看到-如果在未安装端接电阻器的情况下仍然发生故障、则最实际的下一步是返回。 但是、我有点怀疑、因为您看到的误差似乎与常见的损坏迹象不符-但我可能会错。  

    最棒的

    Parker Dodson