[参考译文] THVD8000：支持低温下的 OOK 通信错误操作

我们使用的 OOK 频率为500kHz、UART 通信频率为38400bps。

尊敬的 Hojun：

感谢您的联系。

您能否分享 THVD8000原理图并回答以下问题：

1.原理图如果可能的话-看起来总线上有噪声、这可能源于未优化的原理图。  

2.系统中有多少 THVD8000节点？  

3、总线端到端的长度是多少。

4.如果总线上有超过2个通信节点——您使用的是什么网络拓扑。  

5.如果总线上有2个以上的通信节点并且没有使用菊花链-最长的未端接存根长度是多少。  

看起来总线上有噪声-我们没有指定逻辑1的频率-因为这是 OOK 调制的"关闭"部分-所以理想情况下它应该为0V、没有频率。 总线上似乎也存在共模噪声、具体取决于原理图、可能会通过轻微改动来解决该噪声、还可能存在共模扼流圈等 EMC 友好型元件。 目前、我真的没有看到 THVD8000本身有什么大问题、因为噪声似乎会引起干扰位。  

您能够提供的有关系统的信息越多、我诊断问题的机会就越大。 目前、可能是阻抗不匹配、或者是从系统中的其他地方耦合了共模噪声-这两个问题通常都可以解决。  

现在、我倾向于三种可能的解决方案：

1.如果组件或网络拓扑导致阻抗不匹配-可以通过调节系统组件值来抑制噪声/反射来修复。

2.添加诸如分裂终端和/或共模扼流圈之类的滤波元件也有助于降低噪声。

3.切换到 THVD8010，调制频率为300kHz。 而38.4kbps 的运行在技术上大于调制频率的1/10 -相差不大。 该器件专用于嘈杂环境-根据您展示的噪声波形、THVD8010不会出现假干扰、因为它具有更高的阈值-它的抗噪性能更好。 缺点是占空比失真将不再上限为+/-2%、而可以更高。 通常、+/-2% DCD 是1/10的数据速率/调制频率比 的电容、而+/-4%的数据速率/调制频率比为1/5。 因此、最坏的情况下、系统很可能会受~+/-3% DCD 的限制-我们不保证这一点、但它应该是一个非常好的保守近似值-因此信号上可能会有更多抖动、但有了更抗噪器件的好处。 THVD8010与 THVD8000引脚对引脚兼容。 这可能是最简单的解决方案、但它确实汲取了输出 UART 信号抖动增加的可能性。  

请告诉我!

此致！

帕克·道德森

回答您的问题：

1.原理图如果可能的话-看起来总线上有噪声、这可能源于未优化的原理图。  

2.系统中有多少 THVD8000节点？  →一对一系统

3、总线端到端的长度是多少。  →长度为300m。

4.如果总线上有超过2个通信节点——您使用的是什么网络拓扑。  →一对一系统

5.如果总线上有2个以上的通信节点并且没有使用菊花链-最长的未端接存根长度是多少。  

  →一对一系统

我理解以下答案。 然而、OOK 通信是否不应该将500kHz 以外的频率区域识别为低信号？

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现在、我倾向于三种可能的解决方案：

1.如果组件或网络拓扑导致阻抗不匹配-可以通过调节系统组件值来抑制噪声/反射来修复。

2.添加诸如分裂终端和/或共模扼流圈之类的滤波元件也有助于降低噪声。

3.切换到 THVD8010，调制频率为300kHz。 而38.4kbps 的运行在技术上大于调制频率的1/10 -相差不大。 该器件专用于嘈杂环境-根据您展示的噪声波形、THVD8010不会出现假干扰、因为它具有更高的阈值-它的抗噪性能更好。 缺点是占空比失真将不再上限为+/-2%、而可以更高。 通常、+/-2% DCD 是1/10的数据速率/调制频率比 的电容、而+/-4%的数据速率/调制频率比为1/5。 因此、最坏的情况下、系统很可能会受~+/-3% DCD 的限制-我们不保证这一点、但它应该是一个非常好的保守近似值-因此信号上可能会有更多抖动、但有了更抗噪器件的好处。 THVD8010与 THVD8000引脚对引脚兼容。 这可能是最简单的解决方案、但它确实汲取了输出 UART 信号抖动增加的可能性。  

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尊敬的 Hojun：

接收器内部带通的品质因数非常低。 这意味着、虽然内部带通滤波器根据频率设置电阻器而变化、但其通带将很大、通常大于信号。 因此、即使您将频率设置为500kHz、它很可能仍会在较低的频率下看到数据。 品质因数较低的主要原因是：1)载波频率的容差为+/-25%+应用了30kHz 展频时钟信号、因此可能输出中的每个频率都需要能够通过滤波器。 2) 2)这是一个脉冲序列、因此滤波器需要能够捕获基频+低谐波、以避免在所需范围内出现过多衰减。 因此、在较低端可能会有衰减-但我认为这不足以防止干扰- THVD8000阈值相对较低-高于225mV、您将在输出上获得高电平。  

如您所示的300米长的点对点系统-有几个注意事项：

1.系统需要端接-每个 THVD8000在 A 和 B 之间应具有一个120欧姆的电阻器(因为总线上只有两个节点)  

2.电缆的特性阻抗应为~120欧姆，以防止反射-如果您可以使用屏蔽电缆，这可能有助于阻断噪声。  

3.在理想的系统中，使用500kHz 调制信号，长度为300m，系统设置(下图测试了120欧姆双绞线电缆)。 您将在大约120米(400英尺)的距离达到极限  

要读取此图、您需要将调制频率加倍、因为这使用的是标准 RS-485。 即、500kHz 的调制频率相当于在标准 RS-485上运行1Mbps 数据流-从总线长度来看、您的数据速率对于 THVD8000而言无关紧要。

该图表表明、在500kHz 的调制频率下(显示为1Mbps)、为了避免信号抖动、最大总线长度应为400英尺(120m)-对于300米的总线(~1000ft)- 您将向信号添加大约5%的抖动。 如果您实际上将系统调速至300kHz 的调制频率、则从系统添加的抖动+占空比失真添加的抖动可能小于具有更高的调制频率-如果达到300kHz、THVD8010也会提高抗噪性能。  

因此、正如我之前说过的-总线上看起来可能会有一些噪声-根据您能够共享的信息、似乎这与系统本身有关-相对于调制频率、您在运行总线上的时间相当长 -这会增加信号的抖动。  

我知道您可能无法分享原理图-但请确保这些值如下所示：

串联电容器-这些电容器必须至少为63.7nF -但值较高也可以。

耦合电感器-从电源(两个端子都是+、和-或用于交流相位和中性线) 到共享总线的每个电感器至少需要240uH、但更高的电感器是可以的。 这是有效电感-所以需要考虑电感器的任何饱和效应。  

我还附加了一个设计计算器、使您可以快速计算这些值(就像仅供参考)：

e2e.ti.com/.../8054.THVD80x0_5F00_Design_5F00_Calculator.xlsx

请注意、未端接电感器计算不适用于您的系统、因为它仅 用于短总线系统- 500kHz 时为300m 不会被视为短总线-因此需要端接。  

您是否能够测试以下任一潜在解决方案：

1.将 THVD8000减速至300kHz (或在300kHz 下使用 THVD8010、以实现更高的抗噪性)  

2.添加共模扼流圈+分裂终端，有助于降低线路上的噪声。  

3.使用双绞线电缆或屏蔽电缆,看看这是否有助于降低噪音?

请告诉我!

此致！

帕克·道德森

1.将 THVD8000减速至300kHz (或在300kHz 下使用 THVD8010、以实现更高的抗噪性)  

- 如果我们将载波频率从500kHz 更改为300kHz ,我认为将 UART 波特率更改为19200bps 并进行测试是正确的,因为我们使用的是38400bps。

2.添加共模扼流圈+分裂终端，有助于降低线路上的噪声。  

- 让我们来测试内容。 另外、电感值 为100uH、 电容器值为0.1uF。
  此外、我们在主侧使用分离端子电阻器、在从侧使用正常端子电阻器。
  作为一个问题、是否应该在主控模块和受控模块中都添加共模扼流线圈？

3.使用双绞线电缆或屏蔽电缆,看看这是否有助于降低噪音?

- 我们正在使用屏蔽300m 电缆,即使它不是一个扭转对。

问题1： 来自耦合电感器的问题

- 耦合电感器是应用到推荐的 OOK 电路的电感器吗? 或者您是指共模扼流圈吗？

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耦合电感器-从电源(两个端子都是+、和-或用于交流相位和中性线) 到共享总线的每个电感器至少需要240uH、但更高的电感器是可以的。 这是有效电感-所以需要考虑电感器的任何饱和效应。  

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