您好！
我们在产品中仅将 THVD2450用作 RS485驱动器。 原理图如下所示。 使用共模扼流圈(FL1)来消除共模噪声。 两个电容器(C63和 C64)用于延长信号上升时间、以实现 EMC 目的。 输入信号(数据1)是3.3V 电平、具有各种频率。 在我们的测试中、在两个差分信号之间的连接器(CN1)上添加了一个端接电阻器。 直接在连接器上测量信号。
我们在差分信号上发现了一些噪声、也在正负信号上发现了一些噪声、如下面的第一张图所示。 与此噪声相关的一些有趣现象是：
1.噪声只会发生,或者我们可以说在大约25个正脉冲后变得更加明显。
2.降低信号频率时,没有发现噪声,如下图所示。
3.将 THVD2450替换为 THVD1520 (和其他制造商提供的另一个 RS485收发器)后，无论信号的频率如何，都不会发现噪声。
为了排除差分总线上共模块和电容器产生的影响、我拆除了它们并短接共模扼流圈的焊盘。 差分信号上仍然存在噪声、但有些不同。 现在看来只有正信号有一些噪声、负信号看起来还是比较"干净"的。 波形如下图所示。 这肯定会导致差分信号上出现噪声。
我还尝试在 THVD2450的电源轨上添加更多的大容量电容器和去耦电容器、但这对降低噪声没有帮助。
我的问题是：
THVD2540支持比 THVD1520更高的数据速率。 是否是在使用 THVD2450时更容易发现噪声的唯一原因？
2.我们发现只有在25个正脉冲后才会有噪声。 它是否与 THVD2450的某些特性相关？
3.虽然噪音的幅度似乎 不太可能影响其功能,我们是否有任何建议的解决方案可以尝试让噪音消失?
谢谢！
您好、Parker、
感谢您的回复！ 首先、让我来回答您的问题。
在我的测试中、终端电阻器为100欧姆。 在我们的整个系统中、RS485总线的设计具有100欧姆差分阻抗、而不是120欧姆的典型阻抗。 这包括发送器和接收器 PCB 上的特性差分阻抗、之间的电缆以及接收器上的端接电阻。
2.在我的测试中,我在没有任何电缆的情况下直接测量了连接器上的信号,如下图所示。 如果单端探头可能影响测量、我也仅在测试中使用差分探头、但仍存在相同的噪声。
3.数据输出的频率设置为2.9MHz。 然而、我们注意到、测试中只有在输出特定的数据模式时才会出现噪声。 似乎这种模式是、信号大部分时间都保持低电平(或高电平)、周期性地有一个正(或负)脉冲。
当我将频率从2.9MHz 更改为400kHz 时、噪声消失了。 2.9MHz 和400kHz 的波形是我上一篇文章中的前两张图片。
当输出是一些其他数据(仍然具有2.9MHz 频率)时、不会发现噪声。 以下是这种情况下的波形。
4. C63实际上已安装在板上。 与 C64相同、它也是一个330pF 电容器。 在我的测试中、我在测试中尝试了不同的配置、如下图所示、但噪声一直没有消除。
-移除电容器和共模扼流圈(在板的右边缘的通道)。
-在共模扼流圈之前和之后添加更多电容器(从板的右边缘的第二通道)。
-添加1uF x 2作为 RS485 IC 的去耦电容(从电路板右边缘的第4通道)。
5.测试中没有电缆。 PCB 上差分对的特性阻抗设计为100欧姆。
其他注意事项：
没错、我们选择了此 IC 是因为它具有故障保护功能。 在我们的设计中、我们有八个通道。 从 THVD2450输出引脚到连接器的最长距离约为65mm (包括共模扼流圈)。 在我的测试中、通道的最长距离大约是40mm。 考虑到 THVD2450的典型5ns 上升时间、如果特征阻抗不连续性、可能会存在一些 SI 问题。
说到阻抗、我 认为在现实中、组件焊盘和每次连接都会有阻抗不连续性。 PCB 制造商在 PCB 上的布线阻抗也具有10%的容差。 分量的容差也会起作用。 在这种情况下、噪声似乎是不可避免的。 但我很好奇为什么噪声仅与特定的数据模式一起出现。
此外、如果是阻抗不匹配导致的、我预计当信号电平从高电平变为低电平(或从低电平变为高电平时)时会出现噪声、但在我的测试中、当信号保持稳定电平时、噪声似乎总是出现。
此外还有关于电源的信息。 我在去耦电容器的两个引脚上测量了电源轨、这两个引脚最靠近 IC 电源引脚。 当差分信号上有正脉冲时、最大峰峰值幅度为105mV。 当信号稳定时、电源轨上的峰峰值振幅约为40mV、如下图所示。
即使振幅为105mV、它约为5V 电源电压的2%、我的理解也应该是可以接受的。 我是否遗漏了任何内容、这可能构成潜在风险？
谢谢！
