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[参考译文] AM26C31:ESD 与放大器;RS4xx 驱动器与放大器的 EOS 保护;接收器

Guru**** 1637200 points
Other Parts Discussed in Thread: AM26LV31E, TXU0304, AM26C31, ESDS314, AM26LV31, AM26C32, TXU0104, TXU0102, TXU0101, CD4010B, TXH0137D-Q1
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/1301294/am26c31-esd-eos-protection-for-rs4xx-drivers-receivers

器件型号:AM26C31
主题中讨论的其他器件: ESDS314AM26LV31AM26C32、AM26LV31E TXU0104、TXU0102TXU0101、TXU0304、 CD4010BTXH0137D-Q1

尊敬的社区:

我们为 RS4xx 用例选择 ESD 和 EOS 保护。 我们预计在用例中会有相当无噪声的环境、但我们选择了 AM26C31/32对来实现最大的稳健性。 我想了解最适合这些器件的 TVS 二极管选择标准。 我们了解理想的击穿电压:假设 A 和 B 引脚上的电压为+-7V、则至少7V 是不错的选择。 但我们的库存中已有 ESDS314、想要评估我们是否可以将其用于 AM26C31/32。 请建议 以下指针。

  1. 默认情况下、我们是否可以使用已知 A 和 B 引脚的单向 TVS?
  2. A/B 侧的输出电压与输入电压有何关系? 假设 VCC 为5V、我们期望 A/B 上的输出是什么、这里是否有任何直接关系?

请尽早指导。

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    输出电压将在0V 和5V 之间、通常在0.2V 和3.4V 之间。

    您是否真的需要5V 逻辑信号? 对于3.3V 系统、请考虑改用 AM26LV31 (E)/32 (E)。

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    您好、Clemens:

    由于 AM26C32IDR/32IDR 是成本最低的版本、因此我们已对此器件下订单。

    是的、我们需要3.3V 逻辑信号、那么我们能否将这些信号与3.3V UART 信号直接连接?

    (在数据表中、我们考虑了 VIH 和 VOL 电平为2V 和0.8V)

    此外、我们是否可以将相同的 C31/C32对用于 RS 至485全双工通信? C32数据表提到它可以接受 RS 485-485。

    坦率地说、我不确定在 PHY 级别、RS422和 RS485是否可能与保证使用不同的驱动器和接收器对有多不同、您能指导我们吗?

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    尊敬的 neet:

    首先- AM26C31在其差分总线上的额定电压为+/-7V -其-0.5V 至7V - RS -422仅要求接收器的额定输入为+/-7V、因为 RS -422是多点、这意味着总线上只有1个驱动器。 之所以存在较大的共模输入范围、是因为与驱动器相比、接收器处可能存在接地电势差。 假设驱动器不会发生接地电势偏移-因为它以其自身接地为基准发送信号。 因此、只有 AM26C32具有+/-7V 额定电压(其接收器)  

    选择的二极管有风险。 它是一个3.3V 二极管、该部件很可能在其总线引脚上输出>3.3V 的电压。 通常我建议使用5V 二极管。  

    对于您直接提出的问题:

    1.单向二极管只能在一个方向上保护总线(负电压的正电压)-不能同时保护两个单向二极管-一个从 GND 到线路、另一个从线路到 VCC -类似这样:

    但总的来说、我不推荐在差分总线上使用单端二极管。 我没有 TI 二极管推荐-我不推荐我们的二极管用于 RS 4xx 应用、因为我们通常没有适用于 RS 4xx 二极管的好产品。 我会在接收器 A/B 引脚和二极管上得到一个5V 双向二极管、通常将驱动器引脚保持在0V 到5V 之间。  

    AM26C31具有用于差分总线的 Y 和 Z 引脚-它们是输出- AM26C32具有用于差分总线的 A 和 B 引脚、它们是输入。  

    如果输入电压大于2V、则输入到 AM26C31的输入电压与输出电压没有直接关系。如果输入电压小于0.8V、AM26C31将在 Y 上输出高电平、在 Z 上输出低电平、如果输入小于0.8V、器件将在 Z 上输出高电平和低电平 有关 Y。这取决于实际模拟电压的负载值、但理论上可能高达 VCC - VD (可能不会那么高-但这正是我在设计系统时所认为的最高点)。

    另请注意、这是5V 器件;当您可以从3.3V 控制器控制该器件时-该控制器要么需要5V 容限输入、要么在 AM26C32的输出到控制器之间需要一个电平转换器、因为它可能会输出高达 VCC。 AM26LV31E/32E 无需电平转换器即可在3.3V 电压下运行。 它更昂贵-但我不确定节省的价格是否会考虑到您将需要在电路板上使用的更多电路。  

    在稳健性方面-我们目前拥有的最佳四通道器件是 AM26LV31E/32E -由于看起来您主要在3.3V 系统中运行、因此老实说、我建议您使用这种器件。 一般而言、RS–422只是低于 RS–485 -它具有 RS–485的相同功能、但更糟糕。 缺点是我们出色的四通道器件是 RS 至422、而与 RS 至485相比的性能负面影响对于利用 AM26系列中四通道器件的设计人员似乎并不重要。 如果您确实希望在很低的水平获得最佳的系统性能、可以切换到 RS -485并使用我们的现代器件-但 IC 计数将变为原来的四倍、因此它不是很实用-这就是我建议使用 AM26LV31E/32E 系列的原因。

    如果您继续使用 AM26C31/32对、请注意:

    1. AM26C32的任何单端输出最高可达5V -控制器必须能够处理该电压、或者您需要一个电平转换器。 如果目前设计中未计划这一点、则设计极有可能会因3.3V 控制器而出现故障。  

    2.总线上的保护二极管-驱动器输出必须保持在-0.5V 到7V 的范围内并且接收器+/-7V。 因此、使用3.3V 二极管不是最好的方法-双向二极管(5V 可能是最佳选择)对于总线的接收器端极有帮助。 如果您正在尝试保护总线的驱动器端-它需要在-0.5V 到7V 之间进行保护。  

    如果您有任何其他问题、敬请告知。  

    此致!

    帕克·道德森

  • 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。

    您好、Parker、

    非常感谢您的详细回答、这有助于我们现在了解关键方面。 是的、MCU 上的输入引脚都可以承受5V 的电压。

    此外、对于这种采用超小脚迹的用例、您会建议哪种电平转换器? 如果您可以指引我去任何一个家庭、那将对我们有所帮助。

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    尊敬的 neet:

    我将加入电平转换器团队、因为他们可能是选择电平转换器的最佳资源。

    此致!

    帕克·道德森

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    TXU0101/TXU0102/TXU0104、具体取决于您实际上需要多少个通道。

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    完美、我们的库存中有一些 TXU0304、我们将尝试这些。 如果  我们做好准备、我希望在接下来的3天内对 AM26 x TXU0xxxx x TVS 的原理图进行评估、是否有邮件可以分享该原理图以进行参考评估? 建议、因为我们在几乎所有 非板载通信中都必须采用这些器件、您的反馈有助于增强设计信心。

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    尊敬的 neet:

    您可以 在此处共享原理图以供审查、或使用 txp_systemapps@list.ti.com 共享 TXU/电平转换器原理图 以供进一步审查、谢谢。

    此致、

    迈克尔.

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    您好 Michael & Clemens:

    为了阐明我们使用一对 AM26C31和 C32进行4 UART 传输的用例。 我们计划通过随后在设计上启用/禁用 C31或 C32、来检查在半双工模式下是否同时使用单根 STP 电缆? 假设固件应负责时序控制、您是否建议实施该方法、以使用驱动器和接收器上的 G 或 G'引脚减少半双工数据传输所需的可支配数量?

    请提供导游。

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    可以;禁用驱动程序可实现半双工总线。

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    您好、Clemens:

    我们发现 CD4000系列非常有趣-尤其是 CD4010B、因为它可能有助于我们的其他用例、在这些用例中、我们计划在最大1Mbps 以内将10V 信号转换为 MCU 的3.3V 逻辑输入。 您能否确认、这是否适用于 C32 5V 输出到3.3V 的可选电平转换?

    此外、MCU 引脚 可耐受5V 电压、这在理想情况下应该可以消除对电平转换器的需求、对吗? 在假设 MCU 引脚能够耐受5V 电压并接受和使用5V 逻辑信号的情况下、在没有中间电平转换器的情况下使用 C32调试器时、可能会面临任何其他实际限制?

    您对串联限流电阻器有何建议、可以在不进行电平转换的情况下进一步保护此配置?

    请提供导游。

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    尊敬的 neet:  

    如果存在如此高的10V 电压、即使 MCU 可以耐受5V 电压、我也建议使用电平转换器。 请注意、对于预期设计、您也可以使用电阻器或分压器网络。 但是、它们可能需要权衡高功耗、几乎没有内置 ESD 保护的情况。

    此外、谢谢、您还可以使用 CD4000系列或新的 TXH 系列(TXH0137D-Q1)。

    此致、

    迈克尔.

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    CD4000器件针对更高电压进行了优化、在5V 或更低电压下相当慢。 并且它们在3.3V 时无法保证特性。但1Mbps 时可以正常工作。

    5V 容限引脚可接受5V 信号。

    限流电阻器仅适用于具有连接到 VCC 的钳位二极管的输入。 5V 耐压输入不具有此功能。