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[参考译文] THVD8000:具有不同 THVD8000的相同电路板会导致故障通信

Guru**** 2382340 points
Other Parts Discussed in Thread: THVD8000
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/1304617/thvd8000-same-board-with-different-thvd8000-cause-fail-communication

器件型号:THVD8000

大家好、

客户设计 THVD8000系统、如下所示、其中 R1=R2=R3=R4=200hm、C1=C2=C4=470nF、L1=L2=L3=L4=10uH。 电缆电阻 R0=1.9 Ω。  载波频率为5MHz。 我稍后将随附详细的原理图。  

对于板、我们有 四个板:A1、A2、A3和 A4。 当这些板与 B 板通信时、A1始终成功、A2始终失败。 有些人有时会取得成功。 我们交换 A1和 A2上的芯片、发现 A2成功、A1失败。 然后、我们测试了载波波形和 RX 波形、发现故障波形的反射需要很长时间才能减弱、从而导致出现纹波(右图)。 我们怀疑这就是通信失败的原因。 左图是成功通信的良好波形。

问题如下:

1.采用相同的设计时、为什么这些设备会有不同的行为?

2.在 THVD8000设计指南中,端接电阻有助于快速使信号趋稳。 您是否有关于 端接电阻器电阻值选择指南?

3、如果选择固定 端接电阻,如何保证 生产中100%的通信成功?

谢谢!

雷纳

  • 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 Rayna:

    因此、在开始前、我将陈述正确的 THVD8000应用需要满足的几个条件:

    0.1:需要在起始节点和终端节点上进行正确端接(如果超过2个节点-中间节点未端接、但与总线主中继的偏差不应超过300mm -在这种情况下最好采用菊花链)  

    0.2:必须消除额外的衰减。 应移除 R1、R2、R3和 R4。 一般而言、除非其作为更大保护网络的一部分、在 RS -485/THVD8000上使用外部二极管串联电阻器、只会使您的系统变得更糟-它们会导致大量衰减并降低信号的 SNR -这更有可能导致问题。  

    0.3 L/C 值必须正确。 因此、如果客户系统只有2个节点、则电感器需要提升到25uH 到30uH 左右、否则总线会过载。 总线过载会增加 THVD8000的额外磨损+降低 SNR、从而导致通信出现问题。  

    所以两个波形看起来都很凌乱-并且5MHz 上的 THVD8000没有很多噪声容限。 我有几个问题可帮助缩小潜在问题的范围。  

    1a)您能否分享故障设备的顶部图片以及正常设备的图片-我只是想验证设备是否合法。

    1b)在测试情况下、节点之间的电缆长度。 是否长于300毫米? 如果长度超过300mm、对于未正确端接的系统、信号转换处的反射将开始成为一个问题。  

    客户终端选择-串联200欧姆电阻器  很失望,不建议  。 该链中的第一个和最后一个节点应在 A 和 B 之间具有一个120欧姆的电阻器、

    基本上将 R1、R2、R3、R4短接(即使它们等于0欧姆-如果保持、它们不应超过~10欧姆)、并在 A 和 B 引脚之间添加120欧姆的电阻器。 这将极大地减少反射、因为现在、对于 长度超过300毫米(1英尺)的系统、它基本上可以100%反映出当前设计中的入射信号。

    因此、本质上:

    两个波形看起来都很乱-反射似乎反映在良好和有问题之间。 这意味着两种设计都可能会有问题、但问题不会100%发生。  

    请告诉我在图片上的"好"单位和"可疑"单位,以及巴士长度.   为减轻反射、总线必须正确端接。  

    2.是-在"A"和"B"之间使用端接电阻。 它遵循标准 RS 至485指南-启动和终端节点端接在"A"和"B"之间-在大多数系统中、每个电阻的值为120欧姆。  

    但是、在选择端接电阻器时、有两条指导原则、

    2a)首先、端接电阻器的并联组合-包括容差-不得小于54欧姆。 因此、容差为10%的2个120欧姆电阻器将>= 54欧姆。  

    2b)第二个指南是选择一个尽可能接近 Z0 (电缆和/或传输介质的特性阻抗)的值、这是因为反射系数(代表反射回系统的入射信号的数量)是反射=(Z_L - Z0)/(Z_L + Z0)。 因此、如果 Z_L = Z0、反射为0%-差异越大-反射的百分比越大。  通常在实践中、由于元件容差、Z0值处于 Z_L (端接)值的+/-20%范围内。 因此、某些反射是不可避免的-但您可以减轻很多负担。  

    3. THVD8000设计需要考虑很多因素:

    3a)正确的端接设计-确保节点正确端接(对于点对点系统,两个节点端接在"A"和"B"之间;对于多点系统,只有起始节点和终端节点端接)  

    3B)适当的 L/C 网络值-当前"L"值太小。 "C"值对于"直流"电源系统应该适用-如果您采用交流工作、则可以小一点、这样有助于减少返回通信节点的交流电

    3c) 适当的布局-理想情况下、电气路径中的点对点系统曲率会降低、并且系统阻抗正确匹配。

    3d)适当的距离注意事项-由于通过电缆产生的交流损耗、较高的调制频率将导致总线距离更短(这将降低 SNR)。 保守而言、您可以得到10m 以上的光、增加~5%的抖动、可以达到~76.2m -但将其增加到超过该距离会大大增加系统增加的抖动。 THVD8000本质上也会增加高达2%的抖动(如果数据速率大于调制频率的1/10、则抖动可能更大)  

    我了解这方面的信息很多-但如果您可以提供以下信息、以便我可以更深入地进行探索、但我在上面介绍的修复方法很可能会帮助您大幅减少系统问题。  

    如果您可以获得以下信息、请执行以下操作:

    1)图片的顶部的"好"单位和"可疑"单位,这样我可以确保他们是合法的设备。

    2) 2)系统的时长-我只是想验证是否存在由距离造成的问题

    3) 3)我想确认此系统中只有2个节点-正确吗?  

    请告诉我!

    此致!

    帕克·道德森

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    您好、Parker、

    感谢您的评论!

    1. A1是好的,A2是可疑的。

    2.电缆为1m。 但客户没有找到50欧姆同轴电缆。 您是否建议他们更换电缆?

    3.是的,系统中只有两个节点。

    雷纳

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    尊敬的 Rayna:

    1.谢谢图片-两张看起来都可以-所以我不认为他们是假冒的器件。  

    2.在1m 处,很可能会在过渡时看到反射。 终端节点应使用120欧姆电阻器在 A 和 B 之间端接、因此电缆应接近120欧姆、通常在+/-20%范围内、因此当系统正确端接时、介于96欧姆和144欧姆之间的电缆是最佳选择。  

    客户不应使用50欧姆电缆、因为您无法使用50欧姆电阻端接总线-这太低了、驱动器无法驱动。 因此、布线应具有更高的特性阻抗、以帮助缓解正确端接系统中的反射。  

    3.感谢您的确认。  

    因此、从共享的所有资源中、我相信通过更好的端接和使用适当的耦合网络值、该问题会大多数情况下得到缓解。  

    下面总结一下提高性能的最佳更改:

    1) 1)使用120欧姆电阻器端接 A 和 B 之间的节点、因为这有助于缓解信号反射导致的问题、从而提高系统的 SNR。  

    2) 2)移除 R1、R2、R3和 R4、或将其降低到10欧姆或更小、以提高信号 SNR (正如您正在提高接收的信号强度)  

    3)提高电感值 L1、L2、L3和 L4、 25uH 至30uH (或更高)、以防止正常运行期间总线过载。 这有助于提高接收的信号强度、因此也有助于提高 SNR。

    4)选择尽可能接近120欧姆的电缆。 例如、在具有50欧姆电缆的系统中、反射信号的反射信号可能占事件信号反射的42%、该值会随着接近120欧姆而降低。  

    如果这4个方面可以改变、系统性能就会大大地提高、反射信号应该小得多、有望使其对系统而言可以忽略不计。  

    如果您还有任何问题、请告诉我-但最有可能的情况是、如果这四个问题可以得到纠正、那么这个问题应该得到解决。 THVD8000没有大的噪声容限、因此系统阻抗匹配对于在运行过程中减少反射非常重要。  

    此致!

    帕克·道德森

    如果您有任何其他问题、敬请告知!

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    您好、Parker、

    120欧姆终端电阻器、R1=R2=R3=R4=0、L1=L2=L4=20uH、C1=C2=C3=C4=10uF、120欧姆电缆、 我们得到了如下所示的波形。 您可以帮助检查这里的信号吗?  现在还需要一些时间才能稳定下来、我们还能做些什么改进吗?  

    谢谢!

    雷纳

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    Ruixin,

    帕克在美国度假。 请期待我们的支持延迟、我们将在下周为您提供回复、但可能会一直持续到下一周(1月的第一周)。

    此致、

    埃里克·哈克特

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    尊敬的 Rayna:

    我会将 C1、C2、C3和 C4改为1uF 左右、以帮助缩短信号的稳定时间-这是否可以在客户系统中尝试?  

    此致!

    帕克·道德森