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[参考译文] THVD1406:建议/可能的波特率、在总线争用的情况下、自动方向控制工作和行为

Guru**** 1139930 points
Other Parts Discussed in Thread: THVD1426, THVD1400, THVD1406
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/1318461/thvd1406-recommended-possible-baud-rates-at-which-the-auto-direction-control-works-and-behaviour-in-situation-of-bus-contention

主题中讨论的其他器件:THVD1400THVD1406、THVD1426

尊敬的支持团队:
我需要具有自动方向控制的 RS485收发器 IC。 在这方面,我有两个原则问题:

问题1)有关低9600波特率、自动方向控制和自动省电
问题2)有关在发生总线争用时会发生什么情况的

至 Q 1)
在论坛主题"THVD1400:RS485自动 TXRX 在115200波特率下的失真"中、THVD1406出现。

此处 Bobby 在结束时说:"借助自动方向、该器件将使 THVD1406保持为有源驱动器、并且只在 TX 线路从低电平变为高电平至少4 μ s 时切换回为接收器。 如果在 TX 上的下一个高电平到低电平转换之前、连续发送过多的"1"、器件将切换回接收模式"。

因此、这是否意味着具有自动方向控制功能的 THVD1406只能可靠地用于1位时间明显短于 tdevice_autodir (4us)的波特率?
然而、在应用手册" RS 自动方向控制 RS-485:什么是自动方向以及它为什么在系统中很有用?"中可以看到类似的内容。 (https://www.ti.com/lit/an/slla574/slla574.pdf?THVD1426=1706361970792&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F)在第2.2节中、针对12Mbps 的 ts 在115200的低波特率下进行测试并可以正常工作。

更具体地问:
(a)如果上述情况属实、这是否意味着在 9600波特且1位时间为104us 的应用中、不能/建议使用 THVD1406及其具有4us tdevice_autodir 的自动方向控制? 通过这么长的1位时间、THVD1406是否已经在 TX 上每个高电平位开始时切换回接收模式、即在高电平位的剩余时间内不主动将 RS485总线驱动至一个稳定的高电平状态?
(b)还是按照上述应用手册、仍然可以以低得多的波特率使用 THVD14x6、例如9600时的 THVD1406? 我只需要使用偏置电阻器在 A 侧上拉、在 B 侧下拉?

如果情况是(b)、由于 THVD14x6已经集成了失效防护功能、我真的需要执行一些更复杂的计算吗、也就是假设还假设本相关应用手册中所述的网络中可能的最大节点数(www.ti.com/.../slyt324.pdf = 1706386714866)?

或者、 仅仅添加"某些"更高值的外部失效防护偏置电阻器是否足够? 比如说5k、这足以确保在4us 的 tdevice_autodir 时间段过后、总线状态仍至少超过 THVD14x6的接收器阈值 Vth+(-20mV)、从而安全地在接收器输出端生成高电平并仍生成正确的位。

至 Q 2)
至于 THVD14x6、数据表中未指定保护电流限制、我想知道在两个或多个节点同时写入总线、即发生总线争用时、会发生什么情况或会保护 THVD14x6。 如果这种情况持续时间足够长、那么收发器会进入热关断状态吗、或者这种情况甚至会破坏竞争的 THVD14x6吗?

感谢您的答复和帮助!
迈克尔

  • 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。

    1."实际" RS -485驱动器将具有三种状态、高电平/低电平/无效。 THVD14x6不知道从高电平切换到无效的正确时间点是多少、因此它使用固定时间(4 µs 或0.4 µs min)。 tdevice_autodir 将总线驱动为高电平无法在任何情况下覆盖整个字节;它只是用于为总线电容快速(不)充电。 剩余的时间必须由失效防护电阻器或失效防护接收器处理。 THVD14x65是处于发送模式还是接收模式均无关系;在两种情况下产生的总线状态都为高电平。

    当 THVD14x6未主动驱动高电平时、噪声容限较低。 如果要增大失效防护电阻、则必须使用更强的失效防护电阻器。

    2. RS 至485驱动器能够处理短路。 这就是数据表指定最大驱动器短路输出电流的原因。

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    尊敬的克莱姆:

    感谢您快速、非常清晰的回答!

    有关失效防护电阻器强度的一些后续问题:您说过"剩余时间必须由失效防护电阻器或失效防护接收器处理"、并建议"使用更强的失效防护电阻器"。

    原则上、这很清楚、但为了确保我在同一页面上、请确认我是否正确、是否表示这意味着、如果

    • 1a)将只有具有失效防护接收器(例如 THVD14x6)的节点、即使根本没有失效防护电阻器、也应毫无问题地处理非主动驱动总线。 这种理解是否正确?
    • 1b)有些传统接收器没有实现内部失效防护功能、这可能会导致问题、我需要在总线上的某个位置实现失效防护偏置电阻器、以在空闲时使其保持稳定的高电平状态。

    另请确认我后续的理解是否正确:

    • 2a)如果我正确理解这一点、那么在仅连接我自己的节点时、我确保仅使用具有内部失效防护电路(THVD14x6)的收发器、 为了大大减少我自己节点的功耗、只使用诸如4.7K 的弱上拉/下拉电阻器是没有问题的。
    • 2b)仅当将其他节点连接到网络时才会出现问题、我不知道其中的设计和使用的部件、因此无法确定是否使用了失效防护接收器。 但是、在大多数情况下、我希望即使设计人员使用没有内部失效防护电路的传统收发器、他/她也至少会在这样的器件中添加一些足够强大的外部失效防护电阻器、对吗?
    • 2C)此外、如果我有多个自己的节点连接到总线、每个节点都带有弱外部上拉/下拉省电电电阻、这些节点共同有助于在空闲时使总线进入稳定的高电平状态。 例如、如果有八个节点连接到总线、每个节点具有4.7K 上拉/下拉电阻器、它们的总上拉/下拉电阻将为(4.7K+4.7K)/8 = 1.175k。 借助两个120欧姆终端电阻器、这将形成一个60Ohm/1175Ohm 分压器、上拉至 VCC 为5V、从而在总线空闲状态下产生243mV 的差分电压。 这应该没有问题、对吧?
    • 2d)假设在实际情况下、由于节点数较少(即我自己节点的少于8个)、总线总长度可能相当短、并且如前所述、我仅使用9600波特、 我认为在这种情况下、我可以不使用端接、而只通过增加一些较弱的500欧姆负载或此处所述的 RC 端接网络来抑制反射 、如 www.ti.com/.../下拉电阻器的节点少于8个、 如果与具有长电缆和两个120欧姆端接电阻器的网络相比、使用较轻的负载、它应该仍然有效。 这种理解是否正确?

    非常感谢您的反馈和建议!

    最佳、Michael

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    1a)正确。 (失效防护接收器将0V 差分输入电压视为高电平。)

    1b)正确;标准接收器需要200mV。

    2a)是。

    2b、c)如果需要失效防护电阻器、整个总线上通常只有一对。 (拥有更多将会增加直流负载。) 因此、收发器模块不大可能无条件地拥有它们。 失效防护设计(即空闲时所需的差分电压)必须是总线的属性、而不是单个节点的属性。

    2d)更改终端的唯一原因是为了节省电力;这是您的目标吗? 交流端接会减慢边沿速度、而任何端接电阻器都不会有反射。 前者可降低 EMI、所以我更喜欢它。

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    感谢您的澄清!

    2D)是的、目标是将功耗要求最终降低到最低。 因此、我认为在每个节点上使用用于失效防护偏置的高值电阻器是一个好主意。 但是、在您对我的问题2b 和2c 的回答中、我知道最低功耗的解决方案是:仅使用具有失效防护设计的收发器、而不具有任何额外的外部失效防护上拉/下拉电阻、 或者是否完全只需要一个非常微弱的内部(例如2x 4.7K)来提高抗噪性。 此外、交流端接总线可以正常工作并有助于降低功耗。  

    以这种方式实现、仅当没有内部失效防护电路的另一个节点连接到总线时、需要添加更强的外部失效防护上拉/下拉电阻。

    请告诉我、这是否最终都正确。 如果是这样,我会看到我的所有问题都被清除,疑问得到解决,并感谢你的巨大帮助!

    最佳、Michael

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    是的。

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    Michael、您好!

    我很高兴克莱门斯似乎回答了您的问题、他关于 THVD14x6器件的所有表述都是正确的。  

    如果您有任何其他问题、我可以帮助您解决、请告诉我!

    此致!

    帕克·道德森