[参考译文] SN65LBC180：发送至接收转换期间的电压尖峰

Andrew、您好！

您是否有所见内容的示波器截图？  

您是否有任何类型的外部失效防护？  

看起来、SN65LBC180器件的 Vth+设置为+200mV。 许多现代 RS485器件将 Vth+参数设置为负值、以提供"内部失效防护"。 我的猜测是当您的系统进入接收模式时、它没有任何用于生成已知空闲状态的外部偏置、并且 RS485器件的 Vth+都处于正阈值。  

 我们有一个应用手册在此处讨论了失效防护偏置： https://www.ti.com/lit/an/slyt514/slyt514.pdf?ts = 1715188274869&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

另一个应用手册在此处查看外部失效防护偏置网络： https://www.ti.com/lit/an/slyt324/slyt324.pdf?ts = 1715188349099&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

针对您的设置、我会尝试使用可在端接电阻器上生成至少200mV 电压的电阻器设置、并尝试将其居中于 Vcc/2左右。 由于您的系统似乎只有2个器件、您不必真正担心单位负载。

-鲍比

下面是我看到的内容的范围。  

黄色迹线为 RO

紫色迹线是 D-

蓝色迹线为 D+

我在这些线路上具有上拉/下拉电阻器、以便在端接电阻器上产生200mV 电压。 但是、您可以看到、当收发器让 D+和 D-的尖峰稍超过失效防护电压时、会创建一个错误的起始位。 尽管 D-线似乎有更多的尖峰。 我使用1K 上拉/下拉和100欧姆终端电阻。  

Andrew、

您的电缆是否具有100欧姆特性阻抗？  

您是否使用了双绞线？

您是否仅使用一个100欧姆的电阻器进行端接？ (这看起来更像是 RS -422设置...)

您的布线时间是多久？

对于 o 示波器、您可能还需要进行数学参考(A-B)、以便我们可以查看器件的输入应看到的内容。  

您能否也放大这个尖峰？ 看起来 D-的尖峰比预期要高得多。 这可能与不平衡的负载有关。 您是否能够验证发送器板和接收器板上的 RS485 PCB 布线长度是否匹配？

您可以通过在 A-B 之间添加电容器来平缓尖峰 通常不是我们推荐的、但我们看到的尖峰可能是由于总线上的轻负载所致。

您是否还能够提供原理图？  

-鲍比

电缆的阻抗为105欧姆。

非双绞线。 这是一条扁平带状电缆。

线路两端的端接是相同的。

两个板上的布线是匹配的。  

这是原理图。

线路上还有 tvs。 这就是您见到的 SN65220DBV。

要获得更多的波形、我需要将其复位、这样可能需要一点时间。

在 A 和 B 之间添加电容器是指与100欧姆电阻器串联还是与它并联？

电缆的阻抗为105欧姆。

非双绞线。 这是一条扁平带状电缆。

线路两端的端接是相同的。

两个板上的布线是匹配的。  

感谢您提供的信息。  

RT1和 RT2是否用作防脉冲电阻？  

使用扁平带状电缆时、差分信号的一些优势将会丧失。 在这种情况下、使用双绞线带状电缆可能会有所帮助。 我不一定认为这是根本原因(尚未)、但耦合到线路上的任何噪声可能不再对两条线路都是常见的。 这可能是导致您看到的这个问题的原因、我猜双绞线(D+和 D-应一起扭曲)可能会有所帮助。  

您的外部失效防护偏置电路的粗略近似值可提供250mV 的偏置、该偏置应该很好。 我假设两个电路板在这里采用相同的设置。  

您是否可以将10欧姆电阻器替换为0欧姆电阻器进行测试？ 检查一下这是否会导致一些反射。  

Unknown 说：

在 A 和 B 之间添加电容时、您的意思是与100欧姆电阻串联还是与其并联？

是的、并联。 我的想法是、您可以尝试减慢过渡边沿、以防止我们怀疑错误边沿来自附近的过冲问题。 您可能需要将其安装在100欧姆电阻器之上。 我可能会尝试500pF。 理想情况下、您的信号转换(从10%到90%测量)不应比实际位周期长1/3或更长。  

出于某种原因、它在接收时看起来像是粉红色信号、其中传输速度较慢。 在传输端、它似乎比其他信号过冲稍多一点、这让我认为这两个信号并不是相同的。 可能是由于10欧姆电阻具有一些容差差异。 或者布线可能未按我们预期的方式实现平衡。

您可能还需要探测 TXD 引脚、以确保其在驱动器使能序列期间没有进行转换。 (重复示波器屏幕截图、但只在 TXD 引脚上放置第4个探头)

-鲍比

Unknown 说：

RT1和 RT2是否用作防脉冲电阻？  [报价]

是、这些有助于实现 ESD 保护。

这里为您提供了其他一些图。 我已经降低了每分段电压、这样我就可以更好地分离出每个图以获得可见性。

黄色：RO

蓝色：D+(A)

紫色：D-(B)

橙色：A - B

绿色：TXD

上面的图具有节点硬件模式。

上图中移除了10欧姆串联电阻。 似乎没有什么区别。

上图是将1nF 电容器与100 Ω 端接电阻器并联的情况。 这似乎有一些帮助,但没有完全解决问题。

Andrew、

我们的两位 RS485专家均在周一之前不在办公室、因此请在周一之前等待回复。

此致、

Eric Hackett  

结合使用交流端接电阻和失效防护电阻器并不存在问题。

A−B 波形与交流端接有何关系？

交流终端添加了一个低通滤波器、当您要消除高频噪声时、这是一个不错的选择。 如果边沿过慢、请使用较小的电容器。

Andrew、我认为 TXD 网络有问题。 信号大约为1.6V。 我想知道总线上是否存在争用。 您是否有连接到 TX 输入端的原理图？  

我还同意 Clemens 的意见、即如果交流端接修复是问题、我们应验证 A-B 数学参考。 我仍会仔细检查 TXD 网络、确保不会在其中发生短路。

-鲍比

这是包含交流/电源终端和 A-B 数学运算的波形。 我更改了几条线迹上的刻度、使其全部显示在图像上。

这是我尝试过的其他东西,似乎也起作用。 我将串联脉冲保护电阻器从10欧姆增加到了100欧姆。

这是包含交流/电源终端和 A-B 数学运算的波形。

该波形看起来要好得多。 A-B 信号有点难看到、因为某些 CH2会重叠、但看起来好像没有出现干扰。  

绿色波形看起来在后半部分示波器屏幕截图中有一点失真。 不知原因、但后半部分的电容或驱动器较高/较弱。  

这是我尝试过的其他东西,似乎也起作用。 我将串联脉冲保护电阻器从10欧姆增加到了100欧姆。

它上面的 A-B 会大幅衰减。 我不建议使用此方法、因为在此方法中、您会损失更多的信噪比。 此外、前半部分的 CH4波形看起来可能有问题。 这仍然是 TXD 信号吗？  

-鲍比

是的、CH4是下游收发器(100ft 远处)的 TX/RX。 前半部分是正在接收时、后半部分是它已更改为正在发送时。  

非常感谢您的帮助。

还有一个问题。 由于我使用的是收发器、因此我在两端都设置了完全相同的端接。 RC 终端以及用于失效防护的上拉和下拉电阻器。 我想知道在传输线路的一端只使用上拉和下拉电阻器是否更好/"更加正确"？  

Andrew、您好！

您实际上只需要在接收器侧使用外部失效防护电阻器。 如果两侧都用作接收器、您可以组装两侧(这种情况并不常见、因为大多数外部失效防护设计都使用一组)。 如果您需要将收发器用作接收器、而收发器未连接到有源驱动器或尚未插入网络、则可以通过外部设置来帮助确保 A-B 在总线上生成空闲条件。

编辑：如果您想保持相同的等效电阻、可以将两侧(节点 A 2k 上拉和下拉以及节点 B 2k 上拉和下拉)的电阻值加倍、而不是让一个节点保持具有强偏置的外部失效防护(节点 B 仅具有1k 上拉和下拉)。

-鲍比

是的、两侧都可以作为发送器或接收器、具体取决于所处理的命令。 通常、数据仅沿1个方向流动、其中第一个收发器处于发送模式、第二个收发器处于接收模式。 正常情况下、接收侧的失效防护电阻器上会填充电阻器。 数据流的方向经常会翻转并沿相反方向流动(这一切都取决于所处理的命令)。 发生这种情况时、第一个收发器进入接收模式、第二个收发器进入发送模式。 在这种情况下、我仍然应该是安全的、正确吗？

根本不是问题、主要是它会消耗更多的功率、因为电流会通过这些电阻从 Vcc 流向 GND。

RS -485表明、系统中的最大"单位负载"需要为32个或更低的单位负载。 我认为每个单位负载都定义为1mA。 因此、如果在两个节点上使用了1k 上拉和下拉、则每个节点都会在每个负载上泄漏大约2.5mA。 因此、系统中的总单位负载为5加上 rs -485接收器输入级的少量漏电流。 这远低于32单位负载限制。 这意味着只要单位负载低于32、RS -485驱动器就可以在切换时克服直流电流。

简而言之、我不认为有2个节点带有外部失效防护(每个节点相当于大约2.5个单位负载)会产生问题。 只要以不会意外导致争用状态的方式在每个节点上的驱动器和接收器之间进行切换就不是问题(例如、两个收发器充当驱动器、因为其中一个收发器禁用速度不够快)

-鲍比