[参考译文] DS91M125：使能引脚是否可以在使能引脚有效的情况下使其中一个驱动器输出保持开路？

您好！

我们在上面的问题中犯了一个错误。 共模电压 VCM (或 VOC)为2.37V、VID = 0.550V (当通过2.5米电缆连接到单个120欧姆输入端接 LVDS 接收器时、每条 LVDS 线路相对于接地摆幅为2.1V 至2.65V)。 使用示波器的差分探头提供了计算出的峰峰值为1.1V 的波形。

谢谢你。  

尊敬的 Arun：

是否有可能共享您系统的方框图？ LVDS 驱动器是 TI 器件吗、它是多通道吗？ DS91M125是 M-LVDS 器件。 您是否还可以在方框图中说明您希望如何实现  DS91M125？  该器件提供独立的驱动器使能引脚。 如果的输出不相关、建议通过禁用其相应的驱动器来操作器件。  

此致、Amy

您好、Amy、

请参阅所附的当前系统图、注意 LVDS 和 CAN 信号线在连接器 CN1、CN2、CN3和 CN4上并行连接。 模块1、2、3和4可以通过2.5米7导体屏蔽电缆连接到任何连接器(CN1/CN2/CN3/CN4)。 在7个发射器中、1根双绞线用于 CAN 信号、1根双绞线用于 LVDS 信号、其余三根导线绞合在一起、传输+6V、0V 和模块标识(特定于连接器/端口的 C#1或 C#2、C#3或 C#4)信号。 这四个模块都有完全相同的硬件、其中包含 CAN 控制器和输入端接为120欧姆的 LVDS 接收器。 此系统只能与连接了单个模块(一个参数过程控制)的情况下使用、假设模块1连接到 CN2连接器、这意味着 LVDS 驱动器只有一个连接了120欧姆输入端接的接收器、并且能够良好地运行点对点 LVDS 时钟(1MHz)分配。 当连接2个、3个或所有4个模块时、LVDS 驱动器分别看到2个、3个或4个并联连接的2.5米长的传输线、并且负载有效增加(电阻降低)、当所有4个模块都连接时、为30欧姆。 它就像一个星形连接,是非常规的,不是一个稳定的设计,因为它会导致虚假的问题。 首先、我们要做的是将 LVDS 线路置于保护二极管结处、馈送到中继器 DS91M125、并 为4个连接器拆分为4个 LVDS 通道。 模块识别信号((C#1或 C#2、C#3或 C#4)可以缓冲并用于根据模块所连接的连接器(CN1、CN2、CN3、CN4)迅速启用 DS91M125驱动器。 拔下模块后、该特定 LVDS 驱动器将被禁用、但问题在于该模块保持连接、并且双绞线(传输 LVDS 信号)的一根或两根导体均断开、同时相应的模块识别信号(C#1/C32/C#3/C#4)线路保持连接。  

连接器左侧的 CAN 节点(CN1/CN2/CN3/CN4)是主设备、与在 CN1/2/3/4上物理连接的所有模块进行通信。 模块上的 CAN 节点不会相互通信。 请仔细观察 CAN 拓扑、注意只有主节点端接(63.8欧姆)、CAN 总线上的任何其他位置都没有端接。 它也与星型拓扑类似、因为每个模块的 CAN 节点都通过2.5米长的电缆并行连接到主器件。 有没有改进的地方？ 我们对 CAN 没有任何经验、但知道根据传输线基本原理、拓扑不稳定。  

谢谢！

Arun

尊敬的 Arun：

感谢您提供精心绘制的方框图和相应的说明。  我现在了解了您对  DS91M125的实施方式。 我将对我们的器件产品系列进行一些研究、并与我们的 LVDS 系统工程师合作、获取有关器件选型和实现的想法和建议。 我将在本周结束时、即6月7日得到您的答案。

由于您的系统包含 CAN 器件、因此我将循环使用我们的 CAN 专家到此主题、评论系统中的 CAN 拓扑、并为您的应用提供建议。  

此致、Amy

您好、Amy、

非常感谢您的及时响应。 请查看附加的另外两个图以更好地进行说明、我们明天将使用 PCB 照片上传另一个图。 我们非常感谢您的团队有关这些图中所示的当前 LVDS 以及 CAN 拓扑实现的技术意见。  

谢谢！

Arun Patil

您好、Amy、

这是第三个图表、不能附加到之前的回复中。

谢谢！

Arun Patil

尊敬的 Arun：  

感谢您抽出和分享这本书、它非常有用。

我将在明天审查并向您提供最新情况。

再次感谢您、Amy

此外、您能分享一下您打算在设计中使用哪些器件吗？

您好、Amy、

得益于及时而专业的支持、与 TI 开展业务始终是一种非常愉快的体验。

LVDS 和 CAN 信令的‘s"星形拓扑"(并行连接)实现设计是由其他一些公司在大约15年前完成的、我们最近在对虚假问题进行故障排除时发现了这一点。

1. 我们将把 DQ 触发器电源电压更改为+3.3V 以将共模直流电压降低到1.65V。

相关规格位于 DS91M125第1页、在 LVDS 输入电压范围−0.3V 至(VDD + 0.3V)的绝对最大额定值下和建议运行条件下、LVDS 输入电压最小值0.0V、最大 VDD 下。 根据这些规格、我们的解读是 DI+和 DI-引脚可以处理高达 VDD (+3.3V)的 LVDS 信号振幅、因此如果我们向其馈送 DQ 触发器输出、其在2.5V 的共模直流电平附近的摆幅为+/-0.3V (峰峰值0.6V)、则不会出现任何问题、这意味着 DI+和 DI-引脚的 LVDS 信号振幅绝不会超过2.8V。 DS91M125的四个 LVDS 驱动器的输出具有共模直流值(典型值为1.6V、最小值为0.3V、最大值为2.1V)、该值与 DI 引脚处的输入无关。 请确认 DI 引脚上的共模直流电压是否影响驱动器输出引脚(A0/B0、A1/B1、A2/B2、A3/B3)上的共模直流电压。

2. 布线 –我们在每个 LVDS 驱动器和具有 LVDS 接收器的模块(具有120欧姆端接)之间使用2.5米长的双绞线阻抗控制屏蔽电缆。
3. 终端 –驱动器输出端的120欧姆终端仅在模块连接 到相应的连接器(CN1、CN2、CN3、CN4)时发生。 每个模块上的 LVDS 接收器在其输入端具有120欧姆电阻器终端。 通常情况下、连接两个模块以进行标准操作、因此其中两个驱动器的输出将保持开路。 将端接电阻器(120欧姆)置于连接器(CN1、CN2、CN3、CN4)的驱动器输出上是否可以、这意味着连接模块时、还有另一个120欧姆电阻器(在 LVDS 接收器的输入端)将通过2.5米电缆并联？ 这将确保在未连接模块或其中一个承载 LVDS 信号的电缆导体开路时、驱动器输出端接。
4. 星型/并行 CAN 总线连接的目前实现方式–主处理单元以及从(模块)上的主节点具有 CAN 控制器 TJA1050A。 从器件(模块)上的 CAN 节点不相互通信、仅在模块连接时与主器件通信。 大多数情况下、两个模块通过2.5米长的电缆连接到主处理单元、而很少所有四个模块都连接(具体取决于运行参数要求)。 请注意、该系统只能在连接一个模块、连接两个模块、连接三个模块和连接全部四个模块的情况下使用、这意味着无论在活动使用中使用的是单个模块还是多个模块(CAN 节点)、拓扑都应该是稳定的。  

谢谢！

Arun Patil

尊敬的 Arun：

我非常感谢您提供的详尽程度、您应该回顾一下这一有趣的设计。 为阐明这一点、我们的数据表"绝对最大额定值"部分旨在表征超过这些限值会损坏器件、但对于一般使用操作、不建议在这些限值下运行器件。 "建议运行条件"部分包含推荐用于一般用途的参数。 至于您在下面提到的内容、您对输入引脚的理解并不超出建议的工作条件("我们的解释是 DI+和 DI-引脚可以处理高达 VDD (+3.3V)的 LVDS 信号振幅")。

 1.再次阅读您在这里介绍的内容和产品说明书后、我相信您是正确的。 在‘M 表中有两项共模‘、1)稳态共模输出电压(低于"LVDS 驱动器直流规格")和2)共模电压范围 VCMR (低于"LVDS 接收器直流规格")。 我向我们的 LVDS 系统工程师引用了(1)中的规格。 然而、该器件是一个具有四个 M-LVDS 驱动器的单通道 LVDS 接收器、这意味着输入共模最大值将在第6页(VCMR)上、指定为 Vdd-0.05V (max)、如果器件在3.3V (典型值)下供电、则指定为~3.25V 共模最大值。 感谢您的观看！ 对于任何混淆、我深表歉意。

因此、当前在 Vs 为5V 时、DS91M125的共模输入将是该输入的一半、即5V/2 = 2.5V。 电流实现中的分压器[ Vs *(R2)/(R2+R1)]设置400mV 电压摆幅(5V * 120/(680+680))、该电压在 LVDS 的典型电压摆幅范围内(247mV–454mV)、并且不会超过建议的信号幅度。 如果您想更深入地了解这一点、本视频系列非常有用： LVDS | TI.com)有关共模的详细说明请参阅以下视频资源： LVDS | TI.com (第5：45分钟)。 您让我确信在5V 下运行 DQ 触发器不是问题。

2.关于端接,我现在从您的描述中明白了。 如果卸下了模块而 DE 处于活动状态、唯一的问题是没有要驱动的负载。 将终端放置在连接器的输出端类似于端接总线的一端、因此这样应该很好。

 如果您认为后续会议有用、请告诉我、我很乐意设置一个会议。

此致、Amy

您好、Amy、

我们很高兴注意到您的详细说明、这证实无需更改 DQ 触发器的电源电压、并且 M-LVDS 驱动器输出可使用120欧姆电阻器端接。 一旦模块被连接、由于接收器输入端接、它将作为一个并联单工电路、如 TI 文档 SLLU319–March2020中所描述(第1.4.1节、图4、第4页和第5页)、从而保持正常的 M-LVDS 信号电平。

我们现已准备好使用 DS91M25开始构建原型、并希望在不久的将来、DS91M25将配备失效防护电路、用于将未驱动差分输入的输出设置为高电平(与 MAX9169相同)。 您建议将哪个 P/N 用作模块上的 M-LVDS 接收器？ 您提供的视频链接对于深入了解 LVDS 基础知识非常有用、尤其是对于更好地了解共模直流电压而言。 我们非常热衷于深入分析导致杂散噪声问题的接地环路问题和隔离式 LVDS/M-LVDS 缓冲器/中继器。 我们将在原型测试阶段的某个阶段向您提出具体问题。

非常感谢您的指导、并就如何改进目前的 CAN 拓扑(并联/星形连接)提供建议、因此您提到的后续会议将会提供很大的帮助。

谢谢！

Arun Patil

您好、Amy、

是的、我的个人资料中列出的电子邮件很好联系我们。

谢谢！

Arun Patil

Eric、您好！

首先,我们感谢您的团队及时而准确的回复。 该系统存在多个杂散/间歇性问题、将 LVDS 拓扑更改为所有4个连接器上具有 M-LVDS 输出电平的点对点信令肯定可以解决一个主要问题。 我们正在构建原型,并将向您发布测试结果。 非常感谢您对 CAN 性能改进的意见 、我们在模块上的所有其他四个 CAN 节点上对很少的器件进行了4.7K 欧姆部分端接测试。 请查看随附的图、注意电缆屏蔽层连接到 FFC1 (MPCU 板侧)的0V 导体(位于 FGND 平面)、而在模块侧的另一端、它还通过 FB 连接到0V 导体。 模块的0V 信号线和 DGND 在同一平面上。 MPCU 和所有模块均由 MPCU 上的单个直流到直流转换器提供隔离式电源、该转换器从机箱未接地的 SMPS 获取直流电源。 您是否认为由0V 导体和屏蔽层在电缆内部形成的环路会导致由于噪声拾取而产生杂散问题？  如果是、最好让模块末端的屏蔽件保持打开状态吗？

该系统的 MCU 在 MPCU 侧具有双 CAN 控制器、但仅使用一个单元。 主机(中心)节点与连接器块(CN1、CN2、CN3、CN4)的残桩长度仅为4cm。 如果 MPCU 配置为使用两个 CAN 控制器、可在两者中间添加另一个 CAN 收发器(或使用双 Xcvr)、形成 MPCU 上的两个主机(中心)节点 HN1和 HN2、并将它们各自连接到一组连接器(CN1-CN2和 CN3-CN4)、这样连接到每个主机 CAN 节点的两个模块就好像它们是线性 CAN 网络拓扑上的终端 CAN 节点一样。 在这种情况下、所有终端节点(在模块上)都可以具有120欧姆的永久终端、并且两个主机节点都可以具有可切换的终端。如果只有一个模块连接到主机节点、则可以动态开启该终端(处理模块连接/识别信号)。 例如、如果三个模块连接到 CN1、CN2和 CN3连接器、则在 CN4连接器保持断开时、第二个主机节点 HN2上的终端将打开。 作为传统的线性 CAN 网络拓扑、由于模块功能增强、它将成为高度稳定的长期解决方案、用于处理未来更快的数据流量。 我们感谢您对寻求这一途径的想法。  

谢谢！

Arun Patil

您好、Amy、

您建议从以下链接跟踪我们为 CAN 部分打开了一个新主题。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1379413/tcan1057a-q1-can-star-topology-change-to-linear-topology-and-spurious-noise-issues

不过、杂散噪声问题对这两个部分都很常见、并且会更加显著地影响 LVDS 接收器的输出、因此、我们希望您的输入能够确认由0V 信号线路和电缆屏蔽层形成的环路是否会成为问题。 如果是、解决该问题的最佳方法是什么。

谢谢！

Arun Patil