主题中讨论的其它部件:SN74LVC1G240, SN74LVC2G241, SN74LXC1T45
尊敬的TI支持团队:
我正努力解决一个非常奇怪的问题。 我想让3.3 V MCU在5V SDI-12总线上通信(参阅 https://sdi-12.org/) ,使用一个GPIO进行双向通信,使用一个GPIO进行方向控制。
我看到一个电路示例(www.daycounter.com/.../SDI-12-Interface.phtml) ,其中SN74LVC1G240用于此目的。 我在博客文章中测试了他们正在讨论的适配器设备,它实际上使用 的是SN74LVC1G240,它工作正常... 仅此电路需要两个GPIO进行通信,一个用于方向控制。
我只想将一个GPIO用于单线,双向SDI-12通信,将一个附加GPIO用于方向控制,即设置两个三态缓冲器(TX缓冲器和RX缓冲器)的备用z状态。 此外,我还拥有软件实现的SDI -12通信的反相逻辑,因此我决定使用同相SN74LVC1G125。
我还知道,SN74LVC1G125需要在输入引脚上为高电压提供0.7 * VCC,而对于5V的VCC,这将是3.5伏,因此高于3.3 V,但这 可以通过一种或另一种方式解决,实际上并不是目前我最棘手的问题...
目前我的问题是,在我的测试中,检测到的SN74LVC1G125 I无法正常工作。 或者更糟糕的是,有时他们会按预期工作一段时间,然后开始出现故障,甚至在Z状态下或在A为低电压时,也会发出一些噪声电压。 此外,当发生故障时,OE引脚上会出现大量电流,从而影响施加到该引脚的电压...
测试电路输出,此处仍未连接缓冲器:
1)来自MUC的OE信号,用于TX缓冲器(粉红色),直接来自MUC GPIO的数据线,不带缓冲器(黄色),来自MUC的反向OE信号,用于RX缓冲器(蓝绿色图,此电路中未连接RX缓冲器)
2)来自MUC的OE信号,用于TX缓冲器(粉红色),来自MUC的数据线,通过TX缓冲器VCC 5V (黄色),来自MUC的反向OE信号,用于RX缓冲器(蓝绿色图,此电路中未连接RX缓冲器)
-> OE引脚上的均匀电压会发出噪音,并且会严重漂移!
从电路上拆下SN74LVC1G125,一切都恢复正常...
后来我发现SN74LVC1G125的回流温度为最高,我认为所有SN74***缓冲液都是如此 指定260°C持续时间< 10秒,并且规格表中有ESD注意事项。 虽然我必须承认我在第一次尝试时没有考虑这些规格,我在适配器分支板上手动焊接了超过260°C的SOT23-5 IC,但我现在使用的是低温焊接,反射板和ESD保护镊子和手套, 小心不要触碰IC的针脚。 由于在板上焊接低于250°C的温度并无帮助,我认为板的温度斜坡可能太平,高温持续时间过长,仍然会损坏IC。 为了排除这种情况,我现在甚至使用Fields Metal作为一 种基于Indium的共晶合金,熔温度仅为62°C左右,不包括任何可能的温度损害… 还是同样的问题。 许多缓冲液从一开始就出现故障,其中一些缓冲液经过一段时间后,VCC电压为5 V
我试过的最好的一次试跑是使用两个SN74LVC1G125s,我焊接的比开始时要小心,但在板上仍有大约230°C的温度,并在此电路中对其进行测试:
在此电路中,我使用两个SN74LVC1G125,一个用于TX,另一个用于RX,它们连接到相同的GPIO进行通信,而OE输入连接到某些反向MOSFET电路,以使用一个单GPIO同时交替两个缓冲器的z状态... 我知道我也可以使用带3.3 V VCC的RX SN74LVC1G125进行降压转换,不需要分压器。 我这样设计电路的原因只是为了排除任何对RX缓冲器A的5 V有害影响,尽管根据规格表,这应该不是问题...... 现在我还找到了SN74LVC2G241,它实际上包括了我设计的电路的所有功能,我还会测试它...
此测试电路的结果,示波器图形和下面的注释,请参阅下面的...
我在SOT23适配器板上焊接了20多个SN74LVC1G125装置,这是我遇到的奇怪故障。
在某些情况下,尽管A为低电压,OE为高电压,但我立即得到Y上的错误和漂移电压,并且在某些情况下,在Y被驱动并发出噪音之前,它会工作一段时间...
现在,由于我使用的是低温焊料,甚至是熔化温度低于SN74LVC1G125规定的正常工作温度最高值的共晶合金 ,而且还使用ESD安全镊子和手套,所以我仍然很困惑什么仍然是问题。
我做错了什么? 此外,我还从一家声誉良好的知名大型德国零件经销商处订购了SN74LVC1G125,我实际上不会期望假芯片会出现任何问题或处理不当。 SN74LVC1G125采用原始卷带包装,但据我所见,它采用普通塑料拉链袋包装。 没有ESD保护袋...但这是否真的是IC处理如此精细...?
我们非常感谢您提供任何帮助和建议...
最好的Michael
以上电路的测试数据:
1)仅在尚未连接RX缓冲区的情况下测试TX缓冲区:
默认情况下,TX缓冲区上的OE级别较高(粉色图),RX (此处尚未连接)的OE级别较低(蓝色图)-> 即侦听状态
对于写入SDI-12总线,两个缓冲器OE引脚的状态交替,MUC写入(黄色图形)通过TX缓冲器写入SDI-12总线(绿绿色图形)。 写完后,它返回到"倾听"。
2)现在测试与缓冲器和连接到总线的SDI -12传感器的SDI -12通信。 MUX将缓冲区状态切换为写入状态,其中TX缓冲区的OE过低(粉红色),RX的OE过高(蓝色),数据GPIO通过TX缓冲区将具有3.3V (黄色图形)的请求写入具有5 V (蓝绿色图形)的SDI-12总线。 写入请求后,MUC将OE状态再次重置为侦听(粉红色为高,蓝色为低)。 连接的SDI -12传感器在SDI -12总线上的5 V电平响应(绿绿色绿色绿色),RX缓冲器在SDI -12总线上接收信号,并通过分压器在数据GPIO上的3.3 电平上接收传感器的响应(黄色)。 很棒,到目前为止还不错!
3)在整个电路通电一段时间后,它仍然工作。 这里没有示波器的屏幕截图,但在 整个电路通电并使MUC电路处于"收听"状态约20分钟后,通信仍以相同的方式工作。
4)但是没有做任何更改...再次,IC开始出现故障... 首先,MOSFET开关上的电平会改变电压电平并发出噪音
5)然后,缓冲区输出也开始在其不应达到的位置提供输出
6)这是缓冲区停止工作的地方...