LTC2854 点击型号查看芯片规格书
中高速RS485网络必须终止，以避免数据损坏反射。这意味着一个终端电阻被放置在总线的每一端。当然，如果网络扩展或重新配置，终端电阻也必须移动。3.3V LTC2854和LTC2855收发器消除了变换终端电阻的繁琐任务。这些设备有一个集成的终端电阻，连接在接收器输入端，可以通过输入引脚的简单逻辑控制来启用或禁用，使网络配置和重新配置变得简单。这些器件采用微小的封装，非常坚固，可承受在线I/O引脚上高达±25kV HBM (LTC2854)的esd冲击，这是rs485收发器的行业最高保护级别。
ltc2854和LTC2855的其他功能包括具有平衡阈值的接收器，具有出色的占空比性能，高输入电阻，允许多达256个设备连接到一条总线，以及完整的故障安全输出。驱动器提供低功耗操作，与接收器和集成终端电阻结合，提供单芯片阻抗匹配的网络解决方案。零件有半双工和全双工配置，封装很小，包括10和12引脚DFN以及16引脚SSOP(见表1和图1中的照片)。
图1所示 从左至右LTC2854 3mm × 3mm DFN, LTC2855 4mm × 3mm DFN和LTC2855 SSOP的照片
| 零件号 | 双工 | 包 | Esd在线I/O (HBM) |
| LTC2854 | 一半 | DNF-10 | ±25 kv |
| LTC2855 | 完整的 | SSOP-16, DFN-12 | ±15千伏 |
LTC2854和ltc2855的框图如图2所示。
图2 LTC2854和LTC2855的框图
可切换终端当遇到阻抗失配时，沿双绞线传输线传播的差分信号会部分反射。反射信号会对线路产生建设性和/或破坏性干扰，从而损坏数据。为了防止这种情况并优化系统性能，传输线的每一端都应该有一个与电缆特性阻抗匹配的电阻。
LTC2854和LTC2855收发器集成了该终端电阻，因此只需通过控制终端使能引脚(TE)就可以选择性地包括或排除它。电阻通过设置TE高和当TE低或设备断电时断开连接，有效地连接在接收器输入引脚上。从系统管理的角度来看，这种安排几乎是理想的，特别是在网络配置改变和终端电阻需要移动到总线新端的情况下。在这种情况下，不需要手动移除和放置离散电阻;而是通过在theLTC2854或LTC2855上选择适当的TE引脚来数字控制变化。
为了说明终端位置的重要性，请考虑图3中所示的配置，其中表示了网络扩展的影响。初始配置由节点1和节点2组成，由fltc2854收发器组成，连接200英尺的5类电缆。图左下方的波形显示了节点2接收到的信号，由节点1驱动。电缆的两端通过在两个收发器上设置高的tepin来终止。接收到的信号看起来很干净，因为总线被正确地终止了。
图3 终端放置对网络扩展的影响
电缆特性阻抗of100欧姆和终端电阻of120欧姆之间的阻抗不匹配很小，导致波形略有颠簸。这种影响是次要的，图用于说明LTC2854和ltc2855中的终端电阻与流行的低成本100欧姆电缆兼容。
图3底部的第二组波形显示了通过100英尺增加的电缆将第三个节点引入系统的结果，但没有将终端电阻移动到新的终端位置。节点3和节点2的波形都因不适当的终止而严重失真。在第三组波形中，通过仅在节点1和3设置TE高来纠正终端放置，从而清理节点2和3接收的信号。LTC2854的逻辑可选终端电阻允许这种校正，而不需要物理干预。
终端电阻在温度、共模电压和频率下都能很好地保持(如图4所示)。此外，终端网络只向接收器引脚增加了微不足道的电容损耗。LTC2855的A和B引脚的输入电容测量到地约为9pf，差值为3.5pF。
图4 LTC2855终端电阻与(a)温度、(b)共模电压和(c)频率的关系。
平衡阈值接收器与全故障安全
LTC2854和LTC2855具有低功耗接收器，功耗仅为450µA。每个接收端输入端对地单端电阻大于96k欧姆when终止被禁用。这比TIA/ eia -485标准中规定的要求高八倍，因此该接收器代表八分之一的单位负载。反过来，这意味着接收器的标准数量的8倍，或者总共256个，可以连接到一条线上，而不会超出标准的要求。
接收器实现了一个完整的故障保护设计，当接收器的输入被短路、打开或终止(外部或内部)但未被驱动时，它会驱动RO高。
LTC2854/LTC2855接收器的一个关键元素是它使用一个窗口比较器，两个电压阈值在零附近平衡，具有出色的占空比性能。如图5所示，对于从负方向接近的差分信号，阈值为+65mV。当从正方向接近时，阈值为-65mV。每个阈值都有20mV的迟滞(图中未显示)。对于边缘严重弯曲的小输入，这个0V左右的窗口保留了占空比。这种性能在图6中得到了突出显示，其中信号以3Mbps的速度通过4000英尺的cat 5e电缆传输。最上面的一组走线显示了经过长电缆传输后进入接收器的信号。中间走线是顶部两个信号的差异，底部走线是RO引脚处接收器输出的结果波形。很明显，即使差分信号峰值在±100mV以上，并且严重旋转，输出保持几乎完美的信号，几乎没有占空比失真。
图5 接收机输入阈值特性
图6 3Mbps的信号通过4000英尺的5e类电缆传输。顶部走线:通过电缆传输后接收到的信号;中间轨迹:显示顶部信号差异的数学;底部跟踪:接收器输出。
很少有设备可以匹配这种性能水平，因为平衡的接收器阈值与短故障安全要求不一致。其他部分通常包括接收器中的负阈值，以便当输入一起短路时(即0v差分)接收器输出驱动高电平，指示故障安全条件。不幸的是，负偏置会导致如图6所示的小的、慢边率信号的严重占空比失真。
LTC2854和LTC2855通过使用一种方法来检测短路的故障安全条件，以保持正常信号的完整性，从而避免了这个问题。在正常操作中，图5所示的两个阈值用于确定接收器输出状态。但是，如果接收器输入保持在阈值之间超过约3µs，则接收器输出被驱动为高电平，反映了这种故障安全条件。
司机
ltc2854和LTC2855的差分驱动器以高达20mbps的数据速率轻松传输RS485/RS422信号。图7显示了在54欧姆负载下以20mbps运行的LTC2854驱动程序的清理边缘和出色的过零点。图8显示了一个单50ns脉冲(相当于20mbps的1位)通过100英尺的标准非屏蔽Cat 5电缆传输，并由第二个ltc2854收发器接收。
图7 LTC2854驱动程序以20Mbps的最大数据速率切换到54欧姆。A和B是驱动器输出。
图8 LTC2854驱动器通过100英尺的5类电缆发送单个50ns脉冲，由另一个LTC2854接收。这两个部分都启用了片上终端。顶部走线是发射装置的输入，在接收部分观察到中间和底部走线。
驱动器输出具有电流限制，可在绝对最大范围内(V(CC) -15V)至+15V的任何电压下提供短路保护，典型峰值电流不超过180mA。此外，如果过度的功率耗散导致设备加热到160°C以上的温度，热关闭保护将使驱动器，接收器和终止器失效。当温度降至140℃以下时，恢复正常操作。
ESD防护
LTC2854上的驱动器输出引脚和接收器输入引脚相对于地或V(CC)被保护到±25kV hbm的ESD电平。全双工ltc2855可承受±15kVESD。这些保护级别适用于所有设备操作模式，包括断电、待机、接收、发送、终止以及这些模式的所有组合。此外，保护等级是有效的，无论V(CC)是on, short to ground，或断开。
当ltc2854 /LTC2855的线路I/O引脚在工作过程中被ESD冲击时，器件会经历类似ESD事件的短暂干扰，然后完全恢复。该设备不锁存，也不需要切换状态或循环供应来恢复。无论是处于静态状态还是发送/接收数据，以及在RS485标准中调用的全范围接地共模电压，都是如此。图9中的照片显示了LTC2854从ESD枪(配置为IEC空气放电)吸收能量，在传输数据时向“A”引脚重复30kV打击。背景中的示波器跟踪显示在打击前后在A和b引脚上愉快地切换数据，只有在ESDevent期间才有积极的故障。这个装置可以承受多次这样的打击而不受伤害。
图9 LTC2854在“A”引脚上受到多个30kV ESD冲击时发送数据(见背景中的作用域轨迹)。
结论
LTC2854和LTC2855是3.3VRS485/RS422收发器领域的新突破。一个可选的终端电阻的包含提供了一个完整的解决方案，RS485网络与远程配置网络的能力，以获得最佳的数据传输。无与伦比的led性能提供了出色的坚固性，而具有完全故障安全功能的平衡阈值接收器使该系列小占地设备成为现代RS485/ rs422系统的自然选择。
