THVD24X2VEVM全双工RS-485收发器评估模块技术解析

描述

Texas Instruments THVD24X2VEVM收发器评估模块(EVM)可快速评估TI的THVD24X2V系列器件。THVD24X2V系列采用14-SOIC(D)封装,是一款全双工RS-485收发器,具有可选数据速率。Texas Instruments THVD24X2VEVM开箱即用,其中包含一个安装在板上U1位置的D封装THVD2452VDR收发器。

数据手册:*附件:Texas Instruments THVD24X2VEVM收发器评估模块 (EVM)数据手册.pdf

特性

  • 开箱即用,预装THVD2452VDR
  • VCC 到GND和GND到EARTH连接之间分别安装了两个10µF和两个47µF的去耦电容器
  • 电阻器焊盘可用于在GND和接地连接之间创建电阻连接
  • 具有多个共模电压的测试器件的共模电压连接点

板布局

RS-485

THVD24X2VEVM全双工RS-485收发器评估模块技术解析

一、产品概述

THVD24X2VEVM是德州仪器(TI)推出的全双工RS-485收发器评估模块,专为快速评估THVD24X2V系列器件而设计。该评估板具有以下核心特性:

  • 即用型设计‌:预装THVD2452VDR收发器(SOIC封装)
  • 灵活供电配置‌:支持单电源(3.3V-5V)和双电源(1.65V-5V逻辑供电)工作模式
  • 完备保护机制‌:集成±70V故障保护和IEC ESD保护
  • 多测试接口‌:提供差分总线、控制信号和电源的专用测试点

二、硬件架构详解

1. 核心功能模块

  • 收发器部分‌:采用THVD2452VDR全双工RS-485收发器
  • 电源管理‌:
    • 2个47μF和2个10μF去耦电容(VCC-GND和GND-EARTH)
    • 可配置VIO与VCC连接(通过J7跳线)
  • 信号接口‌:
    • 差分总线:A/B(接收)、Y/Z(发送)端子
    • 单端信号:R(接收数据)、D(发送数据)
    • 控制信号:DE(驱动器使能)、/RE(接收器使能)、SLR(摆率控制)

2. 关键接口配置表

接口类型功能描述
J13引脚端子块VIO逻辑电源输入(双电源模式时使用)
J23引脚端子块VCC主电源输入(4.5-36V)
J103引脚端子块差分接收总线(A/B)连接端
J133引脚端子块差分发送总线(Y/Z)连接端
J6/J168引脚排针单端数据信号(R/D)测试点
J11/J128引脚排针使能信号(/RE/DE)控制端

三、典型应用配置

1. 单电源工作模式

配置步骤‌:

  1. 短路J7跳线(连接VIO与VCC)
  2. 通过J2端子接入4.5-36V电源
  3. 配置控制信号:
    • /RE(J11):接VIO使能接收器
    • DE(J12):接VIO使能驱动器
  4. 连接差分总线到J10(接收)和J13(发送)

特点‌:

  • 简化供电设计
  • 适合3.3V或5V系统
  • 默认出厂配置

2. 双电源工作模式

配置步骤‌:

  1. 保持J7跳线开路
  2. 通过J1接入1.65-5V逻辑电源(VIO)
  3. 通过J2接入3.3-5V主电源(VCC)
  4. 独立配置各控制信号电平

优势‌:

  • 支持低压逻辑接口(如1.8V系统)
  • 增强噪声隔离
  • 灵活匹配不同逻辑电平

四、关键技术参数

1. 电气特性

参数规格
工作电压范围4.5V至36V
逻辑供电范围1.65V至5V
数据传输速率最高25Mbps
故障保护范围±70V总线故障保护
ESD保护等级IEC 61000-4-2接触放电±12kV

2. 保护特性

  • 总线引脚短路保护
  • 热关断保护
  • 电源欠压锁定(UVLO)
  • 接收器失效安全保护

五、设计验证与测试

1. 差分信号测试配置

  1. 连接示波器探头到J10(A/B)和J13(Y/Z)
  2. 通过J16注入测试信号(D引脚)
  3. 监控J6输出的R信号
  4. 可添加终端电阻(R19/R24)和电容(C12/C15)

2. 共模电压测试

  1. 安装375Ω共模电阻(R17/R21/R22/R26)
  2. 通过J3-J5(接收端)和J17-J19(发送端)注入共模电压
  3. 验证器件在±12V共模范围内的性能

六、应用场景

  1. 工业通信网络‌:
    • PLC系统
    • 工业自动化设备
    • 过程控制系统
  2. 楼宇自动化‌:
    • HVAC控制
    • 安防系统
    • 照明控制
  3. 医疗设备‌:
    • 诊断仪器
    • 患者监护系统
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