‌TI THVD1454EVM评估模块技术解析与应用指南

Texas Instruments THVD1454EVM评估模块设计用于快速轻松地演示THVD1454。THVD1454是一款半双工RS-485收发器，具有可选数据速率和可切换集成端接电阻器，采用10-VSON (DRC) 封装。TI THVD1454EVM评估模块开箱即用，预装有THVD1454。

数据手册：*附件：Texas Instruments THVD1454EVM评估模块数据手册.pdf

特性

• 开箱即用，预装有THVD1454
• 两个10µF和两个47µF去耦电容器，预装在VCC至GND和GND至EARTH连接上
• 提供电阻器焊盘，在GND和EARTH连接之间创建电阻链路
• 一个4x2接头连接，用于特殊功能控制信号
• 共享差分总线上的外部端接电阻器和电容器焊盘
• 共模电压连接点位于J11和J12

PCB布局

‌TI THVD1454EVM评估模块技术解析与应用指南‌

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‌一、核心特性概述‌

Texas Instruments的THVD1454EVM是一款基于THVD1454半双工RS-485收发器的评估模块，专为工业通信总线设计优化，具有以下核心优势：

• ‌集成可切换终端电阻‌：内置120Ω终端电阻，通过控制引脚（TERM）快速启用/禁用，适配不同拓扑结构需求。
• ‌宽电压工作范围‌：支持3V至5.5V供电，兼容工业级电源环境。
• ‌双速率模式‌：支持20Mbps（默认）和500kbps（通过SLR引脚控制）数据传输速率。
• ‌多重保护机制‌：集成ESD保护（±16kV HBM）、总线短路保护及热关断功能。

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‌二、硬件设计亮点‌

‌1. 接口与跳线配置‌

• ‌ 电源接口（J5） ‌：3引脚端子块（Earth/GND/VCC），支持3.3V或5V输入，蓝色LED（D3）指示供电状态。
• ‌ 控制信号接口（J6） ‌：
  • SLR（引脚1/2）：控制压摆率（高电平=500kbps，低电平=20Mbps）。
  • TERM（引脚5/6）：控制集成终端电阻（高电平=120Ω启用）。
• ‌ 差分总线接口（J9） ‌：3引脚端子块，支持外部负载测试（预留C8/R16焊盘用于容性/阻性负载模拟）。

‌2. 默认配置与修改选项‌

• ‌默认状态‌：
  • 终端电阻禁用（TERM=低电平）
  • 高速模式（SLR=低电平，20Mbps）
  • 接收器禁用（/RE=高电平），发送器禁用（DE=低电平）
• ‌灵活修改‌：
  • 通过J1-J4焊盘可添加外部上拉/下拉电阻（0603封装）
  • J10-J12提供共模电压测试点，支持共模负载调节（R19/R20焊盘）

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‌三、典型性能参数‌

1. ‌信号完整性‌：
   • 上升/下降时间：20Mbps模式下典型值3ns（负载54pF）。
   • 共模抑制比：±25V（符合TIA/EIA-485-A标准）。
2. ‌保护能力‌：
   • 总线引脚耐压：±18V（持续），±30V（瞬态）。
   • ESD防护：±16kV（HBM，A/B引脚）。

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‌四、典型应用场景‌

1. ‌工业自动化‌：PLC与远程I/O模块的RS-485总线通信。
2. ‌楼宇控制‌：HVAC系统传感器网络，支持长距离（1200米@500kbps）传输。
3. ‌车载电子‌：符合AEC-Q100认证，用于车载诊断系统（OBD）通信。

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‌五、开发调试建议‌

‌1. 快速上电测试流程‌

1. 连接J5电源端子（Earth-GND-VCC），确认D3蓝灯亮起。
2. 短接J6-5/J6-6启用终端电阻（若总线末端节点）。
3. 通过J1（R引脚）监测接收数据，J4（D引脚）输入发送信号。

‌2. PCB布局关键点‌

• ‌去耦设计‌：VCC引脚就近布置47μF（C9/C10）与10μF（C6/C7）陶瓷电容。
• ‌信号隔离‌：A/B走线采用差分对设计，间距≥3倍线宽以降低串扰。

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‌六、设计注意事项‌

• ‌终端电阻匹配‌：总线两端节点必须启用120Ω终端电阻，中间节点禁用。
• ‌共模范围限制‌：确保总线电压差（VA-VB）在-7V至+12V范围内。
• ‌热管理‌：持续满负载工作时，建议监测U1（THVD1454DRC）结温（θJA=42°C/W）。