THVD1424EVM评估模块技术解析与应用指南

描述

exas Instruments THVD1424EVM评估模块支持快速、轻松地评估THVD1424。THVD1424是一款全双工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16-VQFN (RJT) 封装。TI THVD1424EVM评估模块开箱即用,预装有THVD1424DRC。

数据手册:*附件:Texas Instruments THVD1424EVM评估模块数据手册.pdf

特性

  • TX和RX总线上的外部端接电阻器和电容器焊盘
  • TX和RX总线上的共模电压连接
  • 可提供单电源或双电源轨(驱动器和逻辑)操作
  • 为VCC提供去耦电容,具有额外电容和逻辑电源去耦选项
  • 10 x 2接头支持在不存在外部信号的情况下控制所有控制信号

PCB布局

RS-485

THVD1424EVM评估模块技术解析与应用指南

一、产品核心特性

THVD1424EVM是德州仪器(TI)推出的全双工RS-485收发器评估模块,搭载THVD1424DRC器件,具有以下突出特性:

  • 双供电模式‌:支持单电源(3-5.5V)和双电源(逻辑侧1.65-5.5V/驱动侧3-5.5V)工作模式
  • 高速通信‌:支持20Mbps高速模式和500kbps低功耗模式切换
  • 集成终端电阻‌:可通过控制信号使能A-B和Y-Z线路的集成终端电阻
  • 灵活配置‌:提供10×2控制信号接头(J8)用于模式选择
  • 完善保护‌:
    • 所有ADC输入带钳位二极管保护
    • 6个0603电容焊盘用于VCC/VL电源额外去耦
    • 接地与大地间配置电阻焊盘(R14/R15)

二、硬件设计解析

1. 电源架构

模块采用分级供电设计:

  1. 主电源输入‌:通过J6端子接入3-5.5V DC
  2. 逻辑电源‌:J5端子支持1.65-5.5V独立供电
  3. 电源切换‌:J7跳线可选择VL=VCC或独立供电

关键元件配置‌:

  • 每路电源配置多个0805封装去耦电容(C7/C9/C10/C11)
  • 高压侧布置10μF电解电容(C7/C9)
  • 关键信号路径配置LC滤波网络

2. 接口设计

控制信号接口‌:

  • J1(R)、J4(D):单端通信接口
  • J2(/RE)、J3(DE):收发使能控制
  • J8(10×2):包含TERM_TX、H/F、TERM_RX、SLR控制信号

差分总线接口‌:

  • J14(A/B)、J17(Y/Z):全双工差分接口
  • 各线路配置共模电压输入接口(J9-J13/J18-J20)
  • 终端电阻可外部配置(R19/R20/R23/R24)

三、典型应用配置

1. 单电源模式配置

  1. 连接J6端子至3.3V/5V电源
  2. 短接J7跳线使VL=VCC
  3. 保持J5端子悬空
  4. 默认状态下:
    • 控制信号内部下拉
    • 终端电阻禁用
    • 工作于全双工模式

2. 双电源模式配置

  1. J5接1.8V/2.5V逻辑电源
  2. J6接3.3V/5V驱动电源
  3. 保持J7开路
  4. 至少安装1μF去耦电容(C2-C5)

3. 工作模式选择

通过J8配置控制信号:

  • H/F‌:高电平=半双工,低电平=全双工
  • TERM_TX/TERM_RX‌:高电平=启用终端电阻
  • SLR‌:高电平=500kbps,低电平=20Mbps

四、设计注意事项

1. 布局布线建议

  • 差分对走线长度匹配(±50ps)
  • 敏感模拟地单独铺铜
  • 去耦电容尽量靠近电源引脚
  • 信号走线远离高频开关节点

2. 热管理

  • 连续工作时MOSFET结温可达85°C
  • 避免阻塞模块底部散热孔
  • 高温环境建议降频使用

3. 保护设计

  • 高压侧必须使用隔离电源
  • 输入侧建议添加π型滤波网络
  • 浮动输入需配置上拉/下拉电阻
  • 遵循ESD防护规范操作
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