德州仪器SN65C1167E和SN65C1168E:高性能RS - 422收发器的卓越选择

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德州仪器SN65C1167E和SN65C1168E:高性能RS - 422收发器的卓越选择

在电子工程师的日常设计工作中,选择合适的收发器是确保系统稳定通信的关键。德州仪器(TI)的SN65C1167E和SN65C1168E这两款双差分驱动器和接收器,凭借其出色的性能和丰富的特性,成为了众多应用场景中的理想之选。今天,我们就来深入了解一下这两款产品。

文件下载:sn65c1167e.pdf

一、产品概述

SN65C1167E和SN65C1168E均由双驱动器和双接收器组成,采用单5V电源供电,满足并超越了TIA/EIA - 422 - B标准以及ITU建议V.11。这意味着它们能够在多种复杂的工业环境中稳定工作,为数据的可靠传输提供了坚实的保障。

二、产品特性亮点

(一)强大的ESD保护

对于RS - 422总线引脚,这两款产品提供了±15kV的人体模型(HBM)ESD保护和±8kV的IEC61000 - 4 - 2气隙放电和接触放电ESD保护。在实际应用中,静电放电是一个常见且可能对设备造成严重损害的问题,如此高水平的ESD保护能够大大提高产品的可靠性和稳定性,减少因静电干扰而导致的故障。

(二)低功耗设计

它们具有低电源电流要求,最大仅为9mA。在如今对能源效率要求越来越高的时代,低功耗设计不仅可以降低系统的整体能耗,还能减少散热问题,延长设备的使用寿命。

(三)优异的电气性能

  • 低脉冲偏斜:能够确保信号的准确传输,减少信号失真,提高数据传输的准确性。
  • 高输入阻抗:接收器输入阻抗典型值为17kΩ,这使得接收器能够更好地接收微弱信号,提高了系统的灵敏度。
  • 宽输入电压范围:接收器共模输入电压范围为 - 7V至 + 7V,能够适应不同的信号电平,增强了产品的通用性。

(四)无毛刺上电和掉电保护

这一特性可以避免在电源开启和关闭过程中产生的毛刺信号对系统造成干扰,确保系统的平稳启动和关闭。

三、引脚配置与功能

SN65C1167E和SN65C1168E提供了多种封装选项,包括SO(16)、TSSOP(16)和VQFN(16),方便工程师根据实际需求进行选择。它们的引脚功能设计合理,能够实现灵活的应用。

(一)SN65C1167E引脚功能

SN65C1167E的驱动器和接收器分别具有高电平有效和低电平有效的使能端,可通过外部连接实现方向控制。其引脚功能详细定义如下表所示: PIN NAME SO TSSOP VQFN I/O DESCRIPTION
1A 2 2 2 I RS422差分输入(非反相)到接收器1
2A 6 6 6 I RS422差分输入(非反相)到接收器2
1B 1 1 1 I RS422差分输入(反相)到接收器1
2B 7 7 7 I RS422差分输入(反相)到接收器2
1D 15 15 15 I 逻辑数据输入到RS422驱动器1
2D 9 9 9 I 逻辑数据输入到RS422驱动器2
DE 12 12 12 I 驱动器使能(高电平有效)
GND 8 8 8 - 设备接地引脚
1R 3 3 3 O RS422接收器1的逻辑数据输出
2R 5 5 5 O RS422接收器2的逻辑数据输出
RE 4 4 4 I 接收器使能引脚(低电平有效)
Vcc 16 16 16 - 电源供应
1Y 14 14 14 O RS - 422差分(非反相)驱动器输出1
2Y 10 10 10 O RS - 422差分(非反相)驱动器输出2
1Z 13 13 13 O RS - 422差分(反相)驱动器输出1
2Z 11 11 11 O RS - 422差分(反相)驱动器输出2

(二)SN65C1168E引脚功能

SN65C1168E的驱动器具有独立的高电平有效使能端,为工程师提供了更多的控制灵活性。其引脚功能如下: PIN NAME SO TSSOP VQFN I/O DESCRIPTION
1A 2 2 2 I RS422差分输入(非反相)到接收器1
2A 6 6 6 I RS422差分输入(非反相)到接收器2
1B 1 1 1 I RS422差分输入(反相)到接收器1
2B 7 7 7 I RS422差分输入(反相)到接收器2
1D 15 15 15 I 逻辑数据输入到RS422驱动器1
2D 9 9 9 I 逻辑数据输入到RS422驱动器2
1DE 4 4 4 I 驱动器1使能(高电平有效)
2DE 12 12 12 I 驱动器2使能(高电平有效)
GND 8 8 8 - 设备接地
1R 3 3 3 O RS422接收器1的逻辑数据输出
2R 5 5 5 O RS422接收器2的逻辑数据输出
VCC 16 16 16 - 电源供应
1Y 14 14 14 O RS - 422差分(非反相)驱动器输出1
2Y 10 10 10 O RS - 422差分(非反相)驱动器输出2
1Z 13 13 13 O RS - 422差分(反相)驱动器输出1
2Z 11 11 11 O RS - 422差分(反相)驱动器输出2

四、规格参数详解

(一)绝对最大额定值

了解产品的绝对最大额定值对于确保设备的安全使用至关重要。例如,电源电压的范围为 - 0.5V至7V,超过这个范围可能会对设备造成永久性损坏。在设计过程中,我们必须严格遵守这些额定值,以避免因电压、电流等参数超出范围而导致的设备故障。

(二)ESD额定值

如前文所述,产品在RS - 422总线引脚提供了±15kV的HBM ESD保护和±8kV的IEC61000 - 4 - 2 ESD保护,这为设备在复杂的电磁环境中提供了可靠的保护。

(三)推荐工作条件

推荐的电源电压为4.5V至5.5V,工作环境温度范围为 - 40°C至85°C。在实际应用中,我们应尽量使设备在这些推荐条件下工作,以确保其性能的稳定性和可靠性。

(四)电气和开关特性

  • 驱动器部分:具有良好的输出电压和电流特性,如高电平输出电压典型值为3.5V,低电平输出电压典型值为0.2V。同时,其开关特性也表现出色,如传播延迟时间典型值为8ns,最大开关频率可达20MHz。
  • 接收器部分:输入灵敏度为±200mV,能够准确地检测到微弱的信号。输出电压和电流特性也符合设计要求,确保了数据的准确接收和处理。

五、应用与实现

(一)应用场景

SN65C1167E和SN65C1168E广泛应用于AC和伺服电机驱动器、工厂自动化和控制以及无线基础设施等领域。在这些应用中,它们能够实现可靠的数据传输,确保系统的稳定运行。

(二)典型应用设计

在典型的RS - 422应用中,需要一个5V电源、合适的连接器和支持所需工作速率和传输距离的电缆。在设计过程中,应将设备靠近总线连接器,以缩短走线长度,减少反射对总线的影响。此外,还可以添加外部故障保护偏置,以确保在驱动器电路禁用时A - B端口上有±200mV的电压。

(三)电源供应建议

使用5V电源为设备供电,并在电源引脚附近放置0.1μF的旁路电容,以减少来自嘈杂或高阻抗电源的耦合误差。这一措施可以有效提高电源的稳定性,为设备的正常工作提供良好的电源环境。

六、总结

德州仪器的SN65C1167E和SN65C1168E以其强大的ESD保护、低功耗、优异的电气性能和灵活的引脚配置,为电子工程师在RS - 422通信设计中提供了一个可靠的解决方案。无论是在工业自动化、电机驱动还是无线通信等领域,这两款产品都能够发挥出出色的性能,帮助工程师设计出更加稳定、高效的系统。

在实际应用中,我们还需要根据具体的需求和场景,合理选择封装形式、优化电路设计,并严格遵守产品的规格参数和使用建议。希望通过本文的介绍,能够帮助各位工程师更好地了解和应用这两款产品,在设计工作中取得更好的成果。你在使用类似收发器的过程中遇到过哪些问题呢?欢迎在评论区分享你的经验和见解。

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