评估3 kV RMS ADM2565E和5.7 kV RMS ADM2865E隔离式RS - 485收发器

引言

在工业自动化、楼宇自动化等领域，RS - 485通信接口凭借其长距离传输、多节点连接等优势被广泛应用。而ADM2565E和ADM2865E这两款信号和电源隔离的RS - 485收发器，为系统提供了可靠的通信保障。今天我们就来详细了解一下用于评估这两款收发器的EVAL - ADM2565EEBZ和EVAL - ADM2865EEBZ评估板。

文件下载：EVAL-ADM2565EEBZ.pdf

评估板特性

1. 简化评估

该评估板可对ADM2565E和ADM2865E这两款25 Mbps半双工、隔离式RS - 485收发器进行简化评估。其采用2层PCB，符合EN 55032/CISPR 32 B类辐射发射标准，能有效减少电磁干扰。

2. 小巧封装

ADM2565E和ADM2865E采用10.15 mm × 10.05 mm、28引脚的SOIC_W_FP封装，爬电距离和电气间隙达8.3 mm，节省了电路板空间。

3. 灵活供电

• 板载ADP7104 LDO稳压器，通过跳线选项可在5 V或3.3 V配置下进行简化评估。
• 提供灵活的低电压VIO电源轨，可与低至1.7 V的I/O节点接口。
• 具备可选的3.3 V或5 V隔离电源电压选项。

  4. 静电防护

  RS - 485的A和B引脚具有ESD保护，接触放电≥±12 kV IEC 61000 - 4 - 2，空气放电≥±15 kV IEC 61000 - 4 - 2，增强了设备的可靠性。

  5. 高速信号输入

  配备SMA连接器，可提供高达25 Mbps的高速TxD输入信号。同时，板上还可选配LTC6900振荡器来提供TxD信号。

  6. 便捷连接

  采用螺丝端子块连接电源、数字和RS - 485信号，数字输入信号可通过跳线选择启用和禁用。此外，还设有用于回环测试和终端匹配的电阻及焊盘，以及用于测量所有信号的测试点。

评估套件内容与所需设备及文档

1. 评估套件内容

评估套件包含EVAL - ADM2565EEBZ或EVAL - ADM2865EEBZ评估板。

2. 所需设备

需要示波器、信号发生器，以及3 V至5.5 V和1.62 V至5.5 V的电源。

3. 所需文档

需参考ADM2565E和ADM2865E的数据手册，以便全面了解这两款收发器的性能和使用方法。

评估板硬件与设置

1. 电源设置

评估板通过P1螺丝端子连接器上的VREG连接供电。LK5跳线可控制电源连接方式：插入位置A可直接从VREG端子为ADM2565E/ADM2865E的VCC引脚供电；插入位置B可使ADM2565E/ADM2865E使用3.3 V的稳压VCC电源；插入位置C则使用5 V的稳压VCC电源。VCC引脚还配备了10 µF（C4）和0.1 µF（C5）的去耦电容。

2. VIO电源设置

ADM2565E/ADM2865E的VIO电源引脚可通过插入LK6跳线从VREG端子块供电，使VIO和VCC电源引脚处于相同电压；也可移除LK6跳线，从单独的VIO端子块供电，此时VIO输入可连接1.7 V至5.5 V的低电压逻辑电源。VIO和GND之间还设有0.1 µF的去耦电容C7，并且有一个用于安装10 µF电容C11的焊盘，可提供额外的去耦电容。

3. 隔离电源设置

ADM2565E/ADM2865E的VSEI引脚用于选择RS - 485收发器的隔离电源电压。将VSEI引脚连接到GND_150引脚可配置为输出3.3 V隔离电源电压；连接到VISOOUT引脚则输出5 V隔离电源电压。R6和R7电阻可根据需要插入或移除来实现这些连接，但要避免同时插入，以免短路。

输入输出连接

1. 数字信号连接

数字输入和输出信号通过P2和P3螺丝端子连接器连接，可将评估板与信号发生器相连。评估板设有用于发送数据输入（TXD）、接收数据输出（RXD）、接收器使能（RE）、驱动器使能（DE）和电缆反转（INV）信号的螺丝端子。也可通过跳线将这些信号连接到ADM2565E/ADM2865E的VIO或GND引脚。

2. RS - 485总线连接

通过P4螺丝端子连接器连接到RS - 485总线。评估板有两个总线输入和输出信号：非反相输入/输出信号A和反相输入/输出信号B。总线电缆还包括公共接地连接，可连接到评估板的P4螺丝端子连接器。评估板上设有测试点，方便测量所有数字和总线输入输出信号。

辐射发射与测试结果

1. 辐射发射设计

评估板采用2层PCB，在满载且以最大数据速率运行时，满足EN 55032 B类辐射发射要求。先进的隔离式dc - dc转换器消除了复杂的缓解技术需求，如边缘防护和嵌入式缝合电容。两个0402表面贴装铁氧体磁珠可抑制高频噪声，减少ADM2565E/ADM2865E辐射的噪声量。推荐的铁氧体磁珠在100 MHz至1 GHz频率范围内具有高阻抗。

2. 测试结果

评估板在10米半消声室中进行测试，在最坏情况下，即54 Ω满载且发射器和接收器均以25 Mbps切换时，测试结果低于B类限制，满足EN 55032和CISPR 32 B类辐射发射要求。

其他板载组件

1. 终端电阻

评估板设有RT1终端电阻焊盘，板上安装了120 Ω终端电阻，可根据需要移除或更换为不同阻值的电阻。插入LK7跳线可在RS - 485驱动器上添加120 Ω负载。

2. 总线空闲故障安全偏置电阻

ADM2565E/ADM2865E内置接收器故障安全功能，但评估板上仍设有R9上拉电阻和R10下拉电阻的焊盘，可在连接需要外部偏置电阻的其他设备时使用。对于5 V收发器操作，推荐使用1140 Ω电阻；对于3.3 V收发器操作，推荐使用900 Ω电阻。

3. 板载LTC6900振荡器

评估板上设有LTC6900振荡器，可在无需外部信号源的情况下对设备进行有效评估。插入LK3跳线到位置B和C可将振荡器输出连接到ADM2565E/ADM2865E的TxD输入引脚。R2和R3电阻可在100 kHz至12.5 MHz范围内配置时钟振荡器的开关频率，计算公式为： [f{OSC }=10 MHzleft(frac{20 k Omega}{(R 2+R 3)}right), 16 k Omega leq(R 2+R 3) leq 2 M Omega] 其中(f{osc})是LTC6900振荡器的输出频率。该振荡器由VIO电源供电，仅在(V{IO})电源电压在2.7 V至5.5 V之间时使用，可通过移除R1 0 Ω电阻将其从(V{IO})电源断开。

4. ADP7104 LDO稳压器

评估板采用板载ADP7104 LDO稳压器，可在评估期间实现灵活的电源配置。插入LK5跳线到位置B或C可将稳压器输出连接到ADM2565E/ADM2865E的VCC引脚，此时需通过P1螺丝端子连接器的VREG输入供电。通过LK5跳线可将ADP7104 LDO稳压器配置为为ADM2565E/ADM2865E的VCC引脚提供3.3 V或5 V的稳压电源。插入LK5跳线到位置A可绕过稳压器，直接从P1螺丝端子连接器的VREG输入为ADM2565E/ADM2865E供电，此时VREG输入支持3 V至5.5 V的电压范围。

RS - 485收发器回环测试

评估板可进行回环测试，ADM2565E/ADM2865E为半双工模式，已配置为便于进行回环测试。将信号发生器连接到TxD引脚，可验证总线信号和接收器输出。为使驱动器和接收器在测试中均启用，需将EVAL - ADM2565EEBZ或EVAL - ADM2865EEBZ上的LK1跳线设置为位置C，LK2设置为位置A，LK4设置为位置C。插入LK7跳线可在RS - 485输出端存在120 Ω负载的情况下进行测试。

IEC 61000 - 4 - 2静电放电（ESD）保护

评估板经过测试，在ADM2565E/ADM2865E的A和B引脚可实现≥±12 kV（接触）和≥±15 kV（空气）的IEC 61000 - 4 - 2 ESD保护。测试采用接触放电和空气放电两种耦合方法，在测试过程中，A和B引脚需承受至少10次正、负单脉冲放电，脉冲间隔为1秒。最高指定的IEC 61000 - 4 - 2 ESD测试为4级，定义的接触放电电压≥±8 kV，空气放电电压≥±15 kV。

总结

EVAL - ADM2565EEBZ和EVAL - ADM2865EEBZ评估板为评估ADM2565E和ADM2865E隔离式RS - 485收发器提供了便捷、高效的解决方案。其丰富的特性和灵活的配置选项，能帮助工程师快速了解这两款收发器的性能，为实际应用中的设计和开发提供有力支持。在使用评估板时，工程师们需严格按照文档要求进行操作，注意静电防护等问题，以确保评估结果的准确性和设备的可靠性。你在使用类似评估板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。