探索ISL3331EVAL1Z评估板：双协议IC评估的理想之选

在电子工程师的日常工作中，评估板是验证芯片性能和功能的重要工具。今天，我们将深入探讨ISL3331EVAL1Z评估板，它为评估双协议IC提供了快速便捷的方法，下面让我们一起来了解它的特点和使用方法。

文件下载：ISL3331EVAL1Z.pdf

评估板概述

ISL3331EVAL1Z评估板符合RoHS标准，主要用于评估ISL3330和ISL3331产品的各项功能。ISL3331是功能齐全的版本，QFN封装增加的引脚数量让用户能够使用到引脚受限的ISL3330所没有的功能。由于两款产品使用相同的芯片，所以评估QFN封装的ISL3331在很大程度上可以替代对ISL3330的评估。

关键特性

QFN版本展示增强功能

• 逻辑电源引脚（VL）：可灵活设置逻辑电源，满足不同的应用需求。
• 三种RS - 485速度选项：提供115kbps、460kbps和20Mbps三种速度选择，适应不同的数据传输速率要求。
• 低电平有效RS - 485接收使能：实现简单的方向控制，方便用户操作。

快速配置与状态设置

• 使用跳线快速配置：通过改变跳线位置，用户可以快速设置评估板，以评估ISL3331的多种模式和功能。
• 输入状态可通过跳线设置：方便用户根据实际需求调整输入状态。

无总线终端电阻

该评估板没有总线终端电阻，允许进行RS - 232或RS - 485评估，增加了评估的灵活性。

简单供电要求

仅需一个3.3V电源即可实现简单操作，降低了使用门槛。

重要注意事项

跳线定位

为了方便定位跳线上的位置，文档提供了跳线定位图。每个跳线的功能在“Jumper Definitions”部分有详细描述。由于空间限制，部分跳线标签进行了缩写，但对应的BNC连接器有完整的标签。

引脚命名

ISL333x不遵循RS - 485的常规命名方式，其反相I/O标记为“A/Y”，非反相I/O标记为“B/Z”，与通用RS - 485/422 IC的引脚连接方式相反。

输入信号连接

可能由信号发生器驱动的输入信号连接到BNC连接器，当跳线处于“LOW”位置时，有一个50Ω的终端电阻连接到地。

默认配置

评估板默认配置为上电（非SHDN）的RS - 485模式，驱动器使能，高速（20Mbps）运行，驱动器输入（DY）为低电平，接收使能通过RXEN线，接收输入浮空，且(V{L})短接到(V{CC})。通过特定的跳线设置来实现这一配置，未列出的跳线则不安装。

供电香蕉插孔

评估板顶部有八个香蕉插孔用于电源连接，但仅需连接(V_{CC})和GND。每个插孔的功能如下：

• VLOAD：用于驱动连接到接收和发送输出的负载电阻，主要在输出使能和禁用时间特性测试时使用。
• GND：所有电源的公共连接点。
• RXBIAS：可通过跳线“J9”和“J10”将电压施加到任何或所有接收输入。“RXBIAS - VCC”跳线将该插孔短接到(V_{CC})，若要提供其他电压，需移除该跳线。
• V +：用于监测RS - 232模式下的正电荷泵电压。
• V -：用于监测RS - 232模式下的负电荷泵电压。
• VCC：3.3V电源连接。
• VHIGH：连接到跳线上的所有“VH”位置，定义逻辑和发送输入的高电平电压。“VL - VHIGH”跳线将该插孔短接到(V_{L})，若要提供其他电压，需移除该跳线。
• VL：逻辑电源电压，设置ISL3331的接收输出(V{OH})电平以及逻辑和发送输入的切换点。“VCC - VL”跳线将该插孔短接到(V{CC})，若要提供其他电压，需移除该跳线。

开始使用

将一个3.3V、最小500mA的电源连接到(V{CC})和GND香蕉插孔。建议在电源和评估板之间使用电流表，以便监测(I{CC})。确保“RXBIAS - VCC”、“VCC - VL”和“VL - VHIGH”跳线安装在评估板的右上角。

评估测试

外部环回测试

通过安装“A1/Y1_LB”和“B1/Z1_LB”跳线，可以实现外部环回，同时评估接收和发送性能。在RS - 485模式下，发送输出线连接到相应的接收输入线，数据在发送输入上驱动后会出现在接收输出上。

基本RS - 485直流评估

• 总体观察：(I{CC})约为1.2mA，V +等于(V{CC})，V -等于GND，表明电荷泵处于关闭状态，实现低功耗和低噪声。
• 接收器测试：通过操作“A1”和“B1”输入跳线，可以评估接收器的“全故障安全”特性。通过改变跳线和输入电压，可以切换接收器的输出状态。
• 驱动器测试：发送直流输出电平与发送速度设置无关。通过移动“DZ1/DE1 (DY)”跳线可以切换输出状态，安装电阻(R{7})和(R{9})可以评估双端接负载下的性能。

内部环回测试

将“(ON)”跳线移动到“LOW”位置，同时确保“(DEN)”和“(RXEN)”跳线设置为“VH”，可以配置ISL3331为内部环回模式。此时(I_{CC})增加约1.3mA，接收器输出RA变为低电平。

低功耗关机模式

将“(ON)”、“(DEN)”和“(RXEN)”跳线移动到“LOW”位置，同时确保“RXEN1”跳线设置为“VH”，可以将ISL3331置于关机（SHDN）模式，此时(I_{CC})降至10µA。

基本RS - 485交流评估

• 接收器测试：在开始测试前，确保跳线回到默认位置。通过添加跳线和连接信号发生器，可以测量接收器的传播延迟和偏斜。还可以测量接收器的使能和禁用时间。
• 发送速度选择：通过配置“DZ/(SLEW)”和“SPB”跳线，可以选择不同的发送速度。
• 驱动器测试：在评估板上没有驱动器负载，若需要可以添加差分负载电阻和/或差分负载电容。通过连接信号发生器和监测测试点，可以测量发送器的传播延迟、偏斜和转换时间。

评估驱动器和接收器的组合性能

通过安装“A1/Y1_LB”和“B1/Z1LB”跳线，利用外部环回功能，可以评估级联发送器和接收器的性能。安装电阻(R{7})和(R_{9})可以评估双端接负载下的性能。

切换到RS - 232模式

将“A2 (485 / (overline{232}))”跳线移动到“LOW”位置，并移除RS - 485终端电阻，可以将评估板设置为RS - 232评估模式。RS - 232数据速率固定为400kbps，“SPB”跳线无影响。

基本RS - 232直流评估

• 总体观察：V +和V -分别泵升至约+6V和 - 5.6V，电荷泵操作使(I_{CC})增加到3.9mA。RS - 232驱动器和接收器为反相。
• 接收器测试：在默认配置下，RA和RB由于A1和B1的5kΩ输入电阻接地而处于高电平。通过安装跳线和改变输入电压，可以切换接收器的输出状态。
• 驱动器测试：RS - 232发送输出Y和Z在默认配置下分别为高电平（约6.2V）和低电平（约 - 5.7V）。通过切换跳线可以切换输出状态，安装外部环回跳线可以评估负载下的驱动器输出电压。

评估逻辑电源（(V_{L})）功能

ISL3331的(V{L})引脚为逻辑输入和接收输出供电，与逻辑设备（如UART、ASIC和微控制器）接口。将(V{L})引脚连接到逻辑设备的电源可以限制接收输出(V{OH})，并降低发送和控制输入的切换点。通过移除“VCC - VL”跳线并连接新的电源到“VL”香蕉插孔，可以评估(V{L})的功能。

总结

ISL3331EVAL1Z评估板为工程师提供了一个全面的平台，用于评估ISL3330和ISL3331双协议IC的性能和功能。通过灵活的跳线配置和多种测试方法，工程师可以深入了解芯片在不同模式下的工作特性。你在使用类似评估板时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。