Перейти к содержанию

SP3485 — трансивер RS-485 с питанием 3,3 В (MaxLinear)

SP3485 — трансивер RS-485 и RS-422 с питанием 3,3 В и разводкой MAX485, который часто стоит на модулях «TTL–RS-485» для плат на 3,3 В. Разбираем по даташиту MaxLinear выводы, уровни и токи, режим выключения и поведение приёмника на простаивающей шине и сравниваем с трансивером TI SN65HVD72 того же класса.

Обновлено Редакция GAW

SP3485 — полудуплексный трансивер RS-485 и RS-422 с питанием 3,3 В. Он появился у Sipex, затем перешёл к Exar, а сейчас выпускается MaxLinear; по выводам совпадает с SP481, SP483, SP485 и с промышленным стандартом 75176 — той же разводкой, что у MAX485. Передатчик и приёмник подключены к одной паре A и B, направление задают выводы DE и RE. Устройство шины и согласование линии — в статье «RS-485».

Коротко

  • Питание — 3,3 В ± 5 %; предел 6 В.
  • Логика — входы DI, DE, RE понимают единицу от 2,0 В и допускают до 6 В.
  • Шина — синфазный −7…+12 В, вход приёмника от 12 кОм (32 узла), порог ±0,2 В.
  • Скорость — до 10 Мбит/с; задержка передатчика 17 нс тип., приёмника 40 нс тип.
  • Ток — 425 мкА тип. с передатчиком без нагрузки, 300 мкА в приёме, 50 нА тип. в режиме выключения.
  • Корпус — SOIC-8; SP3485CN-L на 0…+70 °C, SP3485EN-L на −40…+85 °C.

Выводы

SP3485, вид сверху: 1 RO, 2 RE (инверсный), 3 DE, 4 DI, 5 GND, 6 A, 7 B, 8 VCCSP34851RO2/RE3DE4DI5GND6A7B8VCCвид сверху
SP3485 в корпусе SOIC-8, вид сверху
ВыводОбозначениеНазначение
1ROвыход приёмника
2RE (инверсный)разрешение приёмника, активный низкий
3DEразрешение передатчика, активный высокий
4DIвход передатчика
5GNDобщий провод
6Aнеинвертирующие выход передатчика и вход приёмника
7Bинвертирующие выход передатчика и вход приёмника
8VCCпитание 3,3 В

В отличие от THVD1450, у SP3485 даташит не упоминает внутренних подтяжек DE и RE. Наш вывод: на время загрузки микроконтроллера, когда его выводы ещё входы, вывод DE лучше притянуть к земле резистором — иначе плавающий DE может включить передатчик и занять шину.

Электрические характеристики

Условия — VCC = 3,3 В ± 5 %, весь диапазон температур (с. 2–3 даташита).

ПараметрЗначение
Дифференциальный выход без нагрузкидо VCC
Дифференциальный выход на 100 Ом (RS-422, R = 50 Ом)от 2 В
Дифференциальный выход на 54 Ом (RS-485, R = 27 Ом)от 1,5 В
Синфазное напряжение на выходедо 3 В
Ток короткого замыкания передатчикадо ±250 мА при −7…+12 В
Порог приёмникаот −0,2 до +0,2 В при −7…+12 В синфазно, гистерезис 20 мВ тип.
Входное сопротивление приёмникаот 12 кОм
Входной ток линии при 12 В / −7 Вдо 1,0 мА / до −0,8 мА
Выход ROединица от VCC − 0,4 В при −1,5 мА, ноль до 0,4 В при 2,5 мА
Логические входы DE, DI, REединица от 2,0 В, ноль до 0,8 В, ток ±10 мкА
Задержка передатчика17 нс тип., 60 нс макс.; фронт 5–20 нс
Задержка приёмника40 и 35 нс тип., 100 нс макс.
Ток без нагрузки, передатчик включён (DE = 1)425 мкА тип., 2000 мкА макс.
Ток без нагрузки, только приёмник (DE = 0, RE = 0)300 мкА тип., 1500 мкА макс.
Мощность рассеяния600 мВт, снижение 6,9 мВт/°C выше 70 °C

Предельные режимы: питание 6 В, логические входы и выход приёмника RO — от −0,3 до 6 В, линии A и B — ±15 В, ток выхода RO — ±60 мА. Защита от электростатики — ±2 кВ по модели человеческого тела; отдельной защиты линий по IEC 61000-4-2 даташит не указывает. Наш вывод: на линии, которая выходит из корпуса прибора, нужна внешняя защита — TVS-диоды на A и B.

Режим выключения

Если держать RE = 1 и DE = 0 одновременно не меньше 600 нс, SP3485 гарантированно уходит в выключение с током 50 нА тип.; короче 50 нс — гарантированно не уходит. Выход из него медленнее обычного включения: передатчику нужно до 250 нс, приёмнику — до 1800 нс. Наш вывод: если программа выключает приёмник на время передачи (RE = 1) и одновременно отпускает передатчик (DE = 0) в конце кадра, трансивер засыпает, и первый ответ ведомого может прийти раньше, чем проснётся приёмник, — поэтому RE на время ожидания ответа переводят в ноль сразу.

Приёмник и простой шины

По тексту даташита выход RO гарантированно в единице при оборванных входах, а по таблице истинности — и при замкнутых между собой. Для шины, на которой все передатчики молчат, гарантии нет: порог приёмника — от −0,2 до +0,2 В, и при нуле вольт между A и B выход не определён. Таблица истинности на с. 7 противоречит и этому: по ней −50 мВ дают RO = 1, а −200 мВ — RO = 0, то есть порог лежит между −200 и −50 мВ, тогда как таблица характеристик на с. 3 допускает его в пределах ±0,2 В. Наш вывод: опираться на гарантированные ±0,2 В. Наш вывод: на шине из SP3485 нужно смещение линии резисторами, как у MAX485, — иначе UART будет принимать ложные стартовые биты между кадрами.

Сравнение с SN65HVD72

ПараметрSP3485SN65HVD72 (TI)
Питание3,3 В ± 5 %3–3,6 В
Скоростьдо 10 Мбит/сдо 250 кбит/с (SN65HVD75 — 20, SN65HVD78 — 50 Мбит/с)
Узлов на шине32213 (у SN65HVD78 — 96)
Логические входыдо 6 Вдо 5,7 В
Порог приёмника±0,2 В−200…−20 мВ, единица на простаивающей шине
Гистерезис20 мВ тип.50 мВ мин., 80 мВ тип.
Защита линий±2 кВ HBM±12 кВ IEC 61000-4-2, ±15 кВ HBM по IEC 60749-26
Ток в работе / выключено425 мкА / 50 нА тип.750 мкА / 0,1 мкА тип.
Температура0…+70 или −40…+85 °C−40…+125 °C

Разводка восьми выводов у SN65HVD72 та же (R, RE, DE, D, GND, A, B, VCC). Наш вывод: для Modbus RTU на скоростях до 115 200 бит/с SN65HVD72 удобнее — он сам решает задачу простаивающей шины и лучше защищён, — а SP3485 оправдан, где нужна скорость в мегабиты. Трансивер, работающий и от 3,3, и от 5 В, — THVD1450; предельную длину линии для скорости можно прикинуть в калькуляторе «Длина кабеля RS-485».

Частые вопросы

Можно ли SP3485 питать от 5 В?

Нет, это микросхема на 3,3 В: характеристики даны для VCC = 3,3 В ± 5 %, то есть 3,135–3,465 В, а предел питания — 6 В. Входы DI, DE и RE при этом допускают до 6 В и понимают единицу от 2,0 В, поэтому SP3485 на 3,3 В управляется и от 3,3-вольтового, и от 5-вольтового микроконтроллера. Для питания 5 В берут MAX485 или трансиверы с широким диапазоном вроде THVD1450.

Можно ли заменить MAX485 на SP3485?

По выводам — да: RO, RE, DE, DI, GND, A, B и VCC на выводах 1–8 совпадают. Но MAX485 питается от 5 В, а SP3485 — от 3,3 В, поэтому при замене меняют и питание трансивера. Нагрузка на шину одинаковая — вход приёмника не меньше 12 кОм, до 32 узлов. Скорость SP3485 выше — до 10 Мбит/с против 2,5 Мбит/с.

Чем SN65HVD72 отличается от SP3485?

Оба работают от 3,3 В и разведены как MAX485. SN65HVD72 медленнее — до 250 кбит/с с фронтами 0,3–1,2 мкс, — зато меньше нагружает шину (213 узлов против 32), имеет защиту линий ±12 кВ по IEC 61000-4-2, сдвинутые пороги приёмника (единица на простаивающей шине) и работает до 125 °C. SP3485 быстрее (до 10 Мбит/с), но гарантирует единицу на выходе только при оборванных или замкнутых входах.

Источники

  1. MaxLinear. SP3485 3.3V Low Power Half-Duplex RS-485 Transceiver with 10Mbps Data Rate (216DSR00, Rev. 2.0.2, August 5, 2021) — с. 1 — свойства, совместимость с разводкой 75176 и SP481/SP483/SP485; с. 2 — предельные режимы (VCC до 6 В, логика −0,3…6 В, линии ±15 В), тепловое сопротивление SOIC-8, ESD ±2 кВ; с. 2–3 — постоянные и временные характеристики передатчика и приёмника, токи потребления; с. 4 — назначение выводов; с. 7 — описание, режим выключения (50 нА тип.), таблицы истинности; с. 9 — заказные номера (CN-L 0…70 °C, EN-L −40…+85 °C) и история ревизий
  2. Texas Instruments. SN65HVD72, SN65HVD75, SN65HVD78 3.3-V Supply RS-485 With IEC ESD Protection (SLLSE11H, March 2012, revised March 2019) — разд. 5 — сравнение версий (250 кбит/с, 20 и 50 Мбит/с; 213 и 96 узлов); разд. 6 — та же разводка 8 выводов; разд. 7.1–7.3 — предельные режимы (логика до 5,7 В), рабочие условия 3–3,6 В; разд. 7.5 — пороги −200…−20 мВ, гистерезис 80 мВ тип., токи; разд. 7.7 — тайминги SN65HVD72

Нашли ошибку?