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
| Вывод | Обозначение | Назначение |
|---|---|---|
| 1 | RO | выход приёмника |
| 2 | RE (инверсный) | разрешение приёмника, активный низкий |
| 3 | DE | разрешение передатчика, активный высокий |
| 4 | DI | вход передатчика |
| 5 | GND | общий провод |
| 6 | A | неинвертирующие выход передатчика и вход приёмника |
| 7 | B | инвертирующие выход передатчика и вход приёмника |
| 8 | VCC | питание 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).
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Дифференциальный выход без нагрузки | до 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 выходе | до 3 В |
| Ток короткого замыкания передатчика | до ±250 мА при −7…+12 В |
| Порог приёмника | от −0,2 до +0,2 В при −7…+12 В синфазно, гистерезис 20 мВ тип. |
| Входное сопротивление приёмника | от 12 кОм |
| Входной ток линии при 12 В / −7 В | до 1,0 мА / до −0,8 мА |
| Выход RO | единица от VCC − 0,4 В при −1,5 мА, ноль до 0,4 В при 2,5 мА |
| Логические входы DE, DI, RE | единица от 2,0 В, ноль до 0,8 В, ток ±10 мкА |
| Задержка передатчика | 17 нс тип., 60 нс макс.; фронт 5–20 нс |
| Задержка приёмника | 40 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 рассеяния | 600 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
| Параметр | SP3485 | SN65HVD72 (TI) |
|---|---|---|
| Питание | 3,3 В ± 5 % | 3–3,6 В |
| Скорость | до 10 Мбит/с | до 250 кбит/с (SN65HVD75 — 20, SN65HVD78 — 50 Мбит/с) |
| Узлов на шине | 32 | 213 (у SN65HVD78 — 96) |
| Логические входы | до 6 В | до 5,7 В |
| Порог приёмника | ±0,2 В | −200…−20 мВ, единица на простаивающей шине |
| Гистерезис | 20 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 / выключено | 425 мкА / 50 нА тип. | 750 мкА / 0,1 мкА тип. |
| Температура | 0…+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
- 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
- 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?
Смотрите также
- Интерфейсные микросхемыРасширители портов, трансиверы, Ethernet, 4–20 мА: параметры, карточки
- RS-485Уровни, длина линии, терминаторы, смещение, MAX485, Modbus RTU
- Modbus RTUКадр, паузы 3,5 символа, функции, регистры, CRC-16, RS-485, отладка
- Длина линии RS-485Длина и скорость по правилам TI, задержка, терминаторы, отводы, число узлов
- MAX485Трансивер RS-485: выводы, DE и RE, 2,5 Мбит/с, 32 узла, уровни, семейство
- THVD1450Трансивер RS-485 на 3–5,5 В: выводы, 50 Мбит/с, 256 узлов, failsafe, защита
- SN75176 и SN65HVD3082EТрансиверы RS-485: выводы, токи, нагрузка шины, failsafe, сон, отводы
- Смещение шины (failsafe)Резисторы смещения RS-485 для уверенной единицы в простое
- Единичная нагрузка RS-485UL: сколько трансиверов выдержит шина RS-485
- DE и /RE (направление RS-485)Включение передатчика и приёмника трансивера RS-485
- Терминатор линииСогласующий резистор 120 Ом на концах шин RS-485 и CAN
- Вывод FT (5 V tolerant)Вход на 3,3 В, выдерживающий 5 В, и его условия
- Полудуплекс и дуплексПередача по очереди или одновременно: RS-485 2-wire и 4-wire, DE и RE
- Могут ли на одной шине RS-485 работать трансиверы на 3,3 и 5 В?Да: выход от 1,5 В на 54 Ом у обоих, порог приёмника ±0,2 В; общая земля обязательна
- Почему греется микросхема RS-485?Конфликт передатчиков, замыкание или обрыв земли: ток до 250 мА и тепловая защита