Перейти к содержанию

Могут ли на одной шине RS-485 работать трансиверы на 3,3 и 5 В?

Обновлено Редакция GAW

RS-485 передаёт данные разностью напряжений между проводами A и B. Стандарт и даташиты нормируют именно её — дифференциальное выходное напряжение на заданной нагрузке — и порог, с которым приёмник различает ноль и единицу. Напряжение питания микросхемы в эти требования не входит.

Что гарантируют даташиты

ТрансиверПитаниеВыход на 54 ОмПорог приёмникаСинфазный диапазон
SP34853,3 В ± 5 %от 1,5 Вот −0,2 до +0,2 В−7…+12 В
THVD14503–5,5 Вот 1,5 Вот −200 до −20 мВ±15 В
MAX4854,75–5,25 Вот 1,5 Вот −0,2 до +0,2 В−7…+12 В

Нагрузка 54 Ом — это два терминатора по 120 Ом параллельно и входы приёмников. Наш расчёт запаса: передатчик на 3,3 В даёт не меньше 1,5 В, а приёмнику нужно 0,2 В — разница в 7,5 раза, и её съедают затухание в кабеле и помехи, а не тип питания.

От 5 В передатчик обычно выдаёт больше: у THVD1450 типично 3,5 В против гарантированных 1,5 В. Наш вывод: на длинной линии узел на 3,3 В — самый слабый передатчик, и длину проверяют по нему.

Что всё же важно

Синфазное напряжение — среднее потенциалов A и B относительно земли приёмника — должно оставаться в пределах диапазона самого узкого трансивера на шине — −7…+12 В, если есть SP3485 или MAX485. Поэтому у устройств с разными источниками питания соединяют общий провод; какой кабель взять и нужна ли третья жила, разобрано в ответе «Какой кабель нужен для RS-485».

Похожие вопросы

Можно ли питать трансиверы на одной шине от разных источников?

Да, если общий провод устройств соединён — третьей жилой или экраном. Без этого разность потенциалов земель может выйти за синфазный диапазон: −7…+12 В у SP3485 и MAX485, ±15 В у THVD1450. Подробнее о третьей жиле — в ответе о кабеле для RS-485.

Нужно ли менять терминаторы, если часть узлов на 3,3 В?

Нет. Терминаторы зависят от кабеля — 120 Ом на обоих концах для витой пары, — а не от питания узлов. Выходное напряжение в даташитах как раз нормировано на нагрузку 54 Ом: два терминатора параллельно плюс приёмники.

А логические уровни микроконтроллера?

Их согласуют с питанием своего трансивера: SP3485 ждёт на DI, DE и RE логику 3,3-вольтовой схемы, MAX485 на 5 В — свою. Микроконтроллер на 3,3 В ставят с трансивером на 3,3 В, и тогда согласование уровней не нужно.

Источники

  1. MaxLinear. SP3485 3.3V Low Power Half-Duplex RS-485 Transceiver with 10Mbps Data Rate (216DSR00, Rev. 2.0.2, 2021) — с. 1–3: питание 3,3 В ± 5 %; дифференциальный выход не меньше 1,5 В на 54 Ом (R = 27 Ом) и не меньше 2 В на 100 Ом; порог приёмника от −0,2 до +0,2 В при синфазном −7…+12 В; входное сопротивление от 12 кОм
  2. Texas Instruments. THVD14xx 3.3-V to 5-V RS-485 Transceivers with ±18-kV IEC ESD Protection (SLLSEY3E, revised May 2019) — разд. 7.4 и 7.7: питание 3–5,5 В; выход на 54 Ом не меньше 1,5 В (3,5 В тип. при 5 В); порог приёмника от −200 до −20 мВ, гистерезис 30 мВ; напряжение на выводах шины ±15 В (расширенный синфазный диапазон)
  3. Maxim Integrated (Analog Devices). MAX481/MAX483/MAX485/MAX487–MAX491/MAX1487 (19-0122, Rev 10, 9/14) — питание 4,75–5,25 В; дифференциальный выход не меньше 1,5 В на 54 Ом; порог приёмника ±0,2 В; вход приёмника 12 кОм

Нашли ошибку?

Смотрите также