評估3 kV RMS ADM2565E和5.7 kV RMS ADM2865E隔離式RS - 485收發(fā)器

引言

在工業(yè)自動化、樓宇自動化等領(lǐng)域，RS - 485通信接口憑借其長距離傳輸、多節(jié)點(diǎn)連接等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用。而ADM2565E和ADM2865E這兩款信號和電源隔離的RS - 485收發(fā)器，為系統(tǒng)提供了可靠的通信保障。今天我們就來詳細(xì)了解一下用于評估這兩款收發(fā)器的EVAL - ADM2565EEBZ和EVAL - ADM2865EEBZ評估板。

文件下載：EVAL-ADM2565EEBZ.pdf

評估板特性

1. 簡化評估

該評估板可對ADM2565E和ADM2865E這兩款25 Mbps半雙工、隔離式RS - 485收發(fā)器進(jìn)行簡化評估。其采用2層PCB，符合EN 55032/CISPR 32 B類輻射發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)，能有效減少電磁干擾。

2. 小巧封裝

ADM2565E和ADM2865E采用10.15 mm × 10.05 mm、28引腳的SOIC_W_FP封裝，爬電距離和電氣間隙達(dá)8.3 mm，節(jié)省了電路板空間。

3. 靈活供電

• 板載ADP7104 LDO穩(wěn)壓器，通過跳線選項(xiàng)可在5 V或3.3 V配置下進(jìn)行簡化評估。
• 提供靈活的低電壓VIO電源軌，可與低至1.7 V的I/O節(jié)點(diǎn)接口。
• 具備可選的3.3 V或5 V隔離電源電壓選項(xiàng)。

  4. 靜電防護(hù)

  RS - 485的A和B引腳具有ESD保護(hù)，接觸放電≥±12 kV IEC 61000 - 4 - 2，空氣放電≥±15 kV IEC 61000 - 4 - 2，增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性。

  5. 高速信號輸入

  配備SMA連接器，可提供高達(dá)25 Mbps的高速TxD輸入信號。同時(shí)，板上還可選配LTC6900振蕩器來提供TxD信號。

  6. 便捷連接

  采用螺絲端子塊連接電源、數(shù)字和RS - 485信號，數(shù)字輸入信號可通過跳線選擇啟用和禁用。此外，還設(shè)有用于回環(huán)測試和終端匹配的電阻及焊盤，以及用于測量所有信號的測試點(diǎn)。

評估套件內(nèi)容與所需設(shè)備及文檔

1. 評估套件內(nèi)容

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

2. 所需設(shè)備

需要示波器、信號發(fā)生器，以及3 V至5.5 V和1.62 V至5.5 V的電源。

3. 所需文檔

需參考ADM2565E和ADM2865E的數(shù)據(jù)手冊，以便全面了解這兩款收發(fā)器的性能和使用方法。

評估板硬件與設(shè)置

1. 電源設(shè)置

評估板通過P1螺絲端子連接器上的VREG連接供電。LK5跳線可控制電源連接方式：插入位置A可直接從VREG端子為ADM2565E/ADM2865E的VCC引腳供電；插入位置B可使ADM2565E/ADM2865E使用3.3 V的穩(wěn)壓VCC電源；插入位置C則使用5 V的穩(wěn)壓VCC電源。VCC引腳還配備了10 μF（C4）和0.1 μF（C5）的去耦電容。

2. VIO電源設(shè)置

ADM2565E/ADM2865E的VIO電源引腳可通過插入LK6跳線從VREG端子塊供電，使VIO和VCC電源引腳處于相同電壓；也可移除LK6跳線，從單獨(dú)的VIO端子塊供電，此時(shí)VIO輸入可連接1.7 V至5.5 V的低電壓邏輯電源。VIO和GND之間還設(shè)有0.1 μF的去耦電容C7，并且有一個(gè)用于安裝10 μF電容C11的焊盤，可提供額外的去耦電容。

3. 隔離電源設(shè)置

ADM2565E/ADM2865E的VSEI引腳用于選擇RS - 485收發(fā)器的隔離電源電壓。將VSEI引腳連接到GND_150引腳可配置為輸出3.3 V隔離電源電壓；連接到VISOOUT引腳則輸出5 V隔離電源電壓。R6和R7電阻可根據(jù)需要插入或移除來實(shí)現(xiàn)這些連接，但要避免同時(shí)插入，以免短路。

輸入輸出連接

1. 數(shù)字信號連接

數(shù)字輸入和輸出信號通過P2和P3螺絲端子連接器連接，可將評估板與信號發(fā)生器相連。評估板設(shè)有用于發(fā)送數(shù)據(jù)輸入（TXD）、接收數(shù)據(jù)輸出（RXD）、接收器使能（RE）、驅(qū)動器使能（DE）和電纜反轉(zhuǎn)（INV）信號的螺絲端子。也可通過跳線將這些信號連接到ADM2565E/ADM2865E的VIO或GND引腳。

2. RS - 485總線連接

通過P4螺絲端子連接器連接到RS - 485總線。評估板有兩個(gè)總線輸入和輸出信號：非反相輸入/輸出信號A和反相輸入/輸出信號B?？偩€電纜還包括公共接地連接，可連接到評估板的P4螺絲端子連接器。評估板上設(shè)有測試點(diǎn)，方便測量所有數(shù)字和總線輸入輸出信號。

輻射發(fā)射與測試結(jié)果

1. 輻射發(fā)射設(shè)計(jì)

評估板采用2層PCB，在滿載且以最大數(shù)據(jù)速率運(yùn)行時(shí)，滿足EN 55032 B類輻射發(fā)射要求。先進(jìn)的隔離式dc - dc轉(zhuǎn)換器消除了復(fù)雜的緩解技術(shù)需求，如邊緣防護(hù)和嵌入式縫合電容。兩個(gè)0402表面貼裝鐵氧體磁珠可抑制高頻噪聲，減少ADM2565E/ADM2865E輻射的噪聲量。推薦的鐵氧體磁珠在100 MHz至1 GHz頻率范圍內(nèi)具有高阻抗。

2. 測試結(jié)果

評估板在10米半消聲室中進(jìn)行測試，在最壞情況下，即54 Ω滿載且發(fā)射器和接收器均以25 Mbps切換時(shí)，測試結(jié)果低于B類限制，滿足EN 55032和CISPR 32 B類輻射發(fā)射要求。

其他板載組件

1. 終端電阻

評估板設(shè)有RT1終端電阻焊盤，板上安裝了120 Ω終端電阻，可根據(jù)需要移除或更換為不同阻值的電阻。插入LK7跳線可在RS - 485驅(qū)動器上添加120 Ω負(fù)載。

2. 總線空閑故障安全偏置電阻

ADM2565E/ADM2865E內(nèi)置接收器故障安全功能，但評估板上仍設(shè)有R9上拉電阻和R10下拉電阻的焊盤，可在連接需要外部偏置電阻的其他設(shè)備時(shí)使用。對于5 V收發(fā)器操作，推薦使用1140 Ω電阻；對于3.3 V收發(fā)器操作，推薦使用900 Ω電阻。

3. 板載LTC6900振蕩器

評估板上設(shè)有LTC6900振蕩器，可在無需外部信號源的情況下對設(shè)備進(jìn)行有效評估。插入LK3跳線到位置B和C可將振蕩器輸出連接到ADM2565E/ADM2865E的TxD輸入引腳。R2和R3電阻可在100 kHz至12.5 MHz范圍內(nèi)配置時(shí)鐘振蕩器的開關(guān)頻率，計(jì)算公式為： [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振蕩器的輸出頻率。該振蕩器由VIO電源供電，僅在(V{IO})電源電壓在2.7 V至5.5 V之間時(shí)使用，可通過移除R1 0 Ω電阻將其從(V{IO})電源斷開。

4. ADP7104 LDO穩(wěn)壓器

評估板采用板載ADP7104 LDO穩(wěn)壓器，可在評估期間實(shí)現(xiàn)靈活的電源配置。插入LK5跳線到位置B或C可將穩(wěn)壓器輸出連接到ADM2565E/ADM2865E的VCC引腳，此時(shí)需通過P1螺絲端子連接器的VREG輸入供電。通過LK5跳線可將ADP7104 LDO穩(wěn)壓器配置為為ADM2565E/ADM2865E的VCC引腳提供3.3 V或5 V的穩(wěn)壓電源。插入LK5跳線到位置A可繞過穩(wěn)壓器，直接從P1螺絲端子連接器的VREG輸入為ADM2565E/ADM2865E供電，此時(shí)VREG輸入支持3 V至5.5 V的電壓范圍。

RS - 485收發(fā)器回環(huán)測試

評估板可進(jìn)行回環(huán)測試，ADM2565E/ADM2865E為半雙工模式，已配置為便于進(jìn)行回環(huán)測試。將信號發(fā)生器連接到TxD引腳，可驗(yàn)證總線信號和接收器輸出。為使驅(qū)動器和接收器在測試中均啟用，需將EVAL - ADM2565EEBZ或EVAL - ADM2865EEBZ上的LK1跳線設(shè)置為位置C，LK2設(shè)置為位置A，LK4設(shè)置為位置C。插入LK7跳線可在RS - 485輸出端存在120 Ω負(fù)載的情況下進(jìn)行測試。

IEC 61000 - 4 - 2靜電放電（ESD）保護(hù)

評估板經(jīng)過測試，在ADM2565E/ADM2865E的A和B引腳可實(shí)現(xiàn)≥±12 kV（接觸）和≥±15 kV（空氣）的IEC 61000 - 4 - 2 ESD保護(hù)。測試采用接觸放電和空氣放電兩種耦合方法，在測試過程中，A和B引腳需承受至少10次正、負(fù)單脈沖放電，脈沖間隔為1秒。最高指定的IEC 61000 - 4 - 2 ESD測試為4級，定義的接觸放電電壓≥±8 kV，空氣放電電壓≥±15 kV。

總結(jié)

EVAL - ADM2565EEBZ和EVAL - ADM2865EEBZ評估板為評估ADM2565E和ADM2865E隔離式RS - 485收發(fā)器提供了便捷、高效的解決方案。其豐富的特性和靈活的配置選項(xiàng)，能幫助工程師快速了解這兩款收發(fā)器的性能，為實(shí)際應(yīng)用中的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供有力支持。在使用評估板時(shí)，工程師們需嚴(yán)格按照文檔要求進(jìn)行操作，注意靜電防護(hù)等問題，以確保評估結(jié)果的準(zhǔn)確性和設(shè)備的可靠性。你在使用類似評估板時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。