EVAL - ADM2795EEBZ評(píng)估板:強(qiáng)大的RS - 485/RS - 422收發(fā)器評(píng)估解決方案
在工業(yè)通信領(lǐng)域,RS - 485/RS - 422通信接口因其長距離、多節(jié)點(diǎn)通信的優(yōu)勢(shì)而被廣泛應(yīng)用。但在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境中,設(shè)備需要具備強(qiáng)大的電磁兼容性(EMC)和故障保護(hù)能力。今天,我們就來詳細(xì)了解一下EVAL - ADM2795EEBZ評(píng)估板,它為評(píng)估ADM2795E 5 kV rms信號(hào)隔離RS - 485/RS - 422收發(fā)器提供了便捷的途徑。
文件下載:EVAL-ADM2795EEBZ.pdf
評(píng)估板特性亮點(diǎn)
隔離與電壓范圍優(yōu)勢(shì)
EVAL - ADM2795EEBZ搭載的ADM2795E是一款5 kV rms信號(hào)隔離的RS - 485/RS - 422收發(fā)器。VDD1邏輯電源的工作電壓范圍為1.7 V至5.5 V,VDD2為3 V至5.5 V,這種寬電壓范圍設(shè)計(jì)使得評(píng)估板能夠適應(yīng)多種電源環(huán)境。
全面的EMC保護(hù)
該評(píng)估板經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室測(cè)試和認(rèn)證,為RS - 485 A、B總線引腳提供了全方位的保護(hù):
- 浪涌保護(hù):能承受IEC 61000 - 4 - 5標(biāo)準(zhǔn)下±4 kV的浪涌。
- 電快速瞬變(EFT)保護(hù):可抵御IEC 61000 - 4 - 4標(biāo)準(zhǔn)下±2 kV的EFT。
- 靜電放電(ESD)保護(hù):接觸放電可達(dá)±8 kV,空氣放電可達(dá)±15 kV,人體模型(HBM)ESD更是大于±30 kV。
- 射頻(RF)抗擾度:通過IEC 61000 - 4 - 6標(biāo)準(zhǔn)的3級(jí)(10 V/m rms)傳導(dǎo)RF抗擾度測(cè)試。
- 輻射RF抗擾度:通過IEC 61000 - 4 - 3標(biāo)準(zhǔn)的4級(jí)(30 V/m)輻射RF抗擾度測(cè)試。
- 磁場抗擾度:達(dá)到IEC 61000 - 4 - 8標(biāo)準(zhǔn)的5級(jí)(100 A/m)磁場抗擾度。
高電壓故障保護(hù)
評(píng)估板的RS - 485 A、B總線引腳能承受±42 V交流/直流峰值的高電壓故障,這對(duì)于可能出現(xiàn)誤接線的工業(yè)環(huán)境來說至關(guān)重要。
評(píng)估板硬件配置
測(cè)試設(shè)置
評(píng)估板默認(rèn)跳線設(shè)置在LK1和LK4(驅(qū)動(dòng)器和接收器啟用),電源連接在J5和J2,輸入信號(hào)連接在J3,通過在RXD、TXD、A和B上連接探頭可進(jìn)行環(huán)回測(cè)試。
跳線設(shè)置
| 通過評(píng)估板上的跳線可以配置ADM2795E的輸入。但要注意,不要在LK1和LK4上放置多個(gè)跳線塊,以免輸入源短路。具體跳線配置如下: | Link | Connection | Description |
|---|---|---|---|
| LK1 | A | 連接ADM2795E的驅(qū)動(dòng)器使能輸入(DE)到VDD1,啟用驅(qū)動(dòng)器 | |
| LK1 | B | 連接ADM2795E的驅(qū)動(dòng)器使能輸入(DE)到GND1,禁用驅(qū)動(dòng)器 | |
| LK1 | C | 連接ADM2795E的驅(qū)動(dòng)器使能輸入(DE)到J3 - 2端子塊連接器 | |
| LK1 | D | 連接ADM2795E的驅(qū)動(dòng)器使能輸入(DE)到接收器使能輸入(RE),確保驅(qū)動(dòng)器啟用時(shí)接收器禁用,反之亦然 | |
| LK4 | A | 連接ADM2795E的接收器使能輸入(RE)到VDD1,禁用接收器 | |
| LK4 | B | 連接ADM2795E的接收器使能輸入(RE)到GND1,啟用接收器 | |
| LK4 | C | 連接ADM2795E的接收器使能輸入(RE)到J3 - 3端子塊連接器 |
終端和上拉/下拉電阻
評(píng)估板上有R1焊盤,可用于在A和B驅(qū)動(dòng)器輸出/接收器輸入之間安裝終端電阻。默認(rèn)情況下,A和B引腳之間未安裝120 Ω電阻(R1)。若連接到兩端已終端的總線,需移除該電阻。此外,評(píng)估板上還有R6上拉電阻和R7下拉電阻的焊盤,可根據(jù)需要安裝,以滿足特定設(shè)備的外部偏置電阻要求。
去耦和儲(chǔ)能電容
評(píng)估板在邏輯側(cè)和總線側(cè)使用了特定的去耦和儲(chǔ)能電容:
- 邏輯側(cè):C5為10 μF鉭電容,C6為100 nF陶瓷電容,C7不安裝。
- 總線側(cè):C3為10 μF鉭電容,C1為100 nF陶瓷電容,C8不安裝,同時(shí)在引腳12和13之間連接一個(gè)100 nF陶瓷電容(C2)。
- 電源調(diào)節(jié)電路:VDD1電源調(diào)節(jié)電路需添加C10、C13、C14和C19(10 μF鉭電容);VDD2電源調(diào)節(jié)電路需添加C17和C18(10 μF陶瓷電容);電源調(diào)節(jié)電路還需添加C12、C15、C16和C20(100 nF陶瓷電容)。
板內(nèi)層數(shù)厚度
評(píng)估板由兩層組成,頂層和底層間距為1.6 mm,層1和層2之間距離大于0.4 mm,滿足IEC 61010第三版和IEC 60950的隔離標(biāo)準(zhǔn)要求。
各項(xiàng)測(cè)試及結(jié)果
ESD測(cè)試
IEC 61000 - 4 - 2 ESD標(biāo)準(zhǔn)采用接觸放電和空氣間隙放電兩種耦合方法。測(cè)試表明,ADM2795E在正常收發(fā)器操作(2.5 Mbps時(shí)鐘數(shù)據(jù))下,連接GND2時(shí)可提供±15 kV(空氣)和±8 kV(接觸)的4級(jí)保護(hù);連接GND1時(shí),能承受±8 kV(空氣)和±9 kV(接觸)的ESD。
EFT測(cè)試
在IEC 61000 - 4 - 4 EFT測(cè)試中,通過電容夾將EFT快速脈沖瞬變耦合到RS - 485通信線路。連接GND2時(shí),ADM2795E能抵御±2 kV的EFT,提供4級(jí)保護(hù);連接GND1時(shí),也能承受±2 kV的EFT,展示了其隔離屏障的強(qiáng)大魯棒性。
浪涌測(cè)試
IEC 61000 - 4 - 5浪涌測(cè)試使用耦合網(wǎng)絡(luò)將浪涌瞬變耦合到RS - 485 A、B總線引腳。連接GND2時(shí),ADM2795E能保護(hù)總線引腳免受±4 kV浪涌的影響;連接GND1時(shí),也能承受±4 kV的浪涌。
傳導(dǎo)RF抗擾度測(cè)試
評(píng)估板通過了IEC 61000 - 4 - 6傳導(dǎo)RF抗擾度測(cè)試的3級(jí)(10 V/m rms)。測(cè)試中,RF電壓在150 kHz至80 MHz范圍內(nèi)掃描和步進(jìn),80%幅度調(diào)制在1 kHz。無論是電纜屏蔽浮空還是接地,連接GND1或GND2,評(píng)估板都能通過測(cè)試。
輻射RF抗擾度測(cè)試
IEC 61000 - 4 - 3輻射RF抗擾度測(cè)試在屏蔽消聲室中進(jìn)行,天線產(chǎn)生80 MHz至2.7 GHz的輻射RF場。評(píng)估板通過了4級(jí)(30 V/m)測(cè)試,在存在輻射RF場時(shí),RxD信號(hào)的位寬變化小于10%。
磁場抗擾度測(cè)試
IEC 61000 - 4 - 8磁場抗擾度測(cè)試通過驅(qū)動(dòng)大線圈產(chǎn)生可控磁場。評(píng)估板通過了5級(jí)(100 A/m)測(cè)試,在存在磁場時(shí),RxD信號(hào)的位寬變化小于10%。
±42 V故障保護(hù)測(cè)試
ADM2795E能承受RS - 485總線引腳高達(dá)±42 V峰值的誤接線故障,無論是直流還是交流,在電源開啟、關(guān)閉或浮動(dòng)狀態(tài)下,以及RS - 485 TxD輸入和DE/RE使能引腳處于不同狀態(tài)時(shí),都能保證總線引腳的安全。
EN 55022 Class B輻射發(fā)射測(cè)試
評(píng)估板通過了EN 55022 Class B輻射發(fā)射標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。在多種電源配置(如1.7 V VDD1和3.0 V VDD2、5.0 V VDD1和5.0 V VDD2)和不同測(cè)試條件(有或無120 Ω終端電阻)下,評(píng)估板都能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,且有超過6 dB μV的余量。建議在連接RxD引腳的PCB跡線上添加一個(gè)120 pF、0603尺寸的電容,以獲得6 dB μV的余量。
總結(jié)
EVAL - ADM2795EEBZ評(píng)估板為工程師提供了一個(gè)全面評(píng)估ADM2795E RS - 485/RS - 422收發(fā)器的平臺(tái)。其強(qiáng)大的EMC保護(hù)能力、高電壓故障保護(hù)以及靈活的硬件配置,使其非常適合在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中進(jìn)行通信設(shè)備的開發(fā)和測(cè)試。各位工程師在實(shí)際應(yīng)用中,不妨考慮使用這款評(píng)估板,相信它能為你的項(xiàng)目帶來可靠的保障。大家在使用過程中遇到過哪些類似評(píng)估板的應(yīng)用挑戰(zhàn)呢?歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。
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