ZHDA314 September   2026 THVD4431A

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
  5. 2THVD4431A RS-485 半双工运行
    1. 2.1 模式配置
    2. 2.2 驱动器禁用时序
  6. 3系统级瞬态行为
    1. 3.1 观察结果
    2. 3.2 发生原因
  7. 4设计建议
    1. 4.1 增加差动总线电容
    2. 4.2 添加总线偏置电阻器
    3. 4.3 铁氧体磁珠选择
    4. 4.4 软件注意事项
  8. 5总结
  9. 6参考资料

发生原因

铁氧体磁珠中的电感储能是 RXD 上出现该毛刺的根本原因。RS-485 接口上常用铁氧体磁珠来抑制 EMI。虽然有效,但铁氧体磁珠是电感元件,当电流流过时会存储能量。如果串联总线寄生电感足够大,也可能产生相同的影响。

在发送期间(DIR = 高电平),电流流过两条总线线路上的铁氧体磁珠,使其磁化。在切换期间(DIR 从高到低),驱动器关断,电流停止流动。电感中存储的能量通过系统负载和寄生元件耗散。这种耗散会在 R2 和 R1 总线上产生短暂的振铃波形。在短时间内,这会在总线上产生接近接收器输入阈值的差动电压,并导致 RXD 上出现毛刺。

 磁珠(串联总线电感)的影响图 3-3 磁珠(串联总线电感)的影响

图 3-4 显示了仿真电路,包括真实磁珠模型、电容器和远端终端电阻器。图 3-5 展示了 L2 上出现毛刺的仿真结果,与理论分析一致。

 使用真实磁珠模型的仿真电路图 3-4 使用真实磁珠模型的仿真电路
 RXD (L2) 上的仿真毛刺图 3-5 RXD (L2) 上的仿真毛刺

THVD4431A 的驱动器禁用时间典型值为 65ns。这种快速关断特性可实现更高的数据吞吐量、减少总线争用时间并提高整体系统效率。但是,快速关断也会产生更高的 di/dt。当存在铁氧体磁珠时,与较慢的传统器件相比,这会导致更高振幅的瞬态。由于这是任何高速收发器在存在电感总线元件时的自然行为,因此在类似条件下,任何快速 RS-485 收发器都可能观察到相同的瞬态。