LTC2859 和 LTC2861 將一個邏輯可選的集成端接電阻器與一個堅固的 20Mbps RS485 / RS422 收發器相結合，從而在纖巧型封裝中提供了一個單芯片阻抗匹配的網絡解決方案。低功耗驅動器具有邏輯可選的低壓擺率模式，可在低于 250kbps 的頻率下工作，具有低 EMI 輻射。1/8 單元負載接收器在整個 RS485 共模范圍內為多達 256 個節點提供故障保護輸出。接收器輸入和驅動器輸出均具有超過 ±15kV 的可靠 ESD 保護。半雙工 LTC2859 采用 3mm × 3mm DFN 封裝，而全雙工 LTC2861 采用 4mm × 3mm DFN 封裝和 16 引腳 SSOP 封裝。LTC2859 和 LTC2861 的框圖如圖 2 所示。

圖2.LTC2859 和 LTC2861 的框圖。

可切換端接

RS485收發器通常通過雙絞線電纜進行通信，其特性阻抗范圍為100Ω至120Ω。正確端接電纜對于最大程度地減少可能損壞數據的反射非常重要。端接通常由分立電阻組成，其電阻與電纜的特性阻抗相同，在電纜兩端差分連接。然而，當使用 LTC2859 / LTC2861 收發器時，無需外部電阻器。這些器件在接收器輸入端集成了一個 120Ω 電阻，可以邏輯使能，以便在需要時端接電纜。圖 3 示出了使用 LTC2859 收發器正確連接網絡的示例，該收發器在兩個終端器件上啟用了集成端接電阻器。應保持與電纜中間級的短連接，因為這些短截線會產生不必要的反射。

圖3.正確連接的 RS485 網絡，采用具有可選端接器的 LTC2859 收發器。

為了說明在RS485系統中正確端接放置的重要性，請考慮圖3中的網絡，其中四個LTC2859收發器沿5英尺的cat1e電纜等距分布。信號從節點 4 驅動，在節點 2859 接收。LTC<> 器件中的集成端接電阻器在電纜沿線的不同位置接入或調出，以說明端接放置對接收波形的影響。不使用外部電阻。

在線路末端（節點1和4）施加適當的電阻端接時，接收的波形具有干凈的轉換，如圖4a所示。如果端阻端接從節點4移動到節點2或3，則分別產生圖4b和4c的波形。很明顯，端接電阻的放置會對信號完整性產生很大影響。

（一）。

（二）。

（三）。

圖4.節點4處從圖3中的網絡接收差分信號。終止時正確終止 在節點 1 和 4 （a） 處。在節點 1 和 2 （b） 以及節點 1 和 3 （c） 處終止時不正確地終止。

LTC2859 和 LTC2861 中的端接電阻器是通過將端接使能 （TE） 引腳拉高而使能的。當端接使能被拉至邏輯低電平或器件未上電時，電阻斷開。圖5 （a）、（b）和（c）顯示電阻在整個溫度、共模電壓和頻率范圍內保持良好。

（一）。

（二）。

（三）。

圖5.LTC2859 端接電阻與溫度 （a）、共模電壓 （b） 和頻率 （c） 的關系。

與其他 RS120 收發器相比，LTC2859 和 LTC2861 上包含一個可選的 485Ω 阻性終端是一個顯著的優勢。當對RS485網絡進行修改或添加時，可以通過對所需收發器上的終端使能引腳進行邏輯控制來進行所需的端接更改。這可以通過使用簡單的跳線或通過更高級別的系統控制來完成，其中手動干預是禁止的。一個有價值的好處是，網絡中的每個節點都能夠在不使用外部電阻的情況下提供端接，使網絡重新配置更易于管理。

借助可切換終端，基于控制器的網絡配置可以擴展到簡單的網絡添加和減少之外，還包括故障保護。支持長達 485 英尺總線的 RS4000 網絡存在電纜中斷或斷開連接的風險，從而可能中斷服務。圖 6 示出了利用 LTC2859 邏輯控制端接來防止此類開路電纜故障的雙主機控制環形網絡。

圖6.線路中斷容限 RS485 拓撲。

當檢測到網絡中的中斷時，由于一個或多個節點的響應丟失，主控制器進入低數據速率模式。即使中斷會造成嚴重的阻抗不匹配，在中斷點之前仍然可以進行低數據速率通信（根據經驗，如果雙向電纜傳播延遲小于位時間的10%，則可以進行無端接通信）。網絡上每個順序尋址的收發器都由主站輪詢，以確定中斷發生的位置。如果網絡由具有可選端接的 LTC2859 和 LTC2861 收發器構成，則主機可以指示斷線兩側的兩個節點使能端接電阻。兩個主控制器現在可以以高數據速率訪問總線的每個節點，直到進行物理修復。主控制器上每個收發器的RO引腳的XOR可以選擇減少微控制器的I/O引腳數量。

司機

LTC2859 / LTC2861 驅動器能夠提供高達 485Mbps 的 RS422 / RS20 信號。圖7顯示了以最大數據速率工作的器件的波形。LTC2859 / LTC2861 還具有一種降低轉換速率模式 （SLO 模式），該模式是通過將 SLO 引腳設置為一個邏輯低電平而進入的。

圖7.驅動器輸出以 20Mbps 的最大數據速率切換。

SLO 模式可延長驅動器轉換時間，以減少設備和電纜的高頻 EMI 輻射。在這種模式下，驅動器數據速率限制在大約250kbps。壓擺限制還可以減輕線路端接不當和長短截線的不利影響。

圖8顯示了正常和SLO模式下的單端和差分驅動器輸出，相應的頻譜工作速率為250kbps。SLO模式顯著降低了高頻諧波。

圖8.LTC2859 驅動器輸出在正常和低 EMI SLO 模式下的時域和頻域波形。

LTC2859 和 LTC2861 驅動器具有電流限制功能，可保護它們免受諸如將輸出短路至電源或接地之類的故障的影響。短路電流限制在 ±250mA RS485 標準以下，典型鉗位電流為 ±150mA。如果故障電壓大于約±10V，則電流會進一步降低以限制功耗。LTC2859 和 LTC2861 還具有熱停機保護功能，以便在故障條件導致該器件過熱時將其停用。圖9顯示了由曲線示圖儀驅動的驅動器輸出I-V特性。過流保護接合在正掃描和負掃描上，限制驅動器輸出電流。

（一）。

（二）。

圖9.LTC2861 驅動器輸出的曲線 I-V 特性，顯示電流限制。（a） 引腳由 LTC2861 驅動器驅動為低電平。（b） 引腳由 LTC2861 驅動器驅動為高電平。

接收器

LTC2859 具有一個僅利用 540μA 電流 （典型值） 的低功率接收器。LTC2859 / LTC2861 的故障保護功能保證了當輸入短路、開路或端接時，接收器輸出處于邏輯高電平狀態，但驅動時間不超過約 3μs。延遲可防止信號過零被解釋為短路輸入并導致RO無意中變高。這種故障保護特性保證適用于–7V至+12V整個共模范圍的輸入。

接收器輸出在內部驅動為高電平（至 Vcc） 或低（接地），無需外部上拉。對于電源范圍內的電壓，禁用接收器的RO引腳變為高阻抗，漏電流小于±1μA。

結論

不正確端接的RS485電纜會嚴重扭曲信號，導致數據完整性損失。在沒有邏輯可選端接的情況下校正網絡終端通常需要對擴展網絡進行物理檢查。堅固耐用的 LTC2859 和 LTC2861 上包括可選的端接電阻，為具有下一代遠程網絡調諧功能的 RS485 網絡提供了完整的解決方案。

審核編輯：郭婷