Ve většině průmyslových konstrukcí komunikujících s okolním světem přes RS-485 je obsažen převodník RS-485/TTL pro převod sériového datového signálu tohoto standardu z nebo na TTL úroveň signálu. Obvykle se může využít standardní převodníky MAX485 (halfduplex přenos) nebo MAX488 (fullduplex přenos), které jsou kompatibilní s dalšími IO (např. LTC490, LTC491), a které obsahují jeden vysílač a přijímač RS-485 / TTL +5V. Stručný popis standardu RS-485 je v tomto článku HW Serveru .

V nabídce firmy MAXIM jsou však i integrované obvody, které obsahují další vlastnosti a parametry, které se nenachází v základních IO. Například plný datový interface RS-485/RS-422 i s galvanickým oddělením na chipu, transcievery pro přenos v módu halfduplex či fullduplex pro různou rychlost přenosu, obvody s minimalizovaným EMI atd.

Zde jsou uvedeny jen některé zajímavé obvody. Kompletní přehled všech integrovaných obvodů MAXIM pro standard RS-485 a RS-422, lze najít na adrese http://para.maxim-ic.com/Default_RS422485LineDriverReceivers.htm

MAX3080 - MAX3089 - RS- 485 transceivery pro 10Mbps

Tato řada integrovaných obvodů obsahuje vysokorychlostní transceivery (vysílače a přijímače v jednom pouzdru) pro RS-485/RS-422. Ve všech IO je v každém pouzdru vždy obsažen jeden vysílač a jeden přijímač.Tyto obvody charakterizuje tzv. True Fail-Safe circuity, který garantuje logický stav high (stav vysokého hladiny napětí) na výstupu přijímače i v případě, že vstupy přijímače jsou naprázdno nebo nakrátko. Tento stav nastane, když výstupy všech vysílačů připojených na sběrnici budou ve stavu vysoké impedance.

Obvody MAX3080 - MAX3082 charakterizuje nízká hodnota rychlosti přeběhu (SR - Slew Rate), kterou se dosahuje nízká hodnota elektromagnetického vyzařování (rušení) EMI a tím i možnost dlouhého vedení sběrnice. Ty umožňují přenášet data do 115kbps. Obvody MAX3083-MAX3085 poskytují větší rychlost přeběhu a proto umožňují přenášet data až rychlostí 500kbps. U obvodu MAX3086-MAX3088 není hodnota SR limitována a proto mohou přenášet až 10Mbps. V tomto směru je výjimečný obvod MAX3089, který má hodnotu rychlosti přeběhu SR nastavitelnou v krocích 115kbps, 500kbps a 10Mbps. Každý ze zde uváděných obvodů, umožňuje utáhnou až 256 stejných obvodů na jedné sběrnici.

Zatímco obvody MAX3082/3085/3088 poskytují halfduplex komunikaci, tedy vysílání a přijímání nelze provádět zároveň, obvody MAX3080/3081/3083/3084/3086/3087 poskytují fullduplex komunikaci, tedy vzájemně nezávislé příjímání a vysílání dat. Výjimečný obvod MAX3089 opět umožňuje oba módy přepínat.

Hlavní vlastnosti Napájení: +4.5 až +5.5V Spotřeba: 600mA (low power mód : 10 µA) 1x vysílač a přijímač Až 256 obvodů na jedné sběrnici Garance log. 1 při 0.0V na vstupu přijímače - True Fail-Safe obvod Datový přenos: 115kbps - MAX3080 až MAX3082 500kbps - MAX30803až MAX3085 10Mbps - MAX3086 až MAX3088 115kbps,50kbps,10Mbps - nastavitelné - MAX3089 Druh komunikace: halfduplex - MAX3082/MAX3085/MAX3088 fullduplex - zbývající obvody full nebo half duplex - nastavitelné - MAX3089 Pouzdro: 14-pin PDIP/S nebo 8-pin PDIP/SO web odkaz: http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2117

Download katalogového listu MAX3080-MAX3089

MAX3483-6E/3488E/3490E - RS-485 s ESD ochranou

Tyto obvody jsou upravené předchozí IO. Rozdíl je hlavně v nízkonapěťovém napájení +3V, ochranou proti přepětí až 15kV a u některých typů i přenosová rychlost až 12Mbps. Zatímco obvody MAX3483 až MAX3486E poskytují halfduplex komunikaci, zbylé obvody poskytují fullduplex přenos dat.

Oba obvody nabízejí i vynikající ochranu proti různým druhům přepětí . Od dotekového přepětí a výboje přes vzduchovou mezeru až 15kV, přes kontaktní výboj až 8kV.

Hlavní vlastnosti Napájení: +3.0V až +3.6V Spotřeba v Low power shutdown módu : 2nA Datový přenos: 250kbps - MAX3483E a MAX3488E 2.5Mbps - MAX3486E až 12Mbps - MAX3485E/MAX3490E/MAX3491E Druh komunikace: halfduplex - MAX3483E/MAX3485E/MAX3486E fullduplex - MAX3488/MAX3490E a 3491E 1x přijímač a vysílač ESD přepěťová ochrana pinů: Human body Model: 15kV IEC 1000-4-2 Contact Discharge: 8kV IEC 1000-4-2 Air-Gap Discharge: 15kV Souhlasné napětí na vstupu : až 10V Pouzdro: 8-pin PDIP/SO web odkaz:http://www.maxim-ic.com/quick_view2.cfm/qv_pk/2023

 Download katalogového listu MAX3483E-MAX3491E

MAX3291/MAX3292 - RS-485/422 transceiver s preemphasis obvodem

Tyto obvody jsou vysokorychlostní RS-485/RS-422 transceivery, které jako první měli integrovaný blok preemphasis obvodu, který zvyšuje vzdálenost a data rate komunikace minimalizováním ISI (intersymbol interference). ISI je časový jitter způsobený efekty parazitních vlastností komunikačního kabelu. Jitter strmě klesá spolehlivost.

MAX3291 je optimalizován pro datový přenos 5 až 10 Mbps, zatímco MAX3292 je optimalizován pro přenosové rychlosti od 38,4kbps do 10Mbps s jediným externím rezistorem. Oba integrované obvody jsou dostupné v 14-pinovém SO pouzdru, přičemž rozložení pinů je kompatibilní s průmyslovým standardem MAX489 a MAX491.

MAX3471 - nízkopříkonový a nízkonapěťový transceiver RS-485

Tento obvod je přizpůsobený zařízením s bateriovým napájením. Napájecí napětí se totiž může pohybovat už od +2,5 V. Proudový odběr při plné funkci je jen 1,6 µA. Obvod navíc umožňuje utáhnout až 256 tranceiverů na stejné sběrnici. Obvod navíc obsahuje blok true fail-Safe, který garantuje vysokou logickou úroveň na výstupu RS-485 přijímače, když vstup přijímače je naprázdno nebo nakrátko (tzn. stav kdy všechny vysílače na sběrnici jsou v nekomunikujícím stavu).

MAX1480Ex/MAX1490Ex - RS-485/422 plný datový interface

Integrované obvody MAX1480 a MAX1490 jsou kompletní elektricky izolované RS-485 a RS-422 datové rozhraní s ochranou pinů obvodu proti přepětí až +-15V.Součástka obsahuje vysílače a přijímače včetně optického a galvanického oddělení. Obvod je totiž vnitř pouzdra zpracován technologií hybridního mikroobvodu, který obsahuje též samostatné vyráběné IO MAX845E a MAX488 (MAX490) s již zmíněným transformátorem pro galvanické oddělení a optočleny pro optické oddělení (viz. blokové schéma). Budiče všech IO mají omezený zkratový proud a navíc tepelnou ochranu IO, kdy při přehřátí dojde k přepnutí pinů do stavu vysoké impedance.

Obvody MAX1480Ex umožňují komunikaci typu half duplex (komunikace probíhá po jedné dvojici vodiču), zatímco obvody MAX1490Ex podporují full duplex (příjem a vysílání dat jsou oddělené - dvě dvojce vodičů).

Obvody MAX1480EC a MAX1480EB mají budiče se záměrně sníženou rychlost přeběhu SR (Slew Rate), aby minimalizovali elektromagnetické vyzařování EMI a omezily odrazy na dlouhé sběrnici, případně neoptimálně zakončené. Umožňují tak bezchybný přenos až do 160kbps. Obvody MAX1480EA a MAX1490EA nemají limitovanou SR a proto umožňují komunikaci až rychlostí 2.5Mbps.

MAX3280E až MAX3284E - RS-485/422 přijímač až 52Mbps

Obvody MAX3280E/MAX3281E/MAX3282E/MAX3283E a MAX3284E jsou jednotlivé přijímače pro RS-485 a RS-422 s garantovaným příjmem dat s datovou rychlostí až 52Mbps. Každý integrovaný obvod sice obsahuje pouze jeden přijímač, ale to je dáno malým rozměrem pouzdra SOT23. Obvody mají minimální zpoždění při průchodu signálu ( 15ns ). Proto je lze použít i pro distribuci řídících a hodinových signálů. Tyto obvody také obsahují tzv. True Fail-Safe circuity, který garantuje logický stav high (stav vysokého hladiny napětí) na výstupu přijímače i v případě, že vstupy přijímače jsou naprázdno nebo nakrátko. Tento stav nastane, když výstupy všech vysílačů připojených na sběrnici budou ve stavu vysoké impedance.

MAX3465 až MAX3469 - Profibus RS-485/422 transceiver

Obvody MAX3465 až MAX3469 jsou RS-485 a RS-422 tranceivery, které vyhovují specifikaci standardu Profibus tím, že poskytují +2,1V minimální výstupní úroveň (level) při zátěži 54? a přenosovou rychlost 40Mbps. Dále splňují parametry standardů TIA/EIA-422-B, TIA/EIA-485-A, V.11, a X.27. Každý integrovaný obvod obsahuje jeden třístavový diferenční budič sběrnice a jeden diferenční přijímač. Protože obvody garantují zpoždění průchodem signálu pouze max. 20ns, lze tyto obvody použít i pro distribuci řídících a hodinových signálů.

Závěr

Cílem tohoto článku bylo poukázat na zajímavé možnosti řešení některých problému a zapojení okolo RS-485, příp. RS-422, použitím jednoho jednoduchého integrovaného obvodu místo jiného složitějšího řešení. Tím lze nejen zjednodušit celé zapojení a tím i velikost plošného spoje, ale zajistit i větší spolehlivost zařízení. Přehled není sice vyčerpávající, ale zhruba ukazuje možnosti v této oblasti integrovaných obvodů. Víc lze najít přímo na stránkách výrobce firmy MAXIM www.maxim-ic.com.

DOWNLOAD & Odkazy

• Domovská stránka prodejce HT-Eurep Electronic, spol. s r.o - http://www.hte.cz/
• Domovská stránka MAXIM - http://www.maxim-ic.com/
   
• Popis standardu RS-485 - http://hw.cz/docs/rs485/rs485.html
• Další stránka věnovaná RS-485 - http://www.manualy.sk/poucha.html
   
• Download katalogového listu MAX3080-MAX3089
• Download katalogového listu MAX3483E-MAX3491E
• Download katalogového listu MAX3291-MAX3292
• Download katalogového listu MAX3471
• Download katalogového listu MAX1480E-MAX1490E
• Download katalogového listu MAX3280E-MAX3284E
• Download katalogového listu MAX3465-MAX3469