5V單電源供電的通信收發(fā)器LMS202E/LMS485

  摘要：介紹了采用單５Ｖ電源工作的ＲＳ－２３２通信雙收發(fā)器ＬＭＳ２０２Ｅ和高速雙向數(shù)據(jù)通信差分總線收發(fā)器ＬＭＳ４８５的主要特性，給出了它們的典型應(yīng)用電路。

    關(guān)鍵詞：通信；RS-232 RS-485/RS-422 收發(fā)器 LMS202E/LMS485

１　概述

ＬＭＳ２０２Ｅ和ＬＭＳ４８５分別是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的ＲＳ－２３２通信用雙收發(fā)器和多點傳輸線用高速雙向數(shù)據(jù)通信差分總線／線路收發(fā)器。這兩種器件均使用５Ｖ單電源供電，電源電流分別為１ｍＡ（ＬＭＳ２０２Ｅ）和０．３２ｍＡ（ＬＭＳ４８５的典型值）。

ＬＭＳ２０２Ｅ滿足Ｅ１Ａ／Ｔ１Ａ－２３２和ＣＣＩＴＴ Ｖ．２８規(guī)范，數(shù)據(jù)傳輸率可達２３０ｋｂｐｓ，而其±１５ｋＶ的靜電放電（ＥＳＤ）保護指標(biāo)符合ＩＥＣ１０００－４－２（ＥＮ６１０００－４－２）標(biāo)準(zhǔn)要求。ＬＭＳ２０２Ｅ主要用于銷售點終端ＰＯＳ（條形碼閱讀機）、手持式設(shè)備（或裝置）和通用目的ＲＳ－２３２通信等方面。

ＬＭＳ４８５滿足ＡＮＳＩ標(biāo)準(zhǔn)Ｅ１Ａ／Ｔ１Ａ ＲＳ４８５／ＲＳ－４２２，數(shù)據(jù)速率為２．５Ｍｂｐｓ。ＬＭＳ４８５的應(yīng)用領(lǐng)域主要是低功率ＲＳ－４８５系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中心、橋路和路由器銷售點設(shè)備（自動柜員機ＡＴＭ、條形碼掃描儀）、局域網(wǎng)（ＬＡＮ）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（ＩＳＤＮ）、工業(yè)可編程邏輯控制器、高速串／并聯(lián)應(yīng)用以及噪聲環(huán)境下的多點應(yīng)用系統(tǒng)等。

２ ＲＳ－２３２雙收發(fā)器ＬＭＳ２０２Ｅ

ＬＭＳ２０２Ｅ采用１６引腳ＳＯＩＣ封裝，可與ＭＡＸＩＭ公司的ＭＡＸ２０２Ｅ相互代換。

ＬＭＳ２０２Ｅ的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及典型應(yīng)用電路如圖１所示。該器件內(nèi)含ＤＣ－ＤＣ變換器，利用電路中的Ｃ１～Ｃ４使內(nèi)部對偶充電泵為兩個發(fā)送器提供±１０Ｖ的雙電源。通過Ｃ１，電荷泵可將＋５Ｖ的電源電壓轉(zhuǎn)換為＋１０Ｖ，并存儲在Ｃ３中。而通過Ｃ２電荷泵則可將＋１０Ｖ轉(zhuǎn)換為－１０Ｖ電壓，而后再把－１０Ｖ存儲在Ｃ４中。

發(fā)送器輸入信號可從腳１１和腳１０輸入?且兩個發(fā)送器在１４腳和７腳上的輸出與Ｔ１Ａ／Ｅ１Ａ－２３２Ｅ電平一致。Ｔ１和Ｔ２兩個發(fā)送器的輸出擺幅為±８Ｖ，開路輸出電壓擺幅為（Ｖ＋－０．６Ｖ）～Ｖ－。接收器的Ｒ１ＩＮ和Ｒ２ＩＮ信號從腳１３和腳８輸入以接收Ｔ１Ａ／Ｅ１Ａ信號，并從腳１２和腳９輸出與ＴＴＬ／ＣＭＯＳ兼容的信號。ＲＳ－２３２接收器的輸入電壓?ＶＲｉ?范圍為－３０Ｖ～＋３０Ｖ，ＶＳ為５Ｖ時的輸入低門限電平是１．４Ｖ，高門限電平為２Ｖ。接收器輸出電壓的最大范圍為－０．３Ｖ～（ＶＳ＋０．３Ｖ），從輸入到輸出的傳輸延遲時間為０．０８μｓ（典型值）。

ＬＭＳ２０２Ｅ的所有引腳都帶有ＥＳＤ保護。除了發(fā)送器輸出腳（７腳和１４腳）和接收器輸入腳（８腳和１３腳）外，其它引腳帶有±２ｋＶ的人體模型（ＨＢＭ）和±２００Ｖ的機器模型（ＭＭ）ＥＳＤ額定值。ＲＳ－２３２總線引腳（７腳、８腳、１３腳和１４腳）帶有±１５ｋＶ的ＨＢＭ和ＩＥＣ１０００－４－２的耐沖擊ＥＳＤ保護。此外，總線引腳還能滿足±８ｋＶ的ＩＥＣ １０００－４－２接觸ＥＳＤ保護要求。因此，這種ＥＳＤ結(jié)構(gòu)在加電、斷電等場合可以承受較高ＥＳＤ沖擊。

３?。蹋停樱矗福档凸β什罘?jǐn)?shù)據(jù)收發(fā)器

ＬＭＳ４８５采用８引腳ＤＩＰ或ＳＯＩＣ封裝，可與ＭＡＸ４８５互相代換。ＬＭＳ４８５芯片在內(nèi)部集成了一個ＴＲＩ－ＳＴＡＴＥＴＭ差分線路驅(qū)動器（Ｄ）和一個差分輸入接收器，圖２所示是ＬＭＳ４８５芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳排列圖。

ＬＭＳ４８５的ＤＩ（４）腳是驅(qū)動器輸入，ＤＥ（３）腳為驅(qū)動器輸出使能輸入，Ａ（６）腳和Ｂ（７）腳分別是驅(qū)動器（同相和反相）輸出和接收器輸入，ＲＯ（１）腳和ＲＥ（２）腳分別是接收器輸出和接收器輸出賦能輸入，ＧＮＤ（５）腳為接地腳，ＶＣＣ（８）腳為５±０．２５Ｖ電源電壓輸入端。

ＬＭＳ４８５的輸入與輸出邏輯真值表如表１所列。其中“Ｘ”為不相干，“Ｚ”為三態(tài)，“ＯＰＥＮ”為非終止（僅開路輸入）。

表1 真值表

ＬＭＳ４８５的主要特點如下：

●滿足ＡＮＳＩ標(biāo)準(zhǔn)ＲＳ－４８５－Ａ和ＲＳ－４２２－Ｂ；

●采用５Ｖ單電源工作，低功率ＢｉＣＭＯＳ工藝可保證電源電流典型值不超過３２０μＡ，工作溫度范圍為－４０～８５℃；

●總線上允許掛接的收發(fā)器數(shù)目多達３２個，數(shù)據(jù)速率可達２．５Ｍｂｐｓ；

●帶熱關(guān)閉保護、短路保護和接收器開路故障安全保護功能；

●寬共模電壓（正的和負的）范圍，適合于噪聲環(huán)境中的多點應(yīng)用。

    圖３所示是ＬＭＳ４８５的典型應(yīng)用電路。每只ＬＭＳ４８５的驅(qū)動器輸出（Ａ腳）和接收器輸入端（Ｂ腳）均在內(nèi)部連接在一起，在外部則連接到總線。當(dāng)ＲＥ腳輸入低電平（≤０．８Ｖ）時，接收器輸出（ＲＯ）賦能。而當(dāng)驅(qū)動器輸入腳ＤＥ為高電平（≥２Ｖ）時，驅(qū)動器輸出使能，其輸出電平與ＲＳ－４８５發(fā)送的信號電平一致。當(dāng)驅(qū)動器使能時，若輸入腳Ｄ１為低電平（≤０．８Ｖ），則輸出端Ａ為低電平，而Ｂ腳則輸出高電平。而如果Ｄ１腳輸入一個高電平（≥２Ｖ），則Ａ腳將輸出高電平，Ｂ腳輸出低電平。各輸入／輸出之間的邏輯關(guān)系列于表１。ＬＭＳ４８５在總線終端上的電壓范圍為－７～＋１２Ｖ；差分輸入電壓（ＶＩＤ）為±１２Ｖ；驅(qū)動器高電平時的最大輸出電流是－１５０ｍＡ，低電平時的最大輸出電流是８０ｍＡ；接收器高電平／低電平輸出的最大電流分別為－４２ｍＡ和２６ｍＡ