Выходные уровни TTL на приемопередатчике SN75176

У меня есть система, которая связывается между двумя подсистемами на расстоянии с помощью UART. Сигналы UART преобразуются в RS485 с помощью приемопередатчика дифференциальной шины SN75176 . Микроконтроллер на одной стороне всегда передает данные со своих выводов UART на приемопередатчик SN75176, а на другой стороне также имеется приемопередатчик SN75176, который принимает эти сигналы и преобразует их обратно в TTL (UART) для микроконтроллера на приемной стороне.

В основном схема приемопередатчика на стороне передатчика выглядит так:

Передатчик

Схема приемопередатчика на стороне приемника выглядит так:

Получатель

Коммуникации работают нормально. Однако, анализируя сигналы UART, я заметил, что выходной уровень на стороне приемника находится между 0,2 В и 4,2 В, как показано в следующем измерении (это сигнал UART-MAIN-RX от схемы приемника выше. Обратите внимание также что в данном случае использовалась строка «Test123»):

Выход

В техническом описании SN75176 упоминается, что выход трансивера - TTL, и что выходные сигналы должны варьироваться от 3,0 В до 3,7 В. Почему в моем случае я наблюдаю еще более высокие уровни сигналов? Я особенно боюсь, что если я подключу этот выход «TTL» более высокого уровня непосредственно к контактам UART микроконтроллера, это может повредить микроконтроллер.

«выходные сигналы должны варьироваться от 3,0 В до 3,7 В» - где вы видите это в таблице данных?
Спецификация 3,7 В находится на стр. 6 в таблице 7.5 «Электрические характеристики — драйвер», где указано, что типичное выходное напряжение высокого уровня (V_OH) составляет 3,7 В. Однако теперь я понимаю, что спецификация 3,0 В неверно истолкована. моя сторона - я видел это на диаграммах на страницах 9-11 для формы входного сигнала. Я пропустил что-то очевидное здесь?
Этот V_OH указывается при определенном выходном токе. Посмотрите на рисунки 1-6.
В этом есть смысл. Должен признаться, что я забыл обратить внимание на рисунок 1. Значит, выходное напряжение V_OH будет меняться в зависимости от выходного тока?
Вам нужно будет использовать делитель или падающие диоды. Выход приемника довольно сильно тянет к Vcc - ~ 1,2 В.
@lakeweb: Почему это происходит? Может ли это быть связано с тем, что выходной ток очень мал? Как я тоже спросил vofa, не будет ли этот выход зависеть от выходного тока, как показано на рисунке 1 таблицы данных?
См. ТИПОВОЙ ВЫХОД ПРИЕМНИКА на стр. 16. Поэтому на рис. 4 это то что есть.

Ответы (1)

Значение V OH указывается для выходного тока, который будет использоваться входом TTL. Ваш микроконтроллер имеет входы CMOS с почти бесконечным входным сопротивлением, поэтому фактическое напряжение будет немного выше:

Выходное напряжение высокого уровня SN75176B в зависимости от выходного тока

Вы можете поставить сильный подтягивающий резистор на сигнальную линию RX. Однако никаких гарантий нет, и на графике выше показаны только типичные значения, поэтому вам лучше использовать какую-нибудь «настоящую» схему или устройство сдвига уровня. Или, возможно, было бы лучше использовать микросхему приемника 3 В с выходом CMOS.

Я не учел, что микроконтроллер имеет входы CMOS. Итак, если бы я остановился на SN75176, было бы разумно использовать специальный переключатель логического уровня, чтобы снизить выходное напряжение до 3,0–3,3 В?
Я бы использовал специальный переключатель, только если это единственное, что у вас есть. Для простого понижения однонаправленного сигнала можно использовать любой буфер с устойчивым к перенапряжению входом (например, (SN)74LVC1G34/125), или резистор с диодным фиксатором, или резистивный делитель. Но это зависит от скорости, которая вам нужна, и это будет другой вопрос.
Буфер звучит как хороший вариант. Я ознакомился с техническим описанием микроконтроллера и заметил, что контакты, используемые для периферийного устройства UART, на самом деле выдерживают напряжение до 5 В. Так что в этом случае это не должно быть проблемой.