CA-IF48XX接口芯片性能及應用

川土微電子CA-IF48XX工業(yè)級RS-485/422全/半雙工收發(fā)器接口芯片系列于2021年4月上市，該系列芯片能夠應用在惡劣和嚴苛的工業(yè)環(huán)境中。對比國內外同類(lèi)產(chǎn)品型號，CA-IF48XX在共模輸入范圍、速率等指標上能與國外大廠(chǎng)持平，在一些其他指標上也有著(zhù)明顯優(yōu)勢。目前該系列產(chǎn)品已批量供貨，歡迎選購。

產(chǎn)品特性

特性一：高共模電壓輸入范圍±15V，適用于惡劣的工業(yè)環(huán)境。

眾所周知，通信需要在一個(gè)有交流電力線(xiàn)或者大型電機產(chǎn)生的電磁干擾環(huán)境下進(jìn)行。由于通信節點(diǎn)地之間會(huì )有磁場(chǎng)，會(huì )產(chǎn)生感應電流，因此會(huì )造成兩個(gè)節點(diǎn)地之間存在壓差，對通信會(huì )造成干擾。再如，節點(diǎn)地失調的情況下，由于A(yíng)與B之間的傳輸距離較遠，大地也同樣具有阻抗，節點(diǎn)A到B之間流過(guò)大地的電流，會(huì )造成兩個(gè)節點(diǎn)之間的地失調。

以上兩種情況都會(huì )在總線(xiàn)上面疊加共模電壓，如果485芯片的總線(xiàn)輸入電壓共模范圍不夠，就會(huì )對通信造成影響。因此川土微電子提供了盡可能高的共模輸入電壓的485接口芯片，以解決通訊端實(shí)際存在的問(wèn)題。

特性二：±30kV的HBM ESD保護。

上圖是一個(gè)典型的UART轉485的應用模塊，可以看出由于選用的485接口芯片的ESD能力不夠，那么在PCB上面就需要額外增加幾個(gè)TVS抑制二級管，浪費了布板面積，增加了物料的成本。

而川土微電子CA-IF48XX芯片支持±30kV的HBM ESD防護，不需要添加這些提高ESD能力的抑制二極管。

特性三：支持極性校正功能。

對于CA-IF4888HS這款芯片產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，它還具有一個(gè)極性校正功能，下圖展示了一個(gè)實(shí)際的應用場(chǎng)景，當總線(xiàn)上面A與B反接之后，此款芯片可以自動(dòng)糾正極性，實(shí)現正常通信。

關(guān)于極性校正如何操作，為了檢測總線(xiàn)極性，必須滿(mǎn)足以下所有三個(gè)條件：

1、故障安全偏置網(wǎng)絡(luò )（通常在主節點(diǎn)上）必須定義總線(xiàn)的信號極性

2、從節點(diǎn)必須使能接收機并禁用驅動(dòng)器（REB=DE=0）

3、總線(xiàn)必須在故障安全時(shí)間（tFS-max）內空閑

故障安全時(shí)間過(guò)去之后，極性校正完成，并同時(shí)應用于接收機和發(fā)送通道?？偩€(xiàn)極性的狀態(tài)被鎖存在收發(fā)器中，并保持其狀態(tài)以用于后續數據傳輸。

特性四：采用1/8負載，最多支持256個(gè)負載，上下電無(wú)毛刺，支持熱插拔。

CA-IF48XX采用1/8負載，因此可以最多支持256個(gè)負載，負載電阻過(guò)大，會(huì )帶來(lái)高速通信時(shí)接收信號失真的問(wèn)題。CA-IF48XX系列芯片內部采用快速響應模塊，能夠支持高速率的通訊。此外，芯片內部通過(guò)特別的上電邏輯處理，保證芯片上下電無(wú)毛刺，可以支持熱插拔，子模塊接入總線(xiàn)更加方便。

應用方案

RS485總線(xiàn)在智能電表系統上的應用

智能電表應用框圖

上位機通過(guò)USB轉UR的接口芯片與485接口芯片進(jìn)行通信，作為主機，然后再通過(guò)總線(xiàn)連接上分布于樓宇各個(gè)角落的電表模塊，電表模塊由單片機讀回電流電壓采樣芯片得到的數據，然后放入存儲芯片中，再控制485芯片進(jìn)行數據傳輸，這樣上位機就能得到所有電表的數據，省去了人工抄表的麻煩。

485通訊部分原理圖

由于電表上存在高壓，所以接口上需要做好隔離設計，然后總線(xiàn)接口上需要一些ESD保護處理。

此外，川土微電子CA-IF1051 CAN總線(xiàn)收發(fā)器系列預計將在Q2發(fā)布

這款 CAN 收發(fā)器系列符合 ISO1189-2 (2016) 高速CAN（控制器局域網(wǎng)絡(luò )）物理層標準。所有器件均設計用于數據速率高達 2Mbps（兆位每秒）的 CAN FD 網(wǎng)絡(luò )。