Чем заменить MAX232 и почему после замены перестал работать порт?

Какие варианты менять можно

Для 16-выводной замены ориентируйтесь на три вещи: совпадение выводов, совпадение напряжения питания и номинал конденсаторов накачки. Третье — то, что чаще всего и ломает порт после замены.

Почему порт перестаёт работать после замены

MAX232 строит отрицательное напряжение для RS-232 с помощью конденсаторов, которые перекачивают заряд. У MAX232 на обоих выводах накачки стоят конденсаторы 1 мкФ, и замена этого чипа на прибор, рассчитанный на 0,1 мкФ, без пересчёта номинала даёт либо нестабильную работу, либо полное отсутствие отрицательного уровня на линии — при этом сам чип исправен, а осциллограф показывает «почти правильный» сигнал.

Вторая частая причина — снятие конденсаторов «лишними». Преобразователь работает и тогда, когда используется только один из двух каналов, но все четыре конденсатора накачки должны быть распаяны: два на заряде и два на выходе. Схема с тремя конденсаторами может работать месяцами, а потом перестать — при изменении температуры, смене партии конденсаторов или при просадке питания.

Третья причина — напряжение питания. MAX232 рассчитан на 5 В, и если на плате он питается от 5 В, а микроконтроллер — от 3,3 В, то уровни на стороне TTL не соответствуют требованиям контроллера. Для 3,3-вольтовых схем существует MAX3232: он работает от 3,0 до 5,5 В при той же распиновке и тех же 0,1 мкФ.

И четвёртый случай — попытка поставить что-то в SOT-23. MAX232 в таком корпусе не выпускается, а MAX3231 и MAX3221 имеют другой набор выводов и вдвое меньше каналов, поэтому переход на них — это переразводка платы, а не замена микросхемы.

Что делать с конденсаторами

При переходе на MAX202, MAX232A/E или MAX3232 меняют все четыре конденсатора накачки на 0,1 мкФ. Обратный переход — на обычный MAX232 — требует обратного: 1 мкФ, иначе преобразователь не сможет выдать отрицательный уровень. HIN232 в этом смысле удобен, потому что его паспорт допускает оба номинала, и плата с 1 мкФ на нём работает без переделки.

Керамику берут с характеристикой X7R или выше, иначе на 5 В она теряет ёмкость и напряжение накачки падает. По разводке: конденсаторы накачки ставят как можно ближе к выводам, дорожки — короткие, землю — сплошную. На самой линии RS-232 дополнительно ставят внешний ограничитель перенапряжений, потому что защита по входу у разных аналогов разная, а кабель подключают к прибору, который стоит в поле.

Что проверять при заказе

1. 01 Число выводов и корпус: 16 выводов для прямой замены, 20 выводов у MAX203 — это другая плата.
2. 02 Напряжение питания: 5 В у MAX232, 3,0–5,5 В у MAX3232.
3. 03 Номинал конденсаторов накачки по паспорту новой микросхемы и пересчёт на плате.
4. 04 Суффикс: MAX232, MAX232A и MAX232E — разные требования к конденсаторам.
5. 05 Распиновка именно того корпуса, который указан в заказе: у SOT-23-вариантов она иная.
6. 06 Маркировка на корпусе и год выпуска — для партий из Китая это отдельный вопрос проверки подлинности.

Частые вопросы

• Чем заменить MAX232 без переделки платы — MAX202, HIN232, SP232, ST232, ADM202, TRS232, MAX232A/E или MAX3232.
• Почему после замены порт не работает — чаще всего из-за конденсаторов накачки: 1 мкФ вместо требуемых 0,1 мкФ или наоборот.
• Можно ли заменить MAX232 на MAX3232 — да, и это правильный выбор для микроконтроллеров на 3,3 В; распиновка совпадает.
• Можно ли заменить MAX232 на MAX203 — только с переразводкой: 20 выводов вместо 16.
• Есть ли MAX232 в корпусе SOT-23 — нет; SOT-23-5 варианты (MAX3231, MAX3221) имеют другой набор выводов и один канал.
• Нужно ли ставить все четыре конденсатора, если используется один канал — да.