SN75176: RS-485 трансивер, подключение и замена

Распиновка SN75176 (DIP-8)

DE и /RE: разная полярность

Два вывода управления на первый взгляд выглядят одинаково, но активны по разным уровням, и это главный источник ошибок при первом знакомстве с прибором. DE включает передачу по высокому уровню, /RE включает приём по низкому. Если на плате их развели по разным цепям, нужно помнить, что уровни на них противоположны, и не подать на оба один и тот же сигнал, рассчитывая на одинаковую логику.

Отсюда же самое распространённое решение — связать DE и /RE вместе и управлять направлением одним выводом. При такой схеме низкий уровень означает приём (приёмник включён, драйвер выключен), а высокий — передачу (драйвер включён, приёмник выключен). Это ровно то поведение, к которому привыкли по MAX485, и именно поэтому переход между этими приборами в схемах с общим управлением направлением не требует переделки.

Второе, о чём стоит помнить, — состояния с выходом в третье состояние. При включённом драйвере выходы A и B разомкнуты, а при выключенном приёмнике выход RO разомкнут. Для полудуплексной схемы это норма: отключившийся прибор физически не мешает остальным работать с линией. Именно поэтому на шине может сидеть несколько приборов, и линия не блокируется, когда один из них молчит.

Что делает приёмник при обрыве шины

Приёмник SN75176 имеет два свойства, из-за которых его выбирают для шин, где проводку никто не контролирует. Первое — порог чувствительности: разность напряжений на A и B от +0,2 В и выше считается единицей, от −0,2 В и ниже — нулём, а всё, что между −0,2 и +0,2 В, считается неопределённым состоянием. То есть прибор не пытается угадывать уровень в зоне неопределённости.

Второе свойство — поведение на разомкнутом входе: если линия оборвана или передатчиков нет вовсе, выход приёмника уходит в единицу. Это так называемое fail-safe поведение, и оно означает, что при обрыве линии логика на стороне приёмника не хаотично скачет, а получает определённое состояние. Обычная подтяжка на линии выполняет ту же задачу, но встроенное поведение удобнее: не нужно считать, как подключить резисторы.

Практический вывод для замены: приборы с fail-safe и без него ведут себя по-разному на необорванной, но заглушенной шине, и если в исходной схеме это различие было важно, его стоит проверить по документации конкретного варианта до монтажа.

SN75176 и MAX485: что отличается

Характеристики

• Диапазон сигнала на выходах драйвера: до ±60 мА по нагрузке, с тепловой защитой и ограничением тока в обе стороны.
• Входное сопротивление приёмника: не менее 12 кОм, чувствительность ±200 мВ, гистерезис типично 50 мВ.
• Диапазон синфазного напряжения на шине: от −7 до +12 В, скорость передачи — до 10 Мбит/с.
• Выход RO переходит в высокоомеганическое состояние при высоком уровне на /RE, выходы драйвера — при низком уровне на DE.
• Отключение прибора при перегрузке — тепловая защита по температуре кристалла порядка 150 °C.

Частые вопросы

• Какая полярность у DE и /RE — DE активен по высокому уровню, /RE активен по низкому, поэтому связав их вместе, получают приём при низком и передачу при высоком.
• Можно ли заменить на MAX485 — да, вывод в вывод, но MAX3485 и MAX485E дополнительно работают от 3,3 В, а у SN75176B встроенной подтяжки шины нет.
• Что будет при обрыве линии — выход приёмника уходит в единицу, это встроенное fail-safe поведение.
• Полнодуплексный ли прибор — нет: линии A и B общие для драйвера и приёмника, шина работает в полудуплексном режиме.
• Какие ещё приборы совпадают по выводам — MAX485, MAX3485, SP3485, LTC485.