8-900-374-94-44
Статья посвящена обзору микросхем компании STMicroelectronics, разработанных для реализации современных стандартов интерфейсов в области передачи данных. Основное внимание уделяется технологиям интерфейсов RS-485 и LVDS.
Стремительное развитие технологии передачи данных сопровождается появлением новых видов и стандартов интерфейсов. Интерфейсные схемы представляют собой совокупность стандартных функциональных блоков, которые обеспечивают сопряжение логического уровня, напряжения и тока различных линий передачи, соединительных шин и источников сигнала. В настоящее время для этих целей чаще всего используют международный стандарт RS.
RS-232 — несимметричное схемное решение последовательной передачи по стандарту RS.
Таблица 1. RS-232
| ST тип | Аналоги | Описание | Применение |
| ST232 | MAX232 | 5V,0.1 µF Внеш.емкость, 2Dx/2Rx | Приставки, распределение |
| ST202 | MAX202 | 5V,0.1 µF Внеш.емкость, 2Dx/2Rx, | Приставки, распределение |
| ST232A | MAX232A | 5V,Внеш.емкость, 2Dx/2Rx, Высокоскоростная | Компьютеры,телеком., ширпотреб, распред. |
| ST232E | MAX232E | 5V, 1 µF Внеш.емкость, 2Dx/2Rx, 15 кВ ESD защита | Приставки, распределение |
| ST202E | MAX202E | 5V, 0. 1 µF Внеш.емкость, 2Dx/2Rx, 15 кВ ESD защита | Приставки, распределение |
| ST207E | MAX207E, ADM207E | 5V, 5Dx/3Rx, высокоскоростная, 15 кВ ESD защита | модемы, приставки, распределение |
| ST207EH | SP207EH | 5V, 5Dx/3Rx, высокоскоростная, 15 кВ ESD защита | модем, приставки, распределение |
| ST75185 | DS14185 SN75185 | 5V,+/–12V, 3Dx/5Rx | компьютер, распределение |
| ST75C185 | SN75C185 | BCD, 5V +/–12V, 3Dx/5Rx, шлейф, регулировка скорости | компьютер, распределение |
| MC1488 | DS1488 | Четыре линии Dx | Телеком., распределение, промэл-ка |
| MC1489 | DS1489 | Четыре линии Rx | Телеком., распределение, промэл-ка |
| ST3232 | MAX3232 | 3V,0. 1 µF Внеш.емкость, автовыключение, 2Dx/2Rx | Переносное распределительное оборудование |
| ST3222 | MAX3222 | 3V,0.1 µF Внеш.емкость, с отключением, 2Dx/2Rx | Переносное распределительное оборудование |
| ST3243 | MAX3243 | 3V,0.1 µF Внеш.емкость, автовыключение, 3Dx/5Rx | компьютеры, распределение. |
| ST3237 | MAX3237 | 3V,0.1 µF Внеш.емкость, 5Dx/3Rx | Переносные устройства |
| ST3232E | MAX3232E | 3V,0.1 µF Внеш.емкость, 2Dx/2Rx, 15 кВ ESD защита | Переносное распределительное оборудование |
| ST3222E | MAX3222E | 3V,0.1 µF Внеш.емкость, с отключением, 2Dx/2Rx, 15 кВ ESD защита | Переносное распределительное оборудование |
| *ST3241E | MAX3241E | 3V,Внеш.емкость, 3Dx/5Rx, 15 кВ ESD защита | Ноутбуки |
| ST3237E | MAX3237E | 3V,0. 1 µF Внеш.емкость, 5Dx/3Rx, 15 кВ ESD защита | Переносное распределительное оборудование |
| ST3243E | MAX3243E | 3V,0.1 µF Внеш.емкость, автовыключение, 3Dx/5Rx, 15 кВ ESD защита | Компьютеры |
| *ST3387E | MAX3387E | 3V,0.1 µF Внеш.емкость, автоотключение, 3Dx/3Rx,15 кВ ESD защита | Компьютеры |
Широко используемый в настоящее время интерфейс RS-232 достаточно хорошо изучен и освоен в применении. Принципиально новых идей для его реализации и качественного улучшения характеристик пока не наблюдается. Микросхемы для стандарта RS-232 выпускаются многими ведущими производителями, и для выбора конкретной схемы разработчику остается только сравнить их, исходя из предлагаемых дополнительных возможностей и цены. Тенденциями здесь являются, как и в других электронных компонентах, использование энергосберегающих технологий, расширение температурных диапазонов, встраивание систем защиты от электростатики и от различного рода перегрузок.
ST3232E — схема связного интерфейса стандартов EIA/TIA-232 и V.28/V.24 с трехвольтным питанием, потреблением тока 300 мкА и высокими возможностями по передаче данных. Все выходы передатчиков и входы приемников защищены согласно IEC 1000-4-2 от искровых разрядов ±8 кВ и от электростатических разрядов ±15 кВ. ST3232E имеет встроенный преобразователь напряжения, который обеспечивает стандарт уровней RS-232 на передачу при питании от 3 до 5,5 В со скоростью нарастания выходного напряжения 6 В/мкс. Для работы схемы требуется только четыре внешних конденсатора емкостью по 0,1 мкФ и электропитание +3 В. ST3232E имеет два приемника и два передатчика. Гарантируется работа на скорости передачи данных 250 кбит/с с выходными уровнями RS-232. Данная схема рекомендуется для использования в субноутбуках, ПК, карманных компьютерах, принтерах, устройствах с батарейным питанием и ноутбуках.
Таблица 2. Таблица соответствия серий
| ST | MAXIM | TI | AD | LTC |
| ST3232E | MAX3232E | MAX3232* | ADM3202* | LTC1386* |
| ST3243E | MAX3243E | MAX3243* | LTC1348* |
Схема ST3243E в отличие от ST3232E состоит из 3 передатчиков, 5 приемников и одной двухканальной схемы подкачки питания. Кроме того, имеется встроенное устройство автоматического отключения питания при отсутствии передачи на линии или при отсоединении кабельной линии. В этом состоянии ток потребления составляет всего 1 мкА. Питание автоматически включается при наличии допустимого уровня на любом входе приемника.
Эта схема доступна в корпусах разного исполнения: SO-28, SSOP28, Filp-Chip и TSSOP28. На рис.2 изображен один из вариантов применения данной схемы.
RS-422 — этот стандарт обеспечивается только при дифференциальном подключении линии с использованием витой пары. Максимальная скорость передачи данных до 10 Мбит/с на расстояние до 1200 м. Каждый драйвер может управлять 10 приемниками.
RS-423 — используется для несбалансированной линии передачи с одним заземленным концом. Обеспечивает скорость передачи 120 кбайт/с на расстояние до 30 м или 3 Кб/с на расстояние до 1200 м.
Эти стандарты являются развитием RS-232 для высокоскоростной передачи данных (до 10 Мбит/с) на более далекие расстояния (до 200 м): RS-423 для несимметричных цепей и RS-422 (позже RS-485) для симметричных цепей. Несимметричные цепи RS-423, так же как и RS-232, имеют низкую защищенность от синфазной помехи, хотя дифференциальный вход приемника 423 дает несколько лучший результат. Существенными преимуществами в этом плане обладают двухточечный интерфейс RS-422 и его магистральный аналог RS-485, получивший более широкое распространение.
Таблица 3. Таблица соответствия суффиксов ST и аналогов
| MAXIM | TI | AD | LTC |
| C =0 до +70 °C | C =0 до +70 °C | A =–40 °C до +85 °C | C =0 до +70 °C |
| E =–40 до +85 °C | I =–40 до +85 °C | N =DIP RN =SO | I =–40 до +85 °C |
| P =DIP, S =SO | D =SO | RW =SO (Широкий) | G =SSOP |
| W =SO (Широкий) | DW =SO (Широкий) | RU =TSSOP | SW =SO |
| U =TSSOP | PWR =TSSOP | AD | |
| A =SSOP | DB =SSOP |
Таблица 4
| ST тип | Аналоги | Описание | Применение |
| ST34C86 | DS34C86 | Четыре КМОП дифференциальных линейных Rx | Телеком и промэл-ка |
| *ST34C87 | DS34C87 | Четыре КМОП дифференциальных линейных Rx | Телеком и промэл-ка |
| ST26C31 | DS26C31 | Четыре КМОП дифференциальных линейных Rx | Телеком и промэл-ка |
| ST26C32A | DS26C32A | Четыре КМОП дифференциальных линейных Rx | Телеком и промэл-ка |
| *ST3293 | Цифровой приемопередатчик с пред. искажениями | Промэлектроника |
RS-485 — это, прежде всего, обновление RS-422 для многоточечной шины. Этот стандарт характеризуется улучшенными параметрами RS-422 и дополнительно обеспечивает до 32 драйверов и 32 приемников, связанных по одной шине.
Типичным представителем данных схем ST для RS-485 являются микросхемы серии ST485. Они обеспечивают полудуплексную двунаправленную передачу на большом расстоянии с высокой скоростью передачи данных. Типичными применениями этих схем являются локальные сети, промышленная электроника (устройства с программируемыми логическими контроллерами), автоэлектроника и компьютерные интерфейсы. Современные тенденции в области передачи данных ведут к развитию более быстрых устройств с меньшими ошибками бита данных, и ST485 выполняет все эти требования.
Таблица 5
| ST тип | Аналоги | Описание | Применение |
| ST485E | MAX485E | Дифференциальный приемопередатчик шины | Телеком и промэл-ка |
| *ST485A | Дифференциальный приемопередатчик шины, 24 Mбит/с | Телеком и промэл-ка | |
| ST485 | MAX485,LTC485 | Дифференциальный приемопередатчик шины | Телеком и промэл-ка |
| *ST1480A | LTC1480 | 3. 3V, силовая схема, ±15kV ESD защита | Телеком и промэл-ка |
| *ST3485E | MAX3485E | 3.3V, силовая схема, ±15kV ESD защита | Телеком и промэл-ка |
| ST75C176 | SN75176, DS75176 | Дифференциальный приемопередатчик шины | Телеком и промэл-ка |
| *ST490/1A | SN75179 | КМОП дифференциальный приемопередатчик | Телеком и промэл-ка |
ST485 — это приемопередатчик для интерфейсов RS-485 и RS-422 с питанием от +5 В. Состоит из одного передатчика и одного приемника. Типовой ток потребления составляет 300 мА при полной нагрузке. Диапазон входного напряжения синфазного сигнала от –7 до +12 В с типовым входным гистерезисом 70 мВ. Скорость передачи данных более чем 10 Мбит/с.
Передатчик имеет защиту от перенапряжений при коротких замыканиях и от температурного перегрева, которая переводит его выходы в состояние высокого импеданса, а также защиту от искровых и электростатических разрядов.
На рис.3 показана внутренняя структура ST485. Линейные выводы передатчика и приемника объединены, то есть двунаправленная связь фактически может быть только полудуплексной. Управление через выводы RE и DE осуществляется для доступа к приемнику или передатчику соответственно и во многих приложениях оно совместное. Передатчик имеет ввод TTL при дифференциальном выходе. Дифференциальный вход приемника внутренне связан с выходом передатчика.
Таблица 6
| Логический уровень | Несимметричная линия | Дифференциальная линия с использованием земли | Дифференциальная линия (VА –VВ) |
| 0 | Vвых =0 В | Vвых: A =0 В; B =5 В | Vдифф.= 0 В – 5 В = –5 В |
| 1 | Vвых =5 В | Vвых: A =5 В; B =0 В | Vдифф.=5 В – 0 В =+5 В |
Наиболее важными параметрами ST485, обеспечиваемыми по стандарту RS-485, являются [1 ]:
Это ±200 мВ, что гарантирует хорошую помехозащищенность.
Дифференциальная линия передачи имеет ряд преимуществ по сравнению с несимметричной:
Типовое применение ST485 (Рис.4)— локальная сеть до 64 устройств с резистивным согласованием только на первом и последнем модуле, значение которого зависит от импеданса линии (54 или 120 Ом). Во избежание проблем при передаче, длина шлейфа к подключаемому узлу должна быть небольшой (менее 15 см).
Для получения большей длины кабеля, более высокой скорости передачи данных и улучшения качества сигнала существуют определенные рекомендации. Например, подключение нагрузки в соответствии с рис.5 позволяет осуществлять фильтрацию V CM и тем самым уменьшать уровень синфазных помех. Значения R =Rн/2, а в качестве емкости С используют керамический (или полиэфирный) конденсатор на 0,1 нФ.
Во избежание неправильной передачи данных и отражений сигнала все приемопередатчики должны быть связаны последовательно.
Применение стандартного согласующего сопротивления часто приводит к увеличению потребления тока, поэтому для его минимизации в статических состояниях может быть полезна конфигурация согласно рис.6. Значение R зависит от импеданса линии, обычно это — 120 Ом для неэкранированной витой пары; величина C зависит от длины кабеля или от импеданса Zо линии и его значение рассчитывается. Емкость C фильтра нижних частот разрывает цепь контурного тока при отсутствии передачи, что уменьшает энергопотребление, но ограничивает скорость передачи данных, поэтому данную конфигурацию можно использовать на средних скоростях передачи данных.
ST485 имеет внутреннюю отказоустойчивую схему, полезную при отключении дифференциального входа, например, когда все передатчики на линии находятся в состоянии высокого импеданса. Отказоустойчивая схема устраняет неопределенность состояния приемника, который остается на устойчивом логическом уровне, пока входное дифференциальное напряжение превышает ±200 мВ.
Однако внутренняя отказоустойчивая резистивная схема находится под влиянием внешней оконечной нагрузки (54 или 120 Ом) и часто требуются дополнительные меры по согласованию. Типичная отказоустойчивая оконечная конфигурация показана на рис.7. Резисторы Ra (повышает напряжение) и Rc (понижает напряжение) должны быть по 500 Ом, а резистор Rb (нагрузочный) — 130 Ом.
Такое схемное решение уменьшает максимальное число приемопередатчиков в сети и увеличивает текущее энергопотребление. На рис.8 показано отказоустойчивое схемное решение с экономным потреблением тока.
Продолжение следует
| 4258339 | AD694ARZ-REEL. Передатчик для токовой петли Analog Devices. корпус SOIC-16 | Analog Devices | 3-5 дней | 1шт: 1089.50 | |||||||||||
| 4256826 | AD8561ARZ | AD | 10.00 | шт | 4-6 дней | 2 | 1шт: 407.00 | ||||||||
| 4244958 | ADM101EARMZ-REEL7. микросхема интерфейсов Analog Devices | Analog Devices | 3-5 дней | 1шт: 286.80 | |||||||||||
| 4251706 | ADM1485ARZ-REEL. микросхема интерфейсов Analog Devices. корпус SOIC8 | Analog Devices | 3-5 дней | 1шт: 184. 55 | |||||||||||
| 4133517 | ADM202EARNZ-REEL7. драйвер/приемник RS-232 Analog Devices с защитой от напряжения электростатического разряда. корпус SOIC-16 | Analog Devices | ADM202EARNZ-REEL7 — драйвер/приемник RS-232 с защитой от напряжения электростатического разряда ±15 кВ. | 3-5 дней | 1шт: 72.71 | ||||||||||
| 4257243 | ADM232AARNZ-REEL7 | AD | 1000.00 | шт | 4-6 дней | 10 | 1шт: 198.00 | ||||||||
| 4251707 | ADM232AARNZ-REEL7. приемопередатчик Analog Devices. RS-232. 200 Кб/с. корпус SOIC-16 | Analog Devices | ADM232AARNZ-REEL7 — быстродействующий КМОП драйвер/приемник RS-232, 0. 1 мкФ, питание +5 В, передача данных 200 Кб/с, корпус SOIC-16. | 3-5 дней | 1шт: 469.64 | ||||||||||
| 2544912 | ADM242ARZ-МИКРОСХЕМА | Analog Devices | 21072014 | ШТ (ШТУКА) | 1-2 недели | 1шт: 266.95 | |||||||||
| 3906387 | ADM3101EACPZ-REEL. микросхема интерфейса Analog Devices | Analog Devices | Приемопередатчик RS232, 3В-5.5В, LFCSP-12 | 3-5 дней | 1шт: 199.70 | ||||||||||
| 4135335 | ADM3202ARNZ-REEL. микросхема интерфейса Analog Devices RS-232. корпус SOIC-16 | Analog Devices | ADM3202ARNZ-REEL — приемопередатчик быстродействующий, двухканальный компонента интерфейса RS232/V. 28. ИС, интерфейс RS-232 High-Speed 2-Channel 3.3 В. | 3-5 дней | 1шт: 75.04 | ||||||||||
| 4250577 | ADM3202ARUZ-REEL | ADI | TSSOP16 | 2500 | 7-14 дней | 1шт: 91.74 | |||||||||
| 3906388 | ADM3202ARUZ-REEL7. микросхема интерфейса Analog Devices | Analog Devices | Приемопередатчик RS232, 2 драйвера, 3В-5.5В, TSSOP-16 | 3-5 дней | 1шт: 87.72 | ||||||||||
| 4255472 | ADM3232EARNZ. [SOP-16]; RS232 ICs ROHS | AD | 633.00 | шт | 4-6 дней | 30 | 1шт: 73. 70 | ||||||||
| 4256802 | ADM3232EARUZ-REEL7. Приемопередатчик RS-232 с защитой от электростатического разряда Analog Devices. корпус TSSOP-16. 2 драйвера. 2 приемника. 3.3 В | Analog Devices | 3-5 дней | 1шт: 96.17 | |||||||||||
| 4253960 | ADM3251EARWZ. интерфейс RS-232 SOIC-20 | AD | 167.00 | шт | 4-6 дней | 3 | 1шт: 704.00 | ||||||||
| 4257793 | ADM3251EARWZ. интерфейс RS-232 SOIC-20 | AD | 60.00 | шт | 4-6 дней | 10 | 1шт: 506.00 | ||||||||
| 4255584 | ADM3483ARZ-REEL7. Приемопередатчик Analog Devices RS-485 / RS-422. корпус SOIC-8 | Analog Devices | 3-5 дней | 1шт: 273.14 | |||||||||||
| 4255585 | ADM3485ARZ-REEL7. Приемопередатчик Analog Devices RS-485 / RS-422. корпус SOIC-8 | Analog Devices | 3-5 дней | 1шт: 171.59 | |||||||||||
| 4259752 | ADM3485EARZ-REEL | AD | 20000.00 | шт | 4-6 дней | 250 | 1шт: 47.30 | ||||||||
| 4260151 | ADM3485EARZ-REEL7 | AD | 1500.00 | шт | 4-6 дней | 30 | 1шт: 64. 90 | ||||||||
| 4255586 | ADM3485EARZ-REEL7. Приемопередатчик Analog Devices RS-485 / RS-422. корпус SOIC-8 | Analog Devices | Приемопередатчик, RS422, RS485, 1 драйвер, 3В до 3.6В питание, SOIC-8 | 3-5 дней | 1шт: 96.40 | ||||||||||
| 4255587 | ADM483EARZ-REEL. Приемопередатчик Analog Devices RS-485 / RS-422. корпус SOIC-8 | Analog Devices | Драйвер приемопередатчика RS485, 4.5В-5.5В, SOIC-8 | 3-5 дней | 1шт: 93.38 | ||||||||||
| 4255588 | ADM4851ARZ-REEL7. Полудуплексный приемопередатчик RS-485/RS-422 Analog Devices с ограничением скорости нарастания. корпус SOIC-8 | Analog Devices | 3-5 дней | 1шт: 250. 99 | |||||||||||
| 4254138 | ADM4853ARZ. [SOP-8 ] | UMW | 1000.00 | шт | 4-6 дней | 200 | 1шт: 77.00 | ||||||||
| 4199754 | ADM485ARZ | YOUTAI | от 3 дней | 250 | 0.2 | 1шт: 20.76 45шт : 19.72 255шт : 17.30 1070шт : 16.44 2500шт : 15.92 | |||||||||
| 4255888 | ADM485ARZ-REEL. [SO8]= [SOIC-8] приемопередатчик RS-485. скорость передачи 5 МбиТ = SN65HVD485ED | AD | 279.00 | шт | 4-6 дней | 10 | 1шт: 198.00 | ||||||||
| 4255589 | ADM485ARZ-REEL. Малопотребляющий полудуплексный приемопередатчик RS-485 Analog Devices. корпус SOIC-8 | Analog Devices | Драйвер дифференциального линейного приемопередатчика RS485, питание 4.75В-5.25В, SOIC-8 | 3-5 дней | 1шт: 141.60 | ||||||||||
| 4256064 | ADM485ARZ. [SOIC-8]; приемопередатчик (Transceiver) 1/1 RS422. RS485 5Mbps RS-485/RS-422 ICs ROHS;= | AD | 10000.00 | шт | 4-6 дней | 500 | 1шт: 52.80 | ||||||||
| 4255590 | ADM485EARZ-REEL7. Полудуплексный приемопередатчик RS-485/RS-422 Analog Devices с защитой от электростатического разряда. корпус SOIC-8 | Analog Devices | 3-5 дней | 1шт: 121. 51 | |||||||||||
| 4257737 | ADUM1100ARZ-RL7. цифр.изолятор. SOIC8 | AD | 200.00 | шт | 4-6 дней | 5 | 1шт: 451.00 | ||||||||
| 4264538 | ADUM1100ARZ. изолятор 2.5кВ 25МБ/с Vin3-5.5В SO8 | AD | 1000.00 | шт | 4-6 дней | 3 | 1шт: 495.00 | ||||||||
| 4258392 | ADUM1200ARZ-RL7 | AD | 1000.00 | шт | 4-6 дней | 10 | 1шт: 165.00 | ||||||||
| 4257387 | ADUM1200CRZ-RL7. SO8 | AD | 969.00 | шт | 4-6 дней | 10 | 1шт: 396. 00 | ||||||||
| 4263995 | ADUM1201AR. цифр.изолятор инд SOIC | AD | 200.00 | шт | 4-6 дней | 30 | 1шт: 101.20 | ||||||||
| 4253415 | ADUM1250ARZ-RL7 | AD | 1000.00 | шт | 4-6 дней | 23 | 1шт: 220.00 | ||||||||
| 4257715 | ADUM1251ARZ. so8 | AD | 700.00 | шт | 4-6 дней | 2 | 1шт: 297.00 | ||||||||
| 4254364 | ADUM1300ARWZ-RL | AD | 50.00 | шт | 4-6 дней | 20 | 1шт: 1320. 00 | ||||||||
| 4263548 | ADUM1301ARWZ-RL. цифр.изолят.инд wSOIC 16 | AD | 898.00 | шт | 4-6 дней | 10 | 1шт: 319.00 | ||||||||
| 4254365 | ADUM1400ARWZ-RL | AD | 300.00 | шт | 4-6 дней | 28 | 1шт: 539.00 | ||||||||
| 4254244 | ADUM1401ARWZ. цифровой изолятор 4 канала SO16 2.5кВ | AD | 50.00 | шт | 4-6 дней | 3 | 1шт: 1430.00 | ||||||||
| 4256000 | ADUM1401BRWZ-RL | AD | 500. 00 | шт | 4-6 дней | 10 | 1шт: 385.00 | ||||||||
| 4253948 | ADUM1401BRWZ-RL. цифр.изолятор 4 кан.2.5кВ wSOIC | AD | 100.00 | шт | 4-6 дней | 3 | 1шт: 418.00 | ||||||||
| 4253419 | ADUM1402ARWZ | AD | 500.00 | шт | 4-6 дней | 23 | 1шт: 539.00 | ||||||||
| 4254346 | ADUM1402ARWZ-RL | AD | 1000.00 | шт | 4-6 дней | 36 | 1шт: 440.00 | ||||||||
| 4260312 | ADUM1402ARWZ-RL. Magnetic isolation 4 General-purpose SOIC-16-300mil Digital Isolators ROHS | AD | 718. 00 | шт | 4-6 дней | 10 | 1шт: 462.00 | ||||||||
| 4254045 | ADUM4160BRWZ-RL. 16-SOIC | AD | 500.00 | шт | 4-6 дней | 100 | 1шт: 550.00 | ||||||||
| 4258195 | ADUM5402ARWZ-RL. SOIC16 | AD | 500.00 | шт | 4-6 дней | 2 | 1шт: 1210.00 | ||||||||
| 4255577 | AM26C32IDR. дифференциальный линейный приемник RS-422 Texas Instruments. корпус SOIC-16(Narrow) | Texas Instruments | 3-5 дней | 1шт: 67.99 | |||||||||||
| 4263152 | CA-IS3722HS. |