Доброго времени, коллеги. Запускаем в производство девайс, который содержит приемник 485 (SN65176). Скорость 250 кбит/с, длина линии связи предполагается до 300 м макс. Никаких ветвлений не будет, один передатчик, один приемник на одной линии. На входе приемника согласующий резистор. При разработке решили по максимуму защитить вход, и поставили туда CDSOT23-SM712. В последний момент (завтра-послезавтра масс производство) решил проверить согласование входа. Из подножных материалов сваял генератор для показометра (см. схему), к нему подключаю осциллограф и линию с тестируемым девайсом. Показограммы также креплю. Тестировалось все на 5 м отрезке UTP с волновым 100 Ом.
Оказалось что TVSы имеют типовую емкость 75 пФ и посему все согласование резистором летит к чертям - см. показограммы. Приемник чувствительный (200 мВ) и сильный отраженный сигнал способен уловить. Соответственно опасаюсь что девайс начнет козлить.
Итак имеем: 300м макс. TP, 250 кбит/с, не согласованный (худший случай) 3rd party передатчик 485. Боржом пить поздно, - комплектация и ПП уже переданы в производство.
Вопрос №1 (главный) - дилемма. Можно выкинуть TVSы и получить нормальное согласование входа, при этом оставить его без доп. защиты от статики при монтаже, грозы, hot plug'ов и др. Можно оставить TVS - защиту, тем самым похерить согласование и ожидать сбоев из-за потенциальной потери данных. Что делать ?!
Вопрос №2 (на будущее) - как и рыбку съесть и согласование не нарушить? Можно ли скомпенсировать емкость TVS диодов, например, катушками?

1. Есть защитные сборки в том же корпусе но с меньшей емкостью: PESD12VL2BT
2. При испытаниях источником сигнала должен быть ваш штатный трансивер и берите бухту штатного кабеля. Есть подозрение что на фоне емкости X00 метров кабеля емкость tvs потеряется.
3. Берите Failsafe трансиверы с ограниченной скоростью - они выдают пологие фронты, будет меньше звона. Например SN65HVD3085E

Можно использовать схему с диодным мостом. Рисовать лень, но примерно так - обычный выпрямительный мост, точки с переменным напряжением моста подключаете к линиям A и B, точку "-" моста к выводу GND, точку "+" - к TVS (второй конец TVS на общем проводе), и через резистор в пару килоом даете в эту точку напряжение питания трансивера. В качестве диодов моста вполне подойдут банальные 1N400x. Правда, в таком случае уменьшается диапазон допустимых синфазных сигналов на входе. Лучше всего такое работает при гальванической отвязке приемника от земли. В крайнем случае можно просто подлючить TVS через диодный мост без связи с GND/VCC приемника, а точку "-" моста (как и анод TVS) соединить с заземлением через двунаправленный TVS с напряжением открывания порядка необходимого синфазного напряжения на входе.

Спасибо всем за рекомендации. Насколько я понял, присутствующие в теме таким образом голосуют за защиту. Мы тоже на этом остановились. Сегодня провел серию тестов на 300м бухте UTP, а также на 120м куске силового кабеля 3х0,75. По странному совпадению, последний оказался весьма 100-Омным Тесты показали, что на такой скорости (250 кбит/с) даже при полностью рассогласованной (не нагруженной) линии (как на стороне приемника, так и передатчика), сигнал остается вполне годным для правильной работы ресивера. Помогает затухание в кабеле - на большой длине оно так велико, что отраженный сигнал не детектируется приемником, а при малой длине - недостаточно времени, чтобы исказить хоть бит. Если линия согласована хотя бы с одной стороны - сигнал почти идеален-прямоуголен, не смотря на то, что TVS согласование значительно ухудшает.


В принципе да, можно было бы и их применить, но нет времени, производство завтра. И те сборки симметричные по раб. напряжению +-12В, а наши +12В -7В. хотя не очень-то принципиально..

Дело в том, что трансивер (в нашем случае только передатчик) - не нашего производства и вообще неизвестно какой он будет. Какой угодно может быть - выбор заказчика.

Напрасное "подозрение". Ничего не потеряется. Емкость кабеля распределенная, по ней (вместе с распределенной же индуктивностью) волна бежит ровно и гладко. Емкость TVSа - сосредоточенная, это есть неоднородность, там волна "спотыкается" и часть отражается обратно. Видно на последней картинке в первом посте.

По некоторым причинам это нежелательно. А в данный момент еще и невозможно - продукт уже практически в производстве.
P.S. Передатчик - сторонний, наш только приемник. Передача данных только в одном направлении.


Принцип понятен, спасибо. 1N400 в этот девайс и один-то тяжко будет впихнуть, а уж мост тем более... Да и нельзя уже, - причину см. выше.

В общем, по первому вопросу решение принято - суппрессорам на плате быть. Теперь боржом пить точно поздно.

Второй вопрос по-прежнему актуален: как правильно скомпенсировать емкость суппрессора? Подозревал, что сосредоточенную емкость надо компенсировать индуктивностью. В ходе экспериментов обнаружил что хороший эффект получается если в месте соединения с приемником каждым проводом витой пары сделать 2 витка на ферр. колечках К12х8х3 - то ли М1000НМ, то ли М2000НМ - не знаю, что под руку попало (одновитковая индуктивность 440 нГн). Соответственно 2 витка - около 1,8 мкГн. Осциллограмму креплю. А вот воздушная катушка той же индуктивности такого эффекта не дает. Может Ferrite bead нужен тут?

.

Сообщение отредактировал stas00n - Aug 5 2015, 17:39

Понимаю, что переделывать не будете, просто замечу по своему опыту:
1. Думать, что для длинной линии два TVS в SOT23 делают вход "максимально защищенным"- это оптимизм должен зашкаливать. Для защиты неплохо бы еще разрядники и прочее, вплоть до гальваноразвязки
2. драйвер SN65176 - плохой выбор: жрет очень много, по паспорту- до 70 мА, реально 30-40, и это без нагрузки. Я их тоже в партии ставил из-за цены, это их единственный плюс. Если у Вас тираж меньше 500 штук- оно того не стоит, меняйте на ADM485 или ST485 какой-нибудь (самопотребление - до 1 мА).

А Вы не забываете перед SM712, что бы он работал, поставить токоограничивающие резисторы ом по 20 или самовосстанавливающиеся предохранители (что то типа http://www.smd.ru/katalog/gazorazryadniki/predohranitelis/ ). Кстати по опыту, на таких частотах и длиннах мы терминирование линии не включаем даже при множественных нагрузках, все и так работает.

Установку 20 Ом-х резисторов перед SM712 надо еще обосновать, работает он сам по себе. А вот от терминирующих резисторов "при множественных нагрузках" отказываться
не стоит, по опыту в таких случаях при относительно малой длине линии лишними не будут точно.

Сам по себе SM712 это набор стабилитронов и чтобы он эффективно ограничивал входное напряжение и при этом не убивался, ему нужены балластные резисторы

Не, это всё таки TVS, а не стабилитроны. Не портите схему
резисторами.

TVS - по сути и есть стабилитроны, расчитанные на большие кратковременные токи, и для их нормальной работы нужны балластные резисторы, либо еще лучше восстанавливаемые предохранители. Как то вот так - http://www.bourns.com/docs/portnote/bourns...al_portnote.pdf .