RS-485通信接口芯片的IC設計與實現.pdf

1、本文基于RS-485通信協議，采用上海先進半導體公司的1.2μm BiCMOS工藝，利用Cadence Spectre電路仿真工具，設計了一款RS-485通信接口芯片。該芯片采用雙向、半雙工通信方式，正常工作溫度范圍為-40℃～90℃。具有230μA的低靜態(tài)工作電流、±15kV靜電保護、12ns的傳輸延遲和三態(tài)輸出等特點，可以應用于數據采集和控制系統(tǒng)中。 本文設計的RS-485通信接口芯片采用平衡發(fā)送和差分接收方式，即在發(fā)送端，

2、驅動器將TTL電平轉換成差分信號輸出；在接收端，接收器將差分信號變成TTL電平，這種方式消除了網絡中作為共模電壓出現的接地偏移和感應噪聲信號的影響，具有較強抑制共模干擾的能力。芯片內部主要由發(fā)送模塊和接收模塊兩部分構成。其中發(fā)送模塊由兩組對稱的數字電路實現平衡驅動，并且采用典型的CMOS三態(tài)緩沖輸出結構，具有短路電流保護和過溫關斷功能；接收模塊由遲滯比較電路和三態(tài)緩沖電路構成，選擇-50mV和-200mV的閾值點使得芯片具有開路和短路保

3、護功能，并且具有較高的靈敏度，可檢測低至200mV的電壓。芯片的驅動輸出端是由尺寸很大的MOS管構成，這些MOS管的漏區(qū)和襯底形成的PN結就相當于一個大面積的二極管，可以起到ESD保護作用，而且在版圖設計上，管腳A、B還增加了一些特殊的保護環(huán)以起到靜電保護的作用，使其能達到±15kV的靜電保護。此外該芯片無限擺率，數據傳輸速率可達到5Mbps。通過仿真可知，該芯片符合RS-485協議標準并達到了預先設定的技術指標。 本文根據De