电源供电通信管理论文

摘要：介绍了采用单5V电源工作的RS－232通信双收发器LMS202E和高速双向数据通信差分总线收发器LMS485的主要特性，给出了它们的典型应用电路。

关键词：通信；RS-232RS-485/RS-422收发器LMS202E/LMS485

1概述

LMS202E和LMS485分别是美国国家半导体公司生产的RS－232通信用双收发器和多点传输线用高速双向数据通信差分总线／线路收发器。这两种器件均使用5V单电源供电，电源电流分别为1mA（LMS202E）和0．32mA（LMS485的典型值）。

LMS202E满足E1A／T1A－232和CCITTV．28规范，数据传输率可达230kbps，而其±15kV的静电放电（ESD）保护指标符合IEC1000－4－2（EN61000－4－2）标准要求。LMS202E主要用于销售点终端POS（条形码阅读机）、手持式设备（或装置）和通用目的RS－232通信等方面。

LMS485满足ANSI标准E1A／T1ARS485／RS－422，数据速率为2．5Mbps。LMS485的应用领域主要是低功率RS－485系统网络中心、桥路和路由器销售点设备（自动柜员机ATM、条形码扫描仪）、局域网（LAN）、综合业务数据网（ISDN）、工业可编程逻辑控制器、高速串／并联应用以及噪声环境下的多点应用系统等。

2RS－232双收发器LMS202E

LMS202E采用16引脚SOIC封装，可与MAXIM公司的MAX202E相互代换。

LMS202E的内部结构及典型应用电路如图1所示。该器件内含DC－DC变换器，利用电路中的C1～C4使内部对偶充电泵为两个发送器提供±10V的双电源。通过C1，电荷泵可将＋5V的电源电压转换为＋10V，并存储在C3中。而通过C2电荷泵则可将＋10V转换为－10V电压，而后再把－10V存储在C4中。

发送器输入信号可从脚11和脚10输入且两个发送器在14脚和7脚上的输出与T1A／E1A－232E电平一致。T1和T2两个发送器的输出摆幅为±8V，开路输出电压摆幅为（V＋－0．6V）～V－。接收器的R1IN和R2IN信号从脚13和脚8输入以接收T1A／E1A信号，并从脚12和脚9输出与TTL／CMOS兼容的信号。RS－232接收器的输入电压VRi范围为－30V～＋30V，VS为5V时的输入低门限电平是1．4V，高门限电平为2V。接收器输出电压的最大范围为－0．3V～（VS＋0．3V），从输入到输出的传输延迟时间为0．08μs（典型值）。

LMS202E的所有引脚都带有ESD保护。除了发送器输出脚（7脚和14脚）和接收器输入脚（8脚和13脚）外，其它引脚带有±2kV的人体模型（HBM）和±200V的机器模型（MM）ESD额定值。RS－232总线引脚（7脚、8脚、13脚和14脚）带有±15kV的HBM和IEC1000－4－2的耐冲击ESD保护。此外，总线引脚还能满足±8kV的IEC1000－4－2接触ESD保护要求。因此，这种ESD结构在加电、断电等场合可以承受较高ESD冲击。

3LMS485低功率差分数据收发器

LMS485采用8引脚DIP或SOIC封装，可与MAX485互相代换。LMS485芯片在内部集成了一个TRI－STATETM差分线路驱动器（D）和一个差分输入接收器，图2所示是LMS485芯片的内部结构及引脚排列图。

LMS485的DI（4）脚是驱动器输入，DE（3）脚为驱动器输出使能输入，A（6）脚和B（7）脚分别是驱动器（同相和反相）输出和接收器输入，RO（1）脚和RE（2）脚分别是接收器输出和接收器输出赋能输入，GND（5）脚为接地脚，VCC（8）脚为5±0．25V电源电压输入端。

LMS485的输入与输出逻辑真值表如表1所列。其中“X”为不相干，“Z”为三态，“OPEN”为非终止（仅开路输入）。

表1真值表

驱动器

REDED1AB

XHHHL

XHLLH

XLXZZ

接收器

REDEA-BRO

LL≥+0.2VH

LL≤-0.2VL

HXXZ

LLOPENH

LMS485的主要特点如下：

满足ANSI标准RS－485－A和RS－422－B；

采用5V单电源工作，低功率BiCMOS工艺可保证电源电流典型值不超过320μA，工作温度范围为－40～85℃；

总线上允许挂接的收发器数目多达32个，数据速率可达2．5Mbps；

带热关闭保护、短路保护和接收器开路故障安全保护功能；

宽共模电压（正的和负的）范围，适合于噪声环境中的多点应用。

图3所示是LMS485的典型应用电路。每只LMS485的驱动器输出（A脚）和接收器输入端（B脚）均在内部连接在一起，在外部则连接到总线。当RE脚输入低电平（≤0．8V）时，接收器输出（RO）赋能。而当驱动器输入脚DE为高电平（≥2V）时，驱动器输出使能，其输出电平与RS－485发送的信号电平一致。当驱动器使能时，若输入脚D1为低电平（≤0．8V），则输出端A为低电平，而B脚则输出高电平。而如果D1脚输入一个高电平（≥2V），则A脚将输出高电平，B脚输出低电平。各输入／输出之间的逻辑关系列于表1。LMS485在总线终端上的电压范围为－7～＋12V；差分输入电压（VID）为±12V；驱动器高电平时的最大输出电流是－150mA，低电平时的最大输出电流是80mA；接收器高电平／低电平输出的最大电流分别为－42mA和26mA