零延时隔离技术的RS485息线节点设计
传统的RS485隔离总线节点是由光电耦合器和RS485总线收发器(如MAX485)构成，使用光束来隔离和保护检测电路，在高压和低压电气环境之间提供一个安全接口。目前，一般使用6N137光电隔离器件，用MAX485作为RS485总线收发器。Toshiba公司的6N137工作电压为5V，数据最高传输速率为10 Mbps，工作温度一般为0～70℃；隔离电压为2 500 V(有效值)，以DIP8封装，每个芯片仅提供一个隔离通道，体积大，稳定性差，功耗高，LED易老化。这些性能已经限制了6N137在更高要求的环境中应用。本文选用ADI公司的ADuM2483。它是一款带隔离的RS485收发器和一个3通道的数字隔离器，是目前性价比很高的RS485收发器，功能上相当于1个MAX485和3个6N137光耦隔离器，可满足RS485总线节点的要求。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/188465.htm
2 ADuM2483简介
ADuM2483采用的iCoupler技术是基于芯片尺寸的变压器，而不是基于光电耦合器所采用的LED与光电二极管的组合。这种技术由于取消了光电耦合器中的光电转换过程，并且采用iCoupler变压器专利技术集成变压器驱动和接收电路，从而实现了光电隔离器无法比拟的性能优势。由于使用晶片级制造工艺直接在芯片上制造iCoupler变压器，所以iCoupler通道比光电耦合器更为有效地实现通道之间的集成，也更容易地实现其他半导体功能。
iCoupler数字隔离器无需驱动LED的外部电路，功耗仅为光电耦合器的1／10～1／50。这种新的基于电磁的隔离方法，在抗高温影响方面远优于光电耦合器。iCoupler数字隔离器在125℃高温环境下性能和可靠性并不下降，因此可以采用低成本、小体积的SOIC封装。另外，iCoupler数字隔离器的隔离通道具有比光电耦合器更高的数据传输速率、时序精度和瞬态共模抑制能力，因此非常适合于各种工业上的应用(包括数据通道、数据转换接口，以及其他多通道隔离应用)。
ADuM2483包括1个3通道隔离器、1个带三态输出的差分驱动器和1个带三态输入的差分接收器。其1／8单位负载的接收器输入阻抗允许多达256个收发器接入总线，最高传输速率可达500 kbps；逻辑端兼容3 V／5 V工作电源，总线端5 V供电。
ADuM2483采用限摆率驱动器，较低摆率降低了不恰当的终端匹配和接头产生的误码。其接收输入具有真正的失效保护功能，当接收器输入为开路、短路、或空闲时，真正的失效保护可使接收器的输出逻辑变高。在上电过程中或接入一个已上电的底板时，其热插拔回路可消除由于对使能和差分接收器输入端的扰动而导致的错误数据。ADuM2483的驱动器具有短路电流限制，并可以通过热关断保护电路将驱动器输出置为高阻状态，防止过度的功率损耗。芯片封装采用易于使用的SOW16封装，工业级温度范围内无需任何分立元件就可实现RS485功能。其主要特点如下：
◆传输速率高，最高可达500 kbps；
◆带载能力强，总线上最多可以挂接256个节点；
◆具有±2 kV的ESD保护功能和热关断保护功能；
◆工业级温度范围为－40～+85℃；
◆瞬态高共模抑制能力，真正防故障装置的接收输入端；
◆低功耗，最大2．5 mA的工作电流；
◆体积更小，集成度高，大大减小了印制电路板的面积。
3 RS485总线节点设计
ADuM2483所隔离的两端有各自的电源和参考地。其中，逻辑端电压为2．7～5．5 V，可以实现低电压供电，从而进一步降低系统功耗；总线端5 V供电，本文设计的接口电路的逻辑端电压采用5 V供电。电源和参考地之间需接入0．1μF龟容，以滤除高频干扰。需要注意的是：图中，GND1与GND2是2个不同的参考地，否则将达不到隔离的效果。
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