THVD1424 [TI]
具有压摆率控制、集成式可切换终端和双工切换的 RS-485 收发器;
| 型号： | THVD1424 |
| 厂家： | 
TEXAS INSTRUMENTS |
| 描述： | 具有压摆率控制、集成式可切换终端和双工切换的 RS-485 收发器 |
| 文件： | 总36页 (文件大小：1935K) |
| 中文： | 中文翻译 | 下载： | 下载PDF数据表文档文件 |
THVD1424
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
具有压摆率控制、集成式120 欧姆可切换终端和双工切换的
THVD1424 3V 至5.5V RS-485 收发器
1 特性
3 说明
• 符合或超出TIA/EIA-485A 标准要求
• 3V 至5.5V 总线电源电压
• 用于逻辑信号的1.65V 至5.5V 电源
• 差分输出超过2.1V，在5V 电源下与PROFIBUS
兼容
• 引脚可配置半双工和全双工
• 总线引脚上的引脚控制片上120Ω端接电阻
• 最大数据速率可配置
THVD1424 是一款适用于工业应用的灵活 RS-485 收
发器。该器件具有片上120Ω 端接电阻器、压摆率控
制以及半双工和全双工模式之间的可互换性等特性。所
有特性均由引脚控制。这使得该器件可以在任何网络中
的任何节点位置（末端节点或中间节点）使用，无论是
慢速还是快速的两线（半双工）或四线（全双工）。终
端设备设计人员现在可以设计通用印刷电路板 (PCB)，
并通过软件对其进行配置以满足各种应用需求。这可以
为客户节省大量的设计和鉴定时间。
– SLR = 高：500kbps
– SLR = 低电平或悬空：20Mbps
• 总线I/O 保护
这些总线引脚可耐受高级别的 IEC 接触放电 ESD 事
件，因此无需使用其他系统级保护元件。该器件由 3V
至 5.5V 总线电源供电，而逻辑电源电压范围为 1.65V
至 5.5V。总线引脚具有宽共模电压范围和低输入泄
漏，因此适用于长线缆上的多点应用。
– ±16kV HBM ESD
– ±8kV IEC 61000-4-2 接触放电
– ±15kV IEC 61000-4-2 空气间隙放电
– ±4kV IEC 61000-4-4 快速瞬变脉冲
– ±16V 总线故障保护（总线引脚上的绝对最大电
压）
该器件采用节省空间的有高效散热型16 引脚VQFN 封
装。该器件的额定温度范围为–40°C 至125°C。
• 工业级工作温度范围：
-40°C 至125°C
• 低功耗
封装信息
封装(1)
封装尺寸（标称值）
器件型号
THVD1424
VQFN (16)
3mm x 3mm
– 关断电源电流< 5µA
(1) 如需完整的器件型号，请参阅数据表末尾的可订购产品附录。
– 运行期间静态电流< 3mA
• 适用于热插拔功能的无干扰上电/断电
• 开路、短路和空闲总线失效防护
• 节省空间的小型16VQFN (3mm x 3mm) 封装
VIO SLR
VCC
A
B
R
2 应用
RE
I/O
and
Control
• 工厂自动化与控制
• 楼宇自动化
• 工业运输
• HVAC 系统
• 智能电表
• 照明
H/F
DE
D
Z
Y
TERM_TX TERM_RX
• 电网基础设施
简化原理图
本文档旨在为方便起见，提供有关TI 产品中文版本的信息，以确认产品的概要。有关适用的官方英文版本的最新信息，请访问
www.ti.com，其内容始终优先。TI 不保证翻译的准确性和有效性。在实际设计之前，请务必参考最新版本的英文版本。
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
内容
1 特性................................................................................... 1
2 应用................................................................................... 1
3 说明................................................................................... 1
4 修订历史记录.....................................................................2
5 引脚配置和功能................................................................. 3
6 规格................................................................................... 4
6.1 绝对最大额定值...........................................................4
6.2 ESD 等级.................................................................... 4
6.3 ESD 等级[IEC]........................................................... 4
6.4 建议运行条件.............................................................. 5
6.5 热性能信息..................................................................5
6.6 功率损耗......................................................................5
6.7 电气特性......................................................................6
6.8 Switching Characteristics_500 kbps........................... 8
6.9 Switching Characteristics_20 Mbps............................8
6.10 Switching Characteristics_Termination resistor........ 9
6.11 Switching Characteristics_Duplex switching.............9
6.12 典型特性..................................................................10
7 参数测量信息...................................................................12
8 详细说明.......................................................................... 15
8.1 概述...........................................................................15
8.2 功能方框图................................................................15
8.3 特性说明....................................................................15
8.4 器件功能模式............................................................ 15
9 应用信息免责声明............................................................19
9.1 应用信息....................................................................19
9.2 典型应用....................................................................19
9.3 电源相关建议............................................................ 26
9.4 布局...........................................................................26
10 器件和文档支持............................................................. 28
10.1 器件支持..................................................................28
10.2 接收文档更新通知................................................... 28
10.3 支持资源..................................................................28
10.4 商标.........................................................................28
10.5 静电放电警告.......................................................... 28
10.6 术语表..................................................................... 28
11 机械、封装和可订购信息............................................... 28
4 修订历史记录
注：以前版本的页码可能与当前版本的页码不同
Changes from Revision * (September 2022) to Revision A (March 2023)
Page
• 更改了图9-2 .................................................................................................................................................... 19
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
English Data Sheet: SLLSFQ4
2
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
5 引脚配置和功能
R
RE
DE
D
1
2
3
4
12
11
10
9
A
B
Z
Y
Thermal
Pad
Not to scale
图5-1. 16 引脚VQFN (RGT) 封装
（顶视图）
表5-1. 引脚功能
引脚
类型
说明
名称
编号
R
1
逻辑输出RS485 数据
数字输出
数字输入
数字输入
数字输入
RE
2
3
4
5
6
7
8
接收器启用/禁用。内部上拉。默认情况下，接收器被禁用
驱动器启用/禁用。内部下拉。默认情况下，驱动器被禁用
逻辑输入RS485 数据。内部上拉。如果启用了驱动器，则默认将总线驱动为高电平
Y/Z 引脚的120Ω片上终端控制。内部下拉。默认禁用Y/Z 之间的终端
接地
DE
D
TERM_TX
GND
数字输入
GND
TERM_RX
SLR
A/B 引脚的120Ω片上终端控制。内部下拉。默认禁用A/B 之间的终端
压摆率控制。内部下拉，默认运行速度为20Mbps。逻辑高电平SLR 支持低速运行(500kbps)
数字输入
数字输入
RS485 总线引脚。在全双工模式下，此引脚为同相驱动器输出。在半双工模式下，这是同相驱动
器输出和同相接收器输入
Y
Z
9
总线输入/输出
总线输入/输出
RS485 总线引脚。在全双工模式下，该引脚是反相驱动器输出。在半双工模式下，这是反相驱动
器输出和反相接收器输入
10
B
11
12
13
14
全双工模式下的RS485 接收器反相输入引脚
全双工模式下的RS485 接收器同相输入引脚
1.65V 至5.5V 逻辑电源电压
总线输入
总线输入
电源
A
VIO
VCC
3V 至5.5V 电源电压
电源
半双工到全双工控制。内部下拉，因此默认为全双工模式- Y/Z 是驱动器输出引脚，A/B 是接收器
输入引脚
H/F
15
16
数字输入
NC
无连接
未在内部进行连接
--
连接至GND 以实现出色的热性能和电气性能
散热焊盘
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
Submit Document Feedback
3
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
6 规格
6.1 绝对最大额定值
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）(1) (2)
最小值
最大值
单位
VCC
VIO
-0.5
7
V
总线电源电压
逻辑电源电压
VCC + 0.2
V
V
V
V
–0.5
–16
-6
任何总线引脚（Y、Z、A 或B）上相对于GND 的电
压
16
6
总线电压
(Y-Z) 或(Z-Y)、(A-B) 或(B-A)（启用终端）
差分总线电压
输入电压
任何逻辑引脚（D、DE、SLR、TERM_TX、
TERM_RX、H/F 或RE）上的范围
VIO + 0.2
–0.3
IO
24
mA
°C
–24
–65
接收器输出电流
存储温度
Tstg
150
(1) 超出绝对最大额定值运行可能会对器件造成永久损坏。绝对最大额定值并不表示器件在这些条件下或在建议运行条件以外的任何其他条
件下能够正常运行。如果超出建议运行条件但在绝对最大额定值范围内使用，器件可能不会完全正常运行，这可能影响器件的可靠性、
功能和性能并缩短器件寿命。
(2) 除差分I/O 总线电压外的所有电压值都是相对于接地引脚的值。
6.2 ESD 等级
值
单位
总线端子（Y、Z、A、B）和
GND
±16,000
V
人体放电模型(HBM)，符合ANSI/ESDA/JEDEC
JS-001 标准(1)
V(ESD)
除总线端子和GND 外的所有
引脚
静电放电
±4,000
±1,500
V
V
充电器件模型(CDM)，符合JEDEC 规范JESD22-C101(2)
(1) JEDEC 文档JEP155 指出：500V HBM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
(2) JEDEC 文件JEP157 指出：250V CDM 可实现在标准ESD 控制流程下安全生产。
6.3 ESD 等级[IEC]
值
单位
±8,000
接触放电，符合IEC 61000-4-2 标准
空气间隙放电，符合IEC 61000-4-2 标准
符合IEC 61000-4-4 标准
总线端子和GND
总线端子和GND
总线终端
静电放电，器件配置为半双工或
全双工，片上终端开启或关闭
V(ESD)
V(EFT)
V
±15,000
±4,000
V
电气快速瞬变
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
English Data Sheet: SLLSFQ4
4
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
6.4 建议运行条件
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）
最小值
标称值
最大值
单位
VCC
VIO
VI
3
5.5
V
电源电压
1.65
–7
VCC
V
V
I/O 电源电压
任何总线端子上的输入电压（独立或共模）(1)
高电平输入电压（D、DE、RE、TERM_TX、TERM_RX、SLR、H/F 输入）
低电平输入电压（D、DE、RE、TERM_TX、TERM_RX、SLR、H/F 输入）
驱动器输出电流
12
VIH
VIL
IO
0.7*VIO
0
VIO
V
0.3*VIO
V
-60
60
4
mA
mA
mA
IOR
IOR
RL
-4
VIO = 1.8V 或2.5V
VIO = 3.3V 或5V
接收器输出电流
接收器输出电流
差分负载电阻
8
–8
54
60
Ω
SLR = VIO
500
20
kbps
1/tUI
信令速率
Mbps
°C
SLR = GND 或悬空
((2))
TA
TJ
-40
-40
125
150
运行环境温度
结温
(2)
°C
(1) 本数据表采用将最小正值（最大负值）指定为最小值的代数约定。
(2) 内部温度（结温）额定值高达150°C。对于每个应用，都应考虑由于内部功率耗散引起的自热。最大结温受内部热关断(TSD) 电路的限
制，当结温达到170°C 的典型值时，该电路会禁用驱动器和接收器。
6.5 热性能信息
THVD1424
热指标(1)
RGT (QFN)
16 引脚
46.1
单位
RθJA
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
°C/W
结至环境热阻
RθJC(top)
RθJB
50.9
结至外壳（顶部）热阻
结至电路板热阻
20.6
1.1
ψJT
结至顶部特征参数
结至电路板特征参数
结至外壳（底部）热阻
20.6
ψJB
RθJC(bot)
6.9
(1) 有关新旧热指标的更多信息，请参阅该应用报告。
6.6 功率损耗
参数
测试条件
典型
最大值
210
单位
SLR = H
SLR = L
500kbps
20Mbps
185
未端接，TERM_TX = L，TERM_RX =
mW
mW
mW
L
310
340
驱动器和接收器被启用，通过A 连接
至Y、B 连接至Z 实现外部环回
VIO = VCC = 5.5V，TA = 125°C，
D = 方波50% 占空比
SLR = H
SLR = L
SLR = H
500kbps
20Mbps
500kbps
316
396
407
360
430
470
TERM_RX = H，A/B 输入之间具有
120Ω的负载
PD
TERM_TX = TERM_RX = H；Y/Z 输
出以及A/B 输入之间具有120Ω的负
载，CL = 50pF（驱动器）
SLR = L
20Mbps
476
510
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
Submit Document Feedback
5
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
6.7 电气特性
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）。除非另有说明，否则所有典型值均在温度为25°C、电源电压
VCC = 5V、VIO = 3.3V 的条件下测得。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
驱动器
1.5
2.1
2
3.3
3.3
4
V
V
RL = 60Ω，–7V ≤Vtest ≤12V（请参阅图7-1）
RL = 60Ω，–7V ≤Vtest ≤12V，4.5V ≤VCC ≤5.5V（请参阅图7-1）
RL = 100Ω（请参阅图7-2）
|VOD
|
V
驱动器差分输出电压幅度
2.1
1.5
-50
3.3
3.3
V
RL = 54Ω，4.5V ≤VCC ≤5.5V（请参阅图7-2）
RL = 54Ω（请参阅图7-2）
V
50
3
mV
V
Δ|VOD
|
RL = 54Ω或100Ω（请参阅图7-2）
差分输出电压幅度的改变
共模输出电压
VOC
VCC/2
RL = 54Ω或100Ω（请参阅图7-2）
ΔVOC
-50
-250
-100
-300
50
250
110
300
mV
mA
µA
RL = 54Ω或100Ω（请参阅图7-2）
稳态共模输出电压的变化
短路输出电流
(SS)
IOS
DE = VIO，-7V ≤（VY 或VZ）≤12V，或Y 短接至Z
H/F = GND，TERM_TX = GND，DE = GND，VCC = GND 或5.5V，VO
-7V、+12V
=
全双工模式下Y 和Z 上的驱
动器高阻抗输出漏电流
IOZD
µA
H/F = GND，TERM_TX = VIO，DE = GND，VCC = 5.5V，VO = -7V、+12V
接收器
VI = 12 V
85
110
μA
μA
II
总线输入电流（禁用终端） DE = 0V，VCC 和VIO = 0V 或5.5V
VI = –7 V
–100
–70
启用终端时的接收器总线输
入漏电流
IRXT
-300
300
-45
DE = 0V，VCC 和VIO = 5.5V，TERM_RX = VIO
VI = -7V 至12V
μA
正向输入阈值电压(1)
负向输入阈值电压(1)
输入滞后
VTH+
VTH-
VHYS
CA,B
-85
mV
mV
mV
pF
在-7V 至12V 的共模范围内测量
–200
–135
50
30
20
在A 和B 之间测量，f = 1MHz
输入差分电容
VIO –
0.4
VIO –
0.2
VOH
VOL
VOH
V
V
V
IOH = –8mA，VIO = 3V 至3.6V 或4.5V 至5.5V
IOL = 8mA，VIO = 3V 至3.6V 或4.5V 至5.5V
IOH = –4mA，VIO = 1.65V 至1.95V 或2.25V 至2.75V
输出高电压
输出低电压
输出高电压
0.2
0.4
VIO –
0.4
VIO –
0.2
VOL
IOZ
0.2
0.4
2
V
IOL = 4mA，VIO = 1.65V 至1.95V 或2.25V 至2.75V
VO = 0V 或VIO，RE = VIO
输出低电压
-2
-5
µA
输出高阻抗电流，R 引脚
逻辑
输入电流（D、RE、DE、
SLR、TERM_TX、
IIN
5
µA
1.65V ≤VIO ≤5.5V，0V ≤VIN ≤VIO
TERM_RX、H/F）
过热保护
TSHDN
THYS
150
170
15
°C
°C
热关断阈值
热关断迟滞
温度上升
电源
UVVCC
2.5
2.1
2.7
1.6
V
V
V
V
V
CC 上升欠压阈值
CC 下降欠压阈值
CC 的欠压迟滞
(rising)
UVVCC
2
(falling)
UVVCC(hys
400
1.5
mV
V
)
UVVIO
VIO 上升欠压阈值
(rising)
UVVIO
1.3
1.4
V
VIO 下降欠压阈值
VIO 的欠压迟滞
(falling)
UVVIO(hys)
100
mV
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
English Data Sheet: SLLSFQ4
6
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
6.7 电气特性(continued)
在自然通风条件下的工作温度范围内测得（除非另有说明）。除非另有说明，否则所有典型值均在温度为25°C、电源电压
VCC = 5V、VIO = 3.3V 的条件下测得。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
RE = 0V，DE =
VIO，空载
1.5
3
mA
驱动器和接收器被启用，H/F = GND
RE = VIO，DE =
VIO，空载
电源电流（静态），VCC
4.5V 至5.5V
TERM_RX、TERM_TX =
悬空或低电平，SLR = X
=
1.3
0.8
0.1
1.4
1
2.5
1.2
2
mA
mA
µA
驱动器被启用，接收器被禁用，H/F = GND
驱动器被禁用，接收器被启用，H/F = GND
驱动器和接收器被禁用，H/F = GND
ICC
ICC
IIO
RE = 0V、DE = 0V，
空载
RE = VIO，DE =
0V，D = 开路，空载
RE = 0V，DE =
VIO，空载
2
mA
mA
mA
µA
驱动器和接收器被启用，H/F = GND
RE = VIO，DE =
VIO，空载
电源电流（静态），VCC
3V 至3.6V
TERM_RX、TERM_TX =
悬空或低电平，SLR = X
=
1.5
1
驱动器被启用，接收器被禁用，H/F = GND
驱动器被禁用，接收器被启用，H/F = GND
驱动器和接收器被禁用，H/F = GND
RE = 0V、DE = 0V，
空载
0.7
0.1
6
RE = VIO，DE =
0V，D = 开路，空载
2
DE = 0V，RE = 0V，
空载
11
11
4
µA
驱动器被禁用，接收器被启用，SLR = GND
驱动器被禁用，接收器被启用，SLR = VIO
驱动器被禁用，接收器被禁用，SLR = GND
驱动器被禁用，接收器被禁用，SLR = VIO
驱动器被启用并且终端开启，H/F = GND
接收器被启用并且终端开启，H/F = GND
DE = 0V，RE = 0V，
空载
逻辑电源电流（静态），VIO
= 3V 至3.6V
TERM_RX、TERM_TX =
悬空或低电平
8
µA
DE = 0V，RE =
VIO，空载
2
µA
DE = 0V，RE =
VIO，空载
4
7
µA
DE= VIO，TERM_TX
= VIO
驱动器终端模式下的电源电
流
ICCDT
ICCRT
39
1
48
1.3
mA
mA
RE = GND，
TERM_RX = VIO
接收器终端模式下的电源电
流
DE = GND，RE =
VIO，TERM_RX =
VIO
器件禁用、终端开启模式下
的电源电流
ICCT
200
310
µA
驱动器和接收器被禁用，H/F = GND
片上终端电阻器
驱动器输出Y/Z 端子之间的 DE = GND，TERM_TX = VIO，VYZ = 2V，VZ = -7V、0V、10V
RTERM_TX
102
102
120
120
138
138
Ω
Ω
120Ω 终端
请参阅图7-9
接收器输出A/B 端子之间的 TERM_RX = VIO，VAB = 2V，VB = -7V、0V、10V
RTERM_RX
120Ω 终端
请参阅图7-10
(1) 在任何特定情况下，确保VTH+ 至少比VTH– 高VHYS
。
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
Submit Document Feedback
7
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
6.8 Switching Characteristics_500 kbps
500kbps（SLR = VIO），在建议运行条件下测得。除非另有说明，否则所有典型值均在温度为25°C、电源电压VCC = 5V、
VIO = 3.3V 的条件下测得。((1))
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
驱动器
VCC = 3V 至3.6V，典型
值为3.3V
200
220
250
270
260
260
2
600
600
500
450
15
ns
ns
ns
ns
ns
ns
tr，tf
差分输出上升/下降时间
VCC = 4.5V 至5.5V，典
型值为5V
VCC = 3V 至3.6V，典型
值为3.3V
RL = 54Ω，CL = 50pF
请参阅图7-3
tPHL，tPLH
传播延迟
VCC = 4.5V 至5.5V，典
型值为5V
VCC = 3V 至3.6V，典型
值为3.3V
tSK(P)
脉冲延迟，|tPHL –tPLH
|
VCC = 4.5V 至5.5V，典
型值为5V
2
15
tPHZ，tPLZ
tPZH，tPZL
RE = X
80
200
6
200
650
11
ns
ns
µs
禁用时间
启用时间
RE = 0V
RE = VIO
请参阅图7-4 和图7-5
接收器
tr，tf
5
620
10
20
80
650
7
20
1200
40
ns
ns
ns
ns
ns
ns
输出上升/下降时间
传播延迟
tPHL，tPLH
tSK(P)
tPHZ，tPLZ
tPZH(1)
CL = 15 pF
请参阅图7-6
脉冲延迟，|tPHL –tPLH
|
DE = X
60
禁用时间
DE = VIO
DE = VIO
155
1250
12
请参阅图7-7
请参阅图7-8
启用时间
tPZL(1)
启用时间
VIO = 1.65V 至1.95V；DE = 0V
VIO = 3V 至3.6V；DE = 0V
tPZH(2)、
μs
启用时间
tPZL(2)
7
12
(1)
在全双工模式下，A、B 为RX 输入端子，Y/Z 为驱动器输出端子
6.9 Switching Characteristics_20 Mbps
20Mbps (SLR = GND)，在建议运行条件下测得。所有典型值均在温度为25°C 以及电源电压VCC = 5V、VIO = 3.3V 条件下测
得。((1))
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
驱动器
VCC = 3V 至3.6V，典型
值为3.3V
5
9
8
15
15
ns
ns
tr，tf
差分输出上升/下降时间
传播延迟
VCC = 4.5V 至5.5V，典
型值为5V
4.5
14
9
25
20
50
40
ns
ns
VIO = 1.65V 至1.95V
VIO = 3V 至3.6V
RL = 54Ω，CL = 50pF
请参阅图7-3
tPHL，tPLH
VCC = 3V 至3.6V，典型
值为3.3V
1
1
3.5
3.5
ns
ns
tSK(P)
脉冲延迟，|tPHL –tPLH
|
VCC = 4.5V 至5.5V，典
型值为5V
tPHZ，tPLZ
tPZH，tPZL
RE = X
25
30
6
50
70
11
11
ns
ns
请参阅图7-4 和图7-5
请参阅图7-4 和图7-5
禁用时间
启用时间
RE = 0V
RE = VIO，VIO = 1.65V 至1.95V
RE = VIO，VIO = 3V 至3.6V
tPZH，tPZL
请参阅图7-4 和图7-5
μs
启用时间
6
接收器
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
English Data Sheet: SLLSFQ4
8
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
6.9 Switching Characteristics_20 Mbps (continued)
20Mbps (SLR = GND)，在建议运行条件下测得。所有典型值均在温度为25°C 以及电源电压VCC = 5V、VIO = 3.3V 条件下测
得。((1))
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
10
单位
ns
tr，tf
5
输出上升/下降时间
传播延迟
tPHL，tPLH
tSK(P)
CL = 15 pF
30
55
ns
请参阅图7-6
4
ns
脉冲延迟，|tPHL –tPLH
|
tPHZ，tPLZ
DE = X
20
80
58
ns
禁用时间
请参阅图7-7
请参阅图7-8
tPZH(1)、
DE = VIO
155
ns
启用时间
启用时间
tPZL(1)
6
6
11
11
VIO = 1.65V 至1.95V；DE = 0V
VIO = 3V 至3.6V；DE = 0V
μs
μs
tPZH(2)、
tPZL(2)
(1) 在全双工模式下，A、B 为RX 输入端子，Y/Z 为驱动器输出端子。
6.10 Switching Characteristics_Termination resistor
建议工作条件下的参数。除非另有说明，否则所有典型值均在温度为25°C、电源电压VCC = 5V、VIO = 3.3V 的条件下测得。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
H/F = GND，VIO = 3V 至3.6V，DE = GND，VYZ
=
=
驱动器端子终端电阻器开通时
间
tDTEN
2V，VZ = 0V
请参阅图7-9
1500
4000
ns
H/F = GND，VIO = 3V 至3.6V，DE = GND，VYZ
2V，VZ = 0V
请参阅图7-9
驱动器端子终端电阻器关闭时
间
tDTZ
4600
1500
4600
7200
4000
7200
ns
ns
ns
H/F = GND，VIO = 3V 至3.6V，RE = X，VAB = 2V，
VB = 0V
请参阅图7-10
接收器端子终端电阻器开通时
间
tRTEN
H/F = GND，VIO = 3V 至3.6V，RE = X，VAB = 2V，
VB = 0V
请参阅图7-10
接收器端子终端电阻器关闭时
间
tRTZ
6.11 Switching Characteristics_Duplex switching
建议工作条件下的参数。除非另有说明，否则所有典型值均在温度为25°C、电源电压VCC = 5V、VIO = 3.3V 的条件下测得。
参数
测试条件
最小值
典型值
最大值
单位
VIO = 3V 至3.6V，驱动器和接收器被启用，TERM_TX
从半双工模式切换到全双工模
式所需的时间
tHFD
= VIO
0.1
1.2
µs
请参阅图7-11
VIO = 3V 至3.6V，驱动器和接收器被启用，TERM_TX
从全双工模式切换到半双工模
式所需的时间
tFHD
= VIO
0.1
1.2
µs
请参阅图7-11
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
Submit Document Feedback
9
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
6.12 典型特性
5.1
4.8
4.5
4.2
3.9
3.6
3.3
3
4.8
4.2
3.6
3
Vod (3.3 V)
Vod (5V)
2.7
2.4
2.1
1.8
1.5
1.2
0.9
0.6
0.3
2.4
VOH (VCC = 3.3 V)
VOL (VCC = 3.3 V)
VOH (VCC = 5 V)
VOL (VCC = 5 V)
1.8
1.2
0.6
0
0
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Driver Output Current (mA)
0
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Driver Output Current (mA)
DE = VIO
TA = 25°C
DE = VIO
TA = 25°C
图6-1. 驱动器输出电压与驱动器输出电流之间的关系
图6-2. 驱动器差分输出电压与驱动器输出电流之间的关系
75
70
65
60
55
50
45
40
35
3.6
3.4
3.2
3
2.8
VCC = 3.3 V
VCC = 5 V
2.6
2.4
2.2
2
1.8
-60 -40 -20
0
20
40
60
80 100 120 140
D = VIO
3
3.25 3.5 3.75
4
4.25 4.5 4.75
VCC (V)
5
5.25 5.5
D = VIO
Temperature (°C)
DE = VIO
RL = 54Ω
DE = VIO
RL = 54Ω
TA = 25°C
图6-4. 驱动器输出电压与温度之间的关系
图6-3. 电源电流与电源电压间的关系
290
285
280
275
270
265
260
255
250
245
240
235
230
225
220
215
210
280
275
270
265
260
255
250
245
240
VCC = 3.3 V
VCC = 5 V
VCC = 3.3 V
VCC = 5 V
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
DE = VIO
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
Temperature (°C)
Temperature (°C)
CL = 50pF
CL = 50pF
DE = VIO
RL = 54Ω
RL = 54Ω
空白
图6-6. 驱动器传播延迟与温度之间的关系(500kbps)
图6-5. 驱动器上升时间或下降时间与温度之间的关系(500kbps)
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
10
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
6.12 典型特性(continued)
10.5
10.2
9.9
9.6
9.3
9
28
26
24
22
20
18
16
8.7
8.4
8.1
7.8
7.5
7.2
VCC = 3.3 V
VCC = 5 V
VCC = 3.3 V
VCC = 5 V
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
DE = VIO
-40
-20
0
20
40
60
80
100 120 140
DE = VIO
Temperature (°C)
Temperature (°C)
CL = 50pF
RL = 54Ω
CL = 50pF
RL = 54Ω
图6-7. 驱动器上升时间或下降时间与温度之间的关系(20Mbps)
图6-8. 驱动器传播延迟与温度之间的关系(20Mbps)
100
90
80
70
60
50
40
30
ICC (VCC = 3.3 V)
ICC (VCC = 5 V)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Signaling Rate (Mbps)
TA=25°C
RL = 54Ω
DE = VIO
图6-9. 电源电流与信号速率之间的关系(20Mbps)
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
Submit Document Feedback
11
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
7 参数测量信息
375
VIO
DE
Y
Z
Vtest
D
VOD
0 V or VIO
RL
375
图7-1. 具有共模负载的驱动器差分输出电压的测量
Y
V
Y
Y
R /2
L
Z
D
V
Z
0 V or VIO
V
OD
V
OC(PP)
R /2
L
V
OC(SS)
V
Z
OC
C
L
V
OC
图7-2. 具有RS-485 负载的驱动器差分和共模输出的测量
VIO
0 V
VIO
50%
V
I
DE
Y
Z
R =
L
54
t
t
PHL
PLH
D
~
~
V
2 V
C = 50 pF
L
OD
90%
50%
Input
V
I
Generator
V
OD
10%
~ –2 V
~
t
r
t
f
图7-3. 驱动差分输出上升和下降次数以及传播延迟的测量
Y
VIO
S1
VO
D
50%
VI
tPZH
0 V
VOH
Z
DE
RL= 110
CL= 50
pF
Input
Generator
90%
50
VI
50%
VO
0 V
tPHZ
图7-4. 具有高电平有效输出和下拉负载的驱动器启用和禁用次数的测量
VCC
VIO
0 V
Vcc
RL= 110
Y
50%
VI
tPZL
VO
S1
D
VO
Z
tPLZ
DE
50
CL= 50
pF
Input
Generator
50%
VI
10%
VOL
图7-5. 具有低电平有效输出和上拉负载的驱动器启用和禁用次数的测量
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
English Data Sheet: SLLSFQ4
12
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
3 V
50%
V
I
A
B
0 V
R
VO
t
tPHL
Input
Generator
PLH
50 Ω
V
1.5V
0 V
VOH
I
90%
CL=15 pF
50%
RE
V
OD
10%
V
tr
OL
t
f
图7-6. 接收器输出上升和下降次数以及传播延迟的测量
V
IO
50%
VIO
DE
VIO
V
I
0V
Y
A
B
tPZH(1)
tPHZ
1 k
D
V
O
R
D at VIO
S1 to GND
0 V or VIO
S1
V
OH
90%
V
50%
O
Z
CL=15 pF
0V
IO
RE
tPZL(1)
tPLZ
Input
Generator
D at 0V
S1 to VIO
V
50
V
I
V
50%
O
10%
V
OL
图7-7. 驱动器已启用情况下接收器启用/禁用次数的测量
VIO
VIO
VI
50%
50%
tPHZ
0 V
VOH
A
tPZH(2)
1 k
0 V or 1.5 V
1.5 V or 0 V
R
VO
S1
A at 1.5 V
B at 0 V
90%
VO
50%
B
CL= 15 pF
S1 to GND
0 V
RE
tPZL(2)
tPLZ
10%
Input
Generator
VIO
A at 0 V
50
VI
VO
B at 1.5 V
S1 to VIO
50%
VOL
图7-8. 驱动器被禁用情况下接收器启用次数的测量
VIO
0 V
RTERM_TX = VYZ / IY
50%
TERM_TX
DE = GND
IY
Y
VYZ
tDTEN
tDTZ
Z
90%
VZ
50%
10%
TERM_TX
IY
图7-9. 驱动器端子终端电阻器启用和禁用时间测量
VIO
0 V
RTERM_RX = VAB / IA
50%
TERM_RX
IA
A
R
VAB
VB
tRTEN
tRTZ
90%
B
50%
10%
TERM_RX
IA
图7-10. 接收器端子终端电阻器启用和禁用时间测量
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
Submit Document Feedback
13
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
Input
Signal
H/F
Half Duplex
50%
Y
D = GND
DE = VIO
Observe
D
VIO
0 V
H/F
DE
R
A
B
Full Duplex
THVD1424
tHFD
tFHD
VIO
90%
50%
10%
RE = GND
RE
R
Z
GND
图7-11. 半双工模式到全双工模式的切换以及相反切换的时间测量
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
English Data Sheet: SLLSFQ4
14
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
8 详细说明
8.1 概述
THVD1424 是一款灵活的 RS-485 收发器，可通过配置引脚 H/F 用于半双工或全双工 RS-485 网络。该器件具有
压摆率控制引脚 SLR，可用于将器件设置为最大 20Mbps 模式或转换速率限制为 500kbps 模式。THVD1424 还
在 Y/Z 端子和 A/B 端子之间具有片上 120Ω 终端电阻器。可以使用两个引脚 TERM_TX 和 TERM_RX 来控制终
端电阻器。
8.2 功能方框图
VCC
GND
VIO
Y
Transmit Data = D
TERM_TX
DE
TX
Z
Control
Logic
RE
H/F
A
B
TERM_RX
SLR
RX
Receive Data = R
8.3 特性说明
THVD1424 由 3V 至 5.5V 总线电源供电。该器件具有一个 VIO 引脚，用于将该器件连接至 1.8V、2.5V、3.3V 或
5V 逻辑接口。内部ESD 保护电路可根据高达±8 kV（接触放电）、±15kV（空气间隙放电）的IEC 61000-4-2 标
准，保护收发器免受静电放电 (ESD) 的影响，并根据高达 ±4kV 的 IEC 61000-4-4 标准，保护收发器免受电气快
速瞬变(EFT) 的影响。
8.4 器件功能模式
THVD1424 具有H/F 引脚，使该器件可用于半双工或全双工网络。下表介绍了H/F 引脚的功能操作。
表8-1. 双工切换功能表
信号状态
驱动器
接收器
备注
半双工模式：驱动器和接收器共享
相同的总线引脚，器件状态由DE
和RE 引脚控制
H/F = VIO
驱动器输出引脚为Y 和Z
接收器输入引脚为Y 和Z
全双工模式：这是器件的默认状
态，以防H/F 悬空。
H/F = GND
驱动器输出引脚为Y 和Z
接收器输入引脚为A 和B
当驱动器使能引脚 DE 为逻辑高电平时，差分输出 Y 和Z 跟随数据输入 D 的逻辑状态。D 处的逻辑高电平会导致
Y 变为高电平，Z 变为低电平。在这种情况下，定义为 VOD = VY –VZ 的差分输出电压为正。当D 为低电平时，
输出状态反转，Z 变为高电平，Y 变为低电平，VOD 是负数。
当DE 为低电平时，两个输出都变为高阻态。在这种情况下，D 处的逻辑状态是无关紧要的。DE 引脚有一个内部
下拉电阻到地；因此，当保持打开状态时，驱动程序默认禁用（高阻抗）。D 引脚有一个连接到 VIO 的内部上拉
电阻器，因此，当启用驱动器且处于开路状态时，输出Y 变为高电平，Z 变为低电平。
表8-2. 驱动器功能表
输出
输入
D
使能
DE
H
功能
Y
Z
H
H
L
有源驱动总线高电平
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
Submit Document Feedback
15
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
表8-2. 驱动器功能表(continued)
输出
输入
D
使能
DE
H
功能
Y
L
Z
H
Z
Z
L
L
有源驱动总线低电平
驱动器被禁用
X
L
Z
Z
H
X
默认情况下，驱动器被禁用
默认情况下，有源驱动总线高电平
断开
H
断开
当接收器使能引脚 RE 为逻辑低电平时，接收器被启用。当定义为 VID = VA – VB（全双工模式）或 VY - VZ（半
双工模式）的差分输入电压为正且高于正输入阈值 VTH+ 时，接收器输出 R 变为高电平。当 VID 为负并且低于负
输入阈值VTH- 时，接收器输出R 变为低电平。如果VID 介于VTH+ 和VTH- 之间，则输出是不确定的。
当 RE 为逻辑高电平或处于开路时，接收器输出为高阻抗，与 VID 的幅度和极性无关。当收发器与总线断开（开
路）、总线线路短路（短路）或未对总线进行有源驱动（空闲总线）时，接收器输入的内部偏置会导致输出 R 变
为失效防护高电平。
表8-3. 接收器功能表
差分输入
使能
输出
功能
VID = VA –VB（全双工模式）或
RE
R
V
Y –VZ（半双工模式）
VTH+ < VID
L
L
H
?
接收有效总线高电平
待定总线状态
VTH- < VID < VTH+
VID < VTH-
L
L
接收有效总线低电平
接收器被禁用
X
X
H
Z
Z
H
H
H
默认情况下，接收器被禁用
故障安全高电平输出
故障安全高电平输出
故障安全高电平输出
断开
L
L
L
开电路总线
短路总线
闲置（终止）总线
8.4.1 片上可切换终端
THVD1424 有 2 个标称值为 120Ω 的终端电阻器，一个跨接 Y/Z，另一个跨接 A/B。如片上终端功能表中所述，
通过使用引脚来启用或禁用两个终端电阻器。两个终端电阻器都可以独立于驱动器或接收器的状态而启用或禁
用。如果器件未通电或处于热关断状态，则终端关闭。
表8-4. 片上终端功能表
功能
信号状态
设备模式
注释
TERM_TX = VIO
在Y 和Z 之间启用120Ω
在Y 和Z 之间禁用120Ω
在A 和B 之间启用120Ω
在A 和B 之间禁用120Ω
在Y 和Z 之间启用120Ω
全双工模式
全双工模式
全双工模式
全双工模式
半双工模式
默认禁用Y/Z 之间的终端
TERM_TX = GND 或悬空
TERM_RX = VIO
默认禁用A/B 之间的终端
TERM_RX = GND 或悬空
TERM_RX = X，TERM_TX = VIO
在半双工模式下，TERM_RX 无
关，TERM_TX 具有更高的优先级
TERM_RX = X，TERM_TX =
GND
在Y 和Z 之间禁用120Ω
半双工模式
下面的两个图展示了片上120Ω 终端电阻器随温度和共模电压的变化情况。
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
English Data Sheet: SLLSFQ4
16
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
117
116.5
116
130
128
126
124
122
120
118
116
114
112
110
108
106
104
102
100
VCC = 3.3 V
VCC = 5 V
VCC = 3.3 V
VCC = 5 V
115.5
115
114.5
114
113.5
113
112.5
112
111.5
111
110.5
-60 -40 -20
0
20
40
60
80 100 120 140
-9
-6
-3
0
3
6
9
12
Temperature (°C)
Bus Common Mode Voltage (V)
图8-1. 终端电阻器与温度之间的关系
图8-2. 终端电阻器与总线共模电压之间的关系
THVD1424 片上终端电阻器经过专门设计，从而使终端块可以为总线提供阻性负载，并且不会改变从直流到
20Mbps 信号的总线信号的幅度或相位。请参阅下面的两个图，其中总线电压从 -6V 扫描至 +6V。流入总线的电
流在终端开启或关闭的两种情况下呈线性变化。
40
20
60
40
VCC = 3.3 V
VCC = 5 V
20
0
0
-20
-40
-60
-20
-40
-60
-6
-4
-2
0
2
4
6
-6
-4
-2
0
2
4
6
Voltage Across Bus Terminals VAB (V)
Voltage Across Bus Terminals VAB (V)
图8-3. 终端关闭时AB 总线引脚上的电压与电流之间的 图8-4. 终端开启时AB 总线引脚上的电压与电流之间的
关系 关系
8.4.2 运行数据速率
通过配置压摆率控制(SLR) 引脚，THVD1424 可用于低速或快速RS-485 网络。下表介绍了压摆率控制功能。
表8-5. 压摆率控制功能表
信号状态
驱动器
接收器
备注
SLR = VIO
最大运行速度= 500kbps
最大运行速度= 500kbps
对驱动器输出施加有效高压摆率限
制并在接收器路径中启用干扰滤波
器
SLR = GND 或悬空
最大运行速度= 20Mbps
最大运行速度= 20Mbps
在驱动器输出上禁用压摆率限制并
在接收器路径中禁用干扰滤波器
低速模式 (500kbps) 下的接收器路径提供额外的噪声滤波。为了衰减来自总线的可能被错误解释为有效数据的高
频噪声脉冲，SLR = VIO 可启用低通滤波器以滤除频率高于典型值800kHz 的脉冲。
8.4.3 保护特性
THVD1424 具有内置保护功能，例如电源欠压、总线短路和热关断。
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
Submit Document Feedback
17
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
VCC 和 VIO 电源均具有电源欠压保护功能。当两个电源均高于其上升欠压阈值时，这会使总线输出和接收器逻辑
输出保持在已知的驱动状态。下表介绍了不同电源电平情况下的器件行为。
表8-6. 电源功能表
驱动器输出
VCC
VIO
接收器输出
总线引脚YZ 以及AB 之间
的终端
> UVVCC(rising)
> UVVIO(rising)
由DE 和D 输入决定
由RE 和A-B 决定
由TERM_TX 和
TERM_RX 引脚决定
< UVVCC(falling)
> UVVCC(rising)
< UVVCC(falling)
> UVVIO(rising)
< UVVIO(falling)
< UVVIO(falling)
高阻抗
高阻抗
高阻抗
不确定
高阻抗
高阻抗
关闭
不确定
关闭
总线端子受到高达 ±16V 的高压短路事件保护。此外，总线短路电流限制为 250mA。因此，在多个驱动器同时驱
动总线时的总线争用等事件中，通过总线端子的电流在内部受到限制。如果功率耗散使结温超过 150°C，则会激
活热关断功能，这将禁用驱动器和接收器，从而降低片上功率耗散。一旦结温下降达数据表电气参数部分中指定
的热关断迟滞，就会启用该器件。
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
English Data Sheet: SLLSFQ4
18
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
9 应用信息免责声明
备注
以下应用部分中的信息不属于 TI 元件规格，TI 不担保其准确性和完整性。TI 的客户负责确定元件是否
适合其用途，以及验证和测试其设计实现以确认系统功能。
9.1 应用信息
THVD1424 是一款灵活的 RS-485 收发器，用于异步数据传输。驱动器和接收器使能引脚以及压摆率控制、双工
控制和终端控制引脚使该器件适用于各种点对点或多点网络配置。
9.2 典型应用
RS-485 总线包含多个并联到总线电缆的收发器。为了消除线路反射，每个电缆末端都用一个端接电阻 RT，其值
与电缆的特征阻抗 0 匹配。这种方法称为并行端接，允许在更长的电缆长度上实现更高的数据速率。THVD1424
具有片上 120Ω 终端电阻器，非常适合 RS-485 应用中很常用的电缆。图 9-1 显示两个终端节点已端接，而其余
节点未端接。THVD1424 可用于所有节点设计。TERM_TX 引脚允许为网络中的终端节点和中间节点配置节点。
图 9-2 展示了全双工网络中每对电缆的终端节点上的终端。利用 THVD1424，同样可以为所有节点采用通用板设
计。利用TERM_TX 和TERM_RX 引脚，可以对终端节点和中间节点进行配置。
VIO
H/F
VIO
H/F
R
R
THVD1424
D
R
R
Y
Z
Y
Z
RE
RE
THVD1424
DE
D
DE
D
D
Y
Z
Y
Z
120
120
H/F
VIO
TERM_TX
TERM_TX
TERM_TX
GND
VIO
VIO
H/F
VIO
THVD1424
THVD1424
TERM_TX
GND
R
R
R
R
D
D
D
D
RE DE
RE DE
图9-1. THVD1424 配置为半双工模式的典型RS-485 网络
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
Submit Document Feedback
19
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
GND
GND
R
Commander
H/F
Responder
H/F
Y
Z
A
B
120
R
D
120
R
DE
RE
THVD1424
THVD1424
RE
D
DE
D
B
A
Z
120
120
R
D
Y
TERM_TX TERM_RX
VIO VIO
TERM_RX
TERM_TX
VIO
A
B
Z
Y
120
VIO
120
TERM_RX
GND
H/F
GND
THVD1424
R
TERM_TX
GND
D
R RE DE D
Responder
图9-2. THVD1424 配置为全双工模式的典型RS-485 网络
9.2.1 设计要求
RS-485 是一种稳健的电气标准，适用于长距离网络，可用于具有不同要求（例如距离、数据速率和节点数量）的
各种应用。
9.2.1.1 数据速率和总线长度
数据速率与电缆长度成反比关系，即数据速率越高，电缆长度越短；反之，数据速率越低，电缆长度越长。虽然
大多数RS-485 系统使用介于10kbps 和100kbps 之间的数据速率，但在4000 英尺或更远距离范围内，某些应用
需要的数据速率高达300kbps。通过允许高达5% 或10% 的小信号抖动，可以实现更长的距离。
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
English Data Sheet: SLLSFQ4
20
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
9.2.1.2 桩线长度
将节点连接到总线时，收发器输入和电缆干线之间的距离（称为桩线）应尽可能短。桩线是一段无端接的总线线
路，随着长度的增加，桩线会引入反射。作为通用指南，桩线的电气长度或往返延迟应小于驱动器上升时间的十
分之一，即最大的物理桩线长度，如方程式1 所示。
L(STUB) ≤0.1 × tr × v × c
(1)
其中
• tr 是驱动器上升时间的10/90
• c 是光速(3 × 108m/s)
• v 是电缆或布线的信号速度，以c 的系数表示
THVD1424 可用于具有 SLR 引脚可配置性的低速和高速网络。压摆率限制会使驱动器输出上升/下降时间变长，
从而可能使存根长度增加。
9.2.1.3 总线负载
RS-485 标准规定，符合标准的驱动器必须能够驱动32 个单元负载(UL)，其中1 个单元负载表示大约12kΩ的负
载阻抗。由于THVD1424 包含1/8 UL 收发器，因此可将多达256 个收发器连接到总线。
9.2.1.4 接收器故障安全
THVD1424 的差分接收器由于以下原因而失效防护至无效总线状态：
• 出现总线开路，例如连接器断开
• 出现总线短路，例如电缆损坏，将双绞线短路在一起
• 当总线上的驱动器没有进行有源驱动时，出现总线空闲
在其中任一种情况下，此差分接收器将输出一个失效防护逻辑高电平状态，因此接收器的输出并非未明确。
接收器失效防护通过将接收器阈值进行偏移来完成，因此输入不确定 范围并不包括零电压差分。为了符合
RS-422 和 RS-485 标准，接收器输出必须在差分输入 VID 正向大于 200mV 时输出一个高电平，并且当 VID 负向
大于 -200mV 时输出一个低电平。用于确定失效防护性能的接收器参数是 VTH+、VTH– 和 VHYS（VTH+ 和 VTH–
之间的间隔）。如表 8-3 所示，负电压高于 -200mV 的差分信号始终会导致接收器输出低电平，而正电压高于
200mV 的差分信号始终会导致接收器输出高电平。
当差分输入信号接近于零时，它将仍高于 VTH+ 阈值，接收器输出为高电平。只有当差分输入比 VTH+ 低出超过
VHYS 时，接收器输出才会转换至低电平状态。因此，总线故障条件下接收器输入的抗噪性包括接收器迟滞值
VHYS 以及VTH+ 的值。
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
Submit Document Feedback
21
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
9.2.1.5 瞬态保护
THVD1424 收发器系列的总线引脚包括针对 ±16kV HBM 和 ±8kV IEC 61000-4-2 接触放电的片上 ESD 保护。国
际电工委员会 (IEC) ESD 测试远比 HBM ESD 测试严格得多。IEC 模型的充电电容 C(S) 高出 50%，放电电阻
R(D) 低出78%，所产生的放电电流明显高于HBM 模型。
R(C)
R(D)
40
35
30
25
20
15
10
5
50 M
(1 M)
330 Ω
10-kV IEC
(1.5 kΩ)
Device
Under
Test
High-Voltage
Pulse
Generator
150 pF
(100 pF)
C(S)
10-kV HBM
0
0
50
100
150
200
250
300
Time (ns)
图9-3. HBM 模型和IEC ESD 模型的电流比较（括号中为HBM 值）
IEC ESD 保护的片上实现可显著提高设备的稳健性。人体接触连接器和电缆时，会发生常见的放电事件。设计人
员可以选择针对持续时间较长的瞬变（通常称为浪涌瞬变）实施保护。
EFT 通常是由继电器触点回跳或电感负载中断引起的。浪涌瞬变通常由雷击（直接雷击或感应电压和电流的间接
雷击）或电力系统切换（包括负载变化和短路切换）引起。这些瞬变通常发生在工业环境中，例如工厂自动化和
电网系统。
图 9-4 将 EFT 和浪涌瞬态的脉冲功率与 IEC ESD 瞬态功率进行了比较。左图显示了 0.5kV 浪涌瞬态和 4kV EFT
瞬态的相对脉冲功率，相比之下，左下角的10kV ESD 瞬态不是很明显。500V 浪涌瞬态代表工业和过程自动化中
工厂环境中可能发生的事件。
右图展示了 6kV 浪涌瞬变相对于相同 0.5kV 浪涌瞬变的脉冲功率。6kV 浪涌瞬变最有可能发生在发电和电网系统
中。
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
6-kV Surge
22
20
18
16
14
12
10
8
0.5-kV Surge
4-kV EFT
6
4
2
0.5-kV Surge
10-kV ESD
0
0
5
10 15 20 25 30 35 40
0
5
10 15 20 25 30 35 40
Time (µs)
Time (µs)
图9-4. ESD、EFT 和浪涌瞬态的功耗比较
在浪涌瞬变情形中，高能量内容的特点是脉冲持续时间长和脉冲功率衰减缓慢。转储到收发器内部保护单元的瞬
变电能被转换成热能，从而加热并破坏保护单元，进而损坏收发器。图 9-5 显示了单个 ESD、EFT、浪涌瞬变以
及合规性测试期间常用的EFT 脉冲序列的瞬态能量差异很大。
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
English Data Sheet: SLLSFQ4
22
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
1000
100
10
Surge
1
EFT Pulse Train
0.1
0.01
10-3
10-4
10-5
10-6
EFT
ESD
0.5
1
2
4
6
8 10
15
Peak Pulse Voltage (kV)
图9-5. 瞬态能量的比较
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
Submit Document Feedback
23
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
9.2.2 详细设计过程
为了保护总线节点免受浪涌等高能瞬变的影响，有必要实施外部瞬变保护器件。图 9-6 和图 9-7 表明应使用保护
电路来抵御1kV 浪涌(IEC 61000-4-5) 瞬变。表9-1 显示了相关的物料清单。
3 V to 5.5 V
1.65 V to
5.5 V
1 µF
1 µF
VIO
V
CC
H/F
10 k
R1
R
RxD
TVS
RE
DE
D
Y
Z
MCU/
UART
DIR
TxD
R2
10 k
TERM_TX GND SLR
图9-6. 帮助配置为半双工模式的THVD1424 抵御
浪涌瞬态的瞬态保护
3 V to 5.5 V
1 µF
1.65 V to 5.5 V
R1
10 k
V
VIO
CC
TVS
A
B
R
RxD
DIR
RE
R2
R1
MCU/
UART
TERM_TX TERM_RX
DE
DIR
TxD
TVS
Z
D
Y
10 k
GND
H/F
SLR
R2
图9-7. 帮助配置为全双工模式的THVD1424 抵御
浪涌瞬态的瞬态保护
表9-1. 物料清单
订货编号
器件
收发器
R1
功能
制造商(1)
THVD1424
TI
RS-485 收发器
CRCW0603010RJNEAHP
CDSOT23-SM712
10Ω防脉冲厚膜电阻器
双向400W 瞬态抑制器
Vishay（威世）
R2
TVS
Bourns（伯恩斯）
(1) 请参阅第三方产品免责声明。
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
English Data Sheet: SLLSFQ4
24
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
9.2.3 应用曲线
图9-8. 20Mbps 时的THVD1424 接收器波形，共模移
动频率为1MHz
图9-9. 20Mbps 时的THVD1424 驱动器波形（启用终
端）
图9-10. 500kbps 时的THVD1424 驱动器波形（启用终端）
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
Submit Document Feedback
25
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
9.3 电源相关建议
为确保在所有数据速率和电源电压下可靠运行，应使用至少 1μF 的陶瓷电容器对两个电源引脚 VCC 和 VIO 进行
去耦，该电容器的位置应尽可能靠近电源引脚。这样有助于减少开关模式电源输出中出现的电源电压波纹，并且
有助于补偿 PCB 电源层的电阻和电感。要使器件正常运行，总线侧电源 VCC 需要在电源电压上升或稳态运行期
间大于或等于逻辑电源VIO。
9.4 布局
9.4.1 布局指南
稳健而可靠的总线节点设计通常需要使用外部瞬态保护器件，以抑制工业环境中可能出现的浪涌瞬变。这些瞬变
的频率带宽较宽（大概3MHz 至300MHz），因此在PCB 设计过程中应该应用高频布局技术。
1. 将保护电路放置在靠近总线连接器的位置，以防止噪声瞬变在电路板上传播。
2. 使用VCC 和接地平面来提供低电感。请注意，高频电流会选择阻抗最小的路径，而非电阻最小的路径。
3. 将保护元件设计成信号路径的方向。不得将瞬态电流从信号路径强行转移至保护器件。
4. 在尽可能靠近电路板上收发器、UART 和/或控制器IC 的VCC 和VIO 引脚的位置应用至少1μF 的去耦电容
器。
5. 当去耦电容器和保护器件连接VCC、VIO 和接地端时，应至少使用两个过孔以更大限度减小实际过孔电感。
6. 将1kΩ至10kΩ的上拉和下拉电阻器用于逻辑线路，从而在瞬态事件期间限制这些线路中的噪声电流。
7. 如果TVS 钳位电压高于收发器总线引脚的指定最大电压，则在Y、Z、A 和B 总线线路中插入防脉冲电阻
器。这些电阻器可限制进入收发器的剩余钳位电流并防止其锁存。
8. 虽然纯TVS 保护足以应对高达1kV 的浪涌瞬态，但更高的瞬态需要金属氧化物压敏电阻(MOV) 将瞬态降低
到几百伏的钳位电压，以及瞬态阻断单元(TBU) 将瞬态电流限制在小于1mA。
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
English Data Sheet: SLLSFQ4
26
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
9.4.2 布局示例
C
Via to ground
Via to VCC
R
13
14
16
15
R
R
1
2
3
4
12
11
10
9
A
RE
RE
B
MCU
DEDE
DD
Z
Y
8
7
5
6
R
图9-11. 采用VQFN-16 封装的THVD1424 布局示例
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
Submit Document Feedback
27
Product Folder Links: THVD1424
English Data Sheet: SLLSFQ4
THVD1424
www.ti.com.cn
ZHCSQ44A –SEPTEMBER 2022 –REVISED MARCH 2023
10 器件和文档支持
10.1 器件支持
10.1.1 第三方产品免责声明
TI 发布的与第三方产品或服务有关的信息，不能构成与此类产品或服务或保修的适用性有关的认可，不能构成此
类产品或服务单独或与任何TI 产品或服务一起的表示或认可。
10.2 接收文档更新通知
要接收文档更新通知，请导航至 ti.com 上的器件产品文件夹。点击订阅更新 进行注册，即可每周接收产品信息更
改摘要。有关更改的详细信息，请查看任何已修订文档中包含的修订历史记录。
10.3 支持资源
TI E2E™ 支持论坛是工程师的重要参考资料，可直接从专家获得快速、经过验证的解答和设计帮助。搜索现有解
答或提出自己的问题可获得所需的快速设计帮助。
链接的内容由各个贡献者“按原样”提供。这些内容并不构成 TI 技术规范，并且不一定反映 TI 的观点；请参阅
TI 的《使用条款》。
10.4 商标
TI E2E™ is a trademark of Texas Instruments.
所有商标均为其各自所有者的财产。
10.5 静电放电警告
静电放电(ESD) 会损坏这个集成电路。德州仪器(TI) 建议通过适当的预防措施处理所有集成电路。如果不遵守正确的处理
和安装程序，可能会损坏集成电路。
ESD 的损坏小至导致微小的性能降级，大至整个器件故障。精密的集成电路可能更容易受到损坏，这是因为非常细微的参
数更改都可能会导致器件与其发布的规格不相符。
10.6 术语表
TI 术语表
本术语表列出并解释了术语、首字母缩略词和定义。
11 机械、封装和可订购信息
下述页面包含机械、封装和订购信息。这些信息是指定器件可用的最新数据。数据如有变更，恕不另行通知，且
不会对此文档进行修订。有关此数据表的浏览器版本，请查阅左侧的导航栏。
Copyright © 2023 Texas Instruments Incorporated
English Data Sheet: SLLSFQ4
28
Submit Document Feedback
Product Folder Links: THVD1424
PACKAGE OPTION ADDENDUM
www.ti.com
8-Apr-2023
PACKAGING INFORMATION
Orderable Device
Status Package Type Package Pins Package
Eco Plan
Lead finish/
Ball material
MSL Peak Temp
Op Temp (°C)
Device Marking
Samples
Drawing
Qty
(1)
(2)
(3)
(4/5)
(6)
THVD1424RGTR
ACTIVE
VQFN
RGT
16
5000 RoHS & Green
NIPDAU
Level-1-260C-UNLIM
-40 to 125
1424
Samples
(1) The marketing status values are defined as follows:
ACTIVE: Product device recommended for new designs.
LIFEBUY: TI has announced that the device will be discontinued, and a lifetime-buy period is in effect.
NRND: Not recommended for new designs. Device is in production to support existing customers, but TI does not recommend using this part in a new design.
PREVIEW: Device has been announced but is not in production. Samples may or may not be available.
OBSOLETE: TI has discontinued the production of the device.
(2) RoHS: TI defines "RoHS" to mean semiconductor products that are compliant with the current EU RoHS requirements for all 10 RoHS substances, including the requirement that RoHS substance
do not exceed 0.1% by weight in homogeneous materials. Where designed to be soldered at high temperatures, "RoHS" products are suitable for use in specified lead-free processes. TI may
reference these types of products as "Pb-Free".
RoHS Exempt: TI defines "RoHS Exempt" to mean products that contain lead but are compliant with EU RoHS pursuant to a specific EU RoHS exemption.
Green: TI defines "Green" to mean the content of Chlorine (Cl) and Bromine (Br) based flame retardants meet JS709B low halogen requirements of <=1000ppm threshold. Antimony trioxide based
flame retardants must also meet the <=1000ppm threshold requirement.
(3) MSL, Peak Temp. - The Moisture Sensitivity Level rating according to the JEDEC industry standard classifications, and peak solder temperature.
(4) There may be additional marking, which relates to the logo, the lot trace code information, or the environmental category on the device.
(5) Multiple Device Markings will be inside parentheses. Only one Device Marking contained in parentheses and separated by a "~" will appear on a device. If a line is indented then it is a continuation
of the previous line and the two combined represent the entire Device Marking for that device.
(6)
Lead finish/Ball material - Orderable Devices may have multiple material finish options. Finish options are separated by a vertical ruled line. Lead finish/Ball material values may wrap to two
lines if the finish value exceeds the maximum column width.
Important Information and Disclaimer:The information provided on this page represents TI's knowledge and belief as of the date that it is provided. TI bases its knowledge and belief on information
provided by third parties, and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrate information from third parties. TI has taken and
continues to take reasonable steps to provide representative and accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials and chemicals.
TI and TI suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and other limited information may not be available for release.
In no event shall TI's liability arising out of such information exceed the total purchase price of the TI part(s) at issue in this document sold by TI to Customer on an annual basis.
Addendum-Page 1
PACKAGE MATERIALS INFORMATION
www.ti.com
28-Mar-2023
TAPE AND REEL INFORMATION
REEL DIMENSIONS
TAPE DIMENSIONS
K0
P1
W
B0
Reel
Diameter
Cavity
A0
A0 Dimension designed to accommodate the component width
B0 Dimension designed to accommodate the component length
K0 Dimension designed to accommodate the component thickness
Overall width of the carrier tape
W
P1 Pitch between successive cavity centers
Reel Width (W1)
QUADRANT ASSIGNMENTS FOR PIN 1 ORIENTATION IN TAPE
Sprocket Holes
Q1 Q2
Q3 Q4
Q1 Q2
Q3 Q4
User Direction of Feed
Pocket Quadrants
*All dimensions are nominal
Device
Package Package Pins
Type Drawing
SPQ
Reel
Reel
A0
B0
K0
P1
W
Pin1
Diameter Width (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) Quadrant
(mm) W1 (mm)
THVD1424RGTR
VQFN
RGT
16
5000
330.0
12.4
3.3
3.3
1.1
8.0
12.0
Q2
Pack Materials-Page 1
PACKAGE MATERIALS INFORMATION
www.ti.com
28-Mar-2023
TAPE AND REEL BOX DIMENSIONS
Width (mm)
H
W
L
*All dimensions are nominal
Device
Package Type Package Drawing Pins
VQFN RGT 16
SPQ
Length (mm) Width (mm) Height (mm)
367.0 367.0 35.0
THVD1424RGTR
5000
Pack Materials-Page 2
PACKAGE OUTLINE
RGT0016C
VQFN - 1 mm max height
S
C
A
L
E
3
.
6
0
0
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
3.1
2.9
B
A
PIN 1 INDEX AREA
3.1
2.9
SIDE WALL
METAL THICKNESS
DIM A
OPTION 1
0.1
OPTION 2
0.2
1.0
0.8
C
SEATING PLANE
0.08
0.05
0.00
1.68 0.07
(DIM A) TYP
5
8
EXPOSED
THERMAL PAD
12X 0.5
4
9
4X
SYMM
1.5
1
12
0.30
16X
0.18
13
16
0.1
C A B
PIN 1 ID
(OPTIONAL)
SYMM
0.05
0.5
0.3
16X
4222419/D 04/2022
NOTES:
1. All linear dimensions are in millimeters. Any dimensions in parenthesis are for reference only. Dimensioning and tolerancing
per ASME Y14.5M.
2. This drawing is subject to change without notice.
3. The package thermal pad must be soldered to the printed circuit board for thermal and mechanical performance.
www.ti.com
EXAMPLE BOARD LAYOUT
RGT0016C
VQFN - 1 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
(
1.68)
SYMM
13
16
16X (0.6)
1
12
16X (0.24)
SYMM
(2.8)
(0.58)
TYP
12X (0.5)
9
4
(
0.2) TYP
VIA
5
(0.58) TYP
8
(R0.05)
ALL PAD CORNERS
(2.8)
LAND PATTERN EXAMPLE
EXPOSED METAL SHOWN
SCALE:20X
0.07 MIN
ALL AROUND
0.07 MAX
ALL AROUND
SOLDER MASK
OPENING
METAL
EXPOSED
METAL
EXPOSED
METAL
SOLDER MASK
OPENING
METAL UNDER
SOLDER MASK
NON SOLDER MASK
SOLDER MASK
DEFINED
DEFINED
(PREFERRED)
SOLDER MASK DETAILS
4222419/D 04/2022
NOTES: (continued)
4. This package is designed to be soldered to a thermal pad on the board. For more information, see Texas Instruments literature
number SLUA271 (www.ti.com/lit/slua271).
5. Vias are optional depending on application, refer to device data sheet. If any vias are implemented, refer to their locations shown
on this view. It is recommended that vias under paste be filled, plugged or tented.
www.ti.com
EXAMPLE STENCIL DESIGN
RGT0016C
VQFN - 1 mm max height
PLASTIC QUAD FLATPACK - NO LEAD
(
1.55)
16
13
16X (0.6)
1
12
16X (0.24)
17
SYMM
(2.8)
12X (0.5)
9
4
METAL
ALL AROUND
5
8
SYMM
(2.8)
(R0.05) TYP
SOLDER PASTE EXAMPLE
BASED ON 0.125 mm THICK STENCIL
EXPOSED PAD 17:
85% PRINTED SOLDER COVERAGE BY AREA UNDER PACKAGE
SCALE:25X
4222419/D 04/2022
NOTES: (continued)
6. Laser cutting apertures with trapezoidal walls and rounded corners may offer better paste release. IPC-7525 may have alternate
design recommendations.
www.ti.com
重要声明和免责声明
TI“按原样”提供技术和可靠性数据（包括数据表）、设计资源（包括参考设计）、应用或其他设计建议、网络工具、安全信息和其他资源，
不保证没有瑕疵且不做出任何明示或暗示的担保，包括但不限于对适销性、某特定用途方面的适用性或不侵犯任何第三方知识产权的暗示担
保。
这些资源可供使用 TI 产品进行设计的熟练开发人员使用。您将自行承担以下全部责任：(1) 针对您的应用选择合适的 TI 产品，(2) 设计、验
证并测试您的应用，(3) 确保您的应用满足相应标准以及任何其他功能安全、信息安全、监管或其他要求。
这些资源如有变更，恕不另行通知。TI 授权您仅可将这些资源用于研发本资源所述的 TI 产品的应用。严禁对这些资源进行其他复制或展示。
您无权使用任何其他 TI 知识产权或任何第三方知识产权。您应全额赔偿因在这些资源的使用中对 TI 及其代表造成的任何索赔、损害、成
本、损失和债务，TI 对此概不负责。
TI 提供的产品受 TI 的销售条款或 ti.com 上其他适用条款/TI 产品随附的其他适用条款的约束。TI 提供这些资源并不会扩展或以其他方式更改
TI 针对 TI 产品发布的适用的担保或担保免责声明。
TI 反对并拒绝您可能提出的任何其他或不同的条款。IMPORTANT NOTICE
邮寄地址：Texas Instruments, Post Office Box 655303, Dallas, Texas 75265
Copyright © 2023，德州仪器 (TI) 公司
相关型号：
THVD1439
THVD14x9x 3-V to 5.5-V RS-485 Transceivers With 4-kV Surge Protection and 1.8-V VIO Capability
TI
THVD1439DR
THVD14x9x 3-V to 5.5-V RS-485 Transceivers With 4-kV Surge Protection and 1.8-V VIO Capability
TI
THVD1439V
THVD14x9x 3-V to 5.5-V RS-485 Transceivers With 4-kV Surge Protection and 1.8-V VIO Capability
TI
©2020 ICPDF网 联系我们和版权申明