德州仪器SN75176BP差分总线收发器中文资料

一、型号与类型

德州仪器（Texas Instruments，简称TI）生产的SN75176BP是一款高性能的差分总线收发器，属于RS-422/RS-485接口IC系列。该器件采用DIP-8封装形式，专为在多点总线传输线上实现双向数据通信而设计。SN75176BP是德州仪器在差分信号传输领域的重要产品之一，广泛应用于各种需要长距离、高可靠性通信的场合。

　　厂商名称：TI德州仪器

　　元件分类：接口芯片

　　中文描述： 差动收发器，RS485/RS422，SN75176AP，4.75V-5.25V电源，DIP-8

　　英文描述： Single Transmitter/Receiver RS-422/RS-485 8-Pin PDIP Tube

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　　SN75176BP概述

　　SN75176BP差分总线收发器设计用于在多点总线传输线上进行双向数据通信。它们专为平衡传输线而设计，并符合ANSI标准TIA/EIA-422-B和TIA/EIA-485-A以及ITU建议V.11和X.27。

　　SN75176BP器件将三态差分线驱动器和差分输入线接收器组合在一起，两者均通过单个5V电源供电。驱动器和接收器分别具有高电平有效和低电平有效的使能，它们可以在外部连接在一起以用作方向控制。驱动器差分输出和接收器差分输入在内部相连，以形成差分输入/输出（I/O）总线端口，这些端口设计为在禁用驱动器或V CC=0时向总线提供最小负载。这些端口的功能广泛正和负共模电压范围，使该器件适合于聚会应用。

　　该驱动器设计用于高达60 mA的灌电流或灌电流。该驱动器具有正负电流限制和热关断功能，可防止线路故障。热关断设计为在约150°C的结温下发生。接收器的最小输入阻抗为12kΩ，输入灵敏度为±200 mV，典型输入迟滞为50 mV。

　　SN75176BP中文参数 

　　SN75176BP引脚图

二、工作原理

SN75176BP差分总线收发器的工作原理基于差分信号传输技术，这种技术通过两条信号线（正线和负线）传输信号，利用两条信号线上的电压差来表示逻辑状态，从而有效抵抗电磁干扰和信号衰减，提高信号传输的可靠性和稳定性。

具体来说，SN75176BP内部集成了一个三态差分线路驱动器和一个差分输入线路接收器。驱动器负责将单端信号转换为差分信号并发送到总线上，而接收器则负责从总线上接收差分信号并将其转换为单端信号供后续电路处理。驱动器和接收器分别具有高电平有效和低电平有效的使能端，允许外部电路通过控制这两个使能端来实现方向控制，即可以在发送和接收模式之间切换。

在内部，驱动器的差分输出端和接收器的差分输入端通过内部连接形成差分输入/输出（I/O）总线端口。这些端口在禁用驱动器或VCC=0时，能够为总线提供最小负载，确保总线在空闲状态下保持稳定。此外，这些端口还具有较宽的正负共模电压范围，使得SN75176BP能够适用于各种复杂的电气环境。

三、特点

1. 高性能差分信号传输：SN75176BP采用差分信号传输技术，有效抵抗电磁干扰和信号衰减，提高信号传输的可靠性和稳定性。

2. 双向通信能力：内部集成三态差分线路驱动器和差分输入线路接收器，支持双向数据通信。

3. 高电平有效和低电平有效使能端：允许外部电路通过控制使能端来实现方向控制，灵活应对不同应用场景。

4. 宽正负共模电压范围：适用于各种复杂的电气环境，确保信号传输的稳定性和可靠性。

5. 热关断保护：内置热关断功能，当结温达到约150°C时自动切断电源，防止器件损坏。

6. 正负电流限制：驱动器具有正负电流限制功能，防止线路故障导致过流损坏。

7. 低功耗设计：采用5V单电源供电，工作电源电流低，适用于对功耗要求较高的场合。

四、应用

SN75176BP差分总线收发器广泛应用于各种需要长距离、高可靠性通信的场合，包括但不限于：

1. 工业自动化：在工业自动化系统中，SN75176BP可用于连接各种传感器、执行器和控制器，实现数据的可靠传输和设备的远程监控。

2. 通信设备：在通信设备中，SN75176BP可用于构建长距离通信链路，如基站、中继站和远程终端之间的数据传输。

3. 交通运输：在交通运输领域，SN75176BP可用于车辆控制系统、交通信号系统和监控系统等，实现数据的实时传输和监控。

4. 能源管理：在能源管理系统中，SN75176BP可用于智能电网、风电场和太阳能电站等场合，实现电力数据的远程采集和传输。

5. 医疗设备：在医疗设备中，SN75176BP可用于连接各种医疗传感器和监测设备，实现患者生理参数的实时监测和远程传输。

五、参数

以下是SN75176BP差分总线收发器的主要参数：

• 电源电压（DC）：4.75V ~ 5.25V（典型值为5V）

• 工作电源电流：70mA（最大值）

• 输出电流（Max）：60mA（驱动器）

• 输入电压（DC）：2.00V（最小值，具体取决于应用）

• 工作温度范围：0°C ~ +70°C

• 封装类型：DIP-8（通孔直插封装）

• 引脚数目：8个

• 尺寸：9.81mm x 6.35mm x 4.57mm（长x宽x高）

• 驱动器/接收器数量：1个驱动器，1个接收器

• 热关断温度：约150°C

• 正负共模电压范围：接收器共模输入电压范围通常涵盖-7V至+12V（具体值可能因版本或应用环境而异），这允许器件在多种电气环境中稳定工作，包括那些存在较高共模电压的场合。

信号传输速率：SN75176BP支持的数据传输速率较高，通常可以达到数Mbps，具体速率取决于总线长度、信号质量以及外部电路的设计。这使得它适用于需要高速数据传输的应用场景。

电气隔离：虽然SN75176BP本身不提供电气隔离功能，但在某些应用中，可以通过外部添加隔离变压器或光耦等元件来实现信号的电气隔离，以提高系统的安全性和可靠性。

故障保护特性：除了前面提到的热关断保护和正负电流限制外，SN75176BP还具有一定的短路保护能力。当输出端口发生短路时，内部电路会限制电流，防止器件损坏。

信号完整性：为了确保信号在总线上的完整传输，SN75176BP的差分输出具有低上升时间和下降时间，以及良好的匹配阻抗。这些特性有助于减少信号反射和失真，提高信号质量。

环境适应性：SN75176BP具有较宽的工作温度范围，能够在各种环境条件下稳定工作。此外，其封装设计也考虑到了防潮、防尘等因素，提高了器件的可靠性和使用寿命。

软件兼容性：虽然SN75176BP是一款硬件器件，但其工作模式和参数设置通常可以通过外部电路或微控制器的软件编程来实现。这使得它易于与各种控制系统和通信协议集成，满足不同的应用需求。

成本效益：作为一款高性能的差分总线收发器，SN75176BP在提供卓越性能的同时，也保持了相对合理的价格。这使得它成为许多中低成本通信解决方案的首选器件。

设计注意事项：

• 在设计电路时，应确保SN75176BP的电源供应稳定可靠，以避免因电源波动引起的通信故障。

• 考虑到差分信号的特性，应合理布局差分线对，保持线对之间的等长、等距和紧密耦合，以减少信号间的串扰和电磁辐射。

• 在连接多个设备时，应注意总线的负载能力，避免超过SN75176BP的驱动能力范围。

• 对于需要电气隔离的应用场景，应选择合适的隔离元件，并确保隔离元件与SN75176BP之间的接口匹配。

综上所述，SN75176BP作为一款高性能的差分总线收发器，在工业自动化、通信设备、交通运输、能源管理和医疗设备等多个领域具有广泛的应用前景。其卓越的性能、灵活的配置和合理的成本使得它成为许多通信解决方案中的优选器件。通过合理的设计和应用，可以充分发挥SN75176BP的潜力，为各种应用场景提供稳定可靠的通信支持。