Niveles de salida TTL en el transceptor SN75176

Tengo un sistema que se comunica entre dos subsistemas a distancia con UART. Las señales UART se convierten a RS485 mediante el transceptor de bus diferencial SN75176 . Un microcontrolador en un lado siempre transmite datos desde sus pines UART al transceptor SN75176, y el otro lado también tiene un transceptor SN75176 que recibe estas señales y las vuelve a convertir a TTL (UART) para el microcontrolador en el lado del receptor.

Básicamente, el circuito del transceptor en el lado del transmisor se ve así:

Transmisor

El circuito del transceptor en el lado del receptor se ve así:

Receptor

Las comunicaciones funcionan bien. Sin embargo, al analizar las señales UART, me di cuenta de que el nivel de salida en el lado del receptor está entre 0,2 V y 4,2 V, como se muestra en la siguiente medición (esta es la señal UART-MAIN-RX del circuito receptor anterior. Tenga en cuenta también que la cadena "Test123" se usó en este caso):

Producción

La hoja de datos SN75176 menciona que la salida del transceptor es TTL y que las señales de salida deben variar entre 3,0 V y 3,7 V. ¿Por qué observo niveles de señal aún más altos en mi caso? En particular, tengo miedo de que si conecto esta salida "TTL" de nivel superior directamente a los pines UART del microcontrolador, podría dañar el microcontrolador.

"las señales de salida deben variar entre 3,0 V y 3,7 V": ¿dónde ve esto en la hoja de datos?
La especificación de 3,7 V se encuentra en la página 6 de la tabla 7.5 "Características eléctricas: controlador", donde se establece que el voltaje de salida de alto nivel típico (V_OH) es de 3,7 V. Sin embargo, ahora me doy cuenta de que la especificación de 3,0 V es una lectura incorrecta. mi lado: lo vi en los diagramas de las páginas 9-11 para la forma de onda de entrada. ¿Me estoy perdiendo algo obvio aquí?
Ese V_OH se especifica en una corriente de salida específica. Mire las figuras 1-6.
Eso tiene sentido. Debo admitir que he olvidado mirar la figura 1 en particular. Entonces, ¿el voltaje de salida V_OH variará según la corriente de salida?
Deberá usar un divisor o diodos de caída. La salida del receptor tira bastante hacia Vcc - ~1.2v.
@lakeweb: ¿Por qué sucede esto? ¿Puede deberse a que la corriente de salida es muy baja? Como también le pregunté a vofa, ¿esta salida no dependería de la corriente de salida, según la figura 1 de la hoja de datos?
Ver SALIDA TÍPICA DEL RECEPTOR en la página 16. Por eso la fig. 4 es lo que es.

Respuestas (1)

El valor de V OH se especifica para una corriente de salida que sería utilizada por una entrada TTL. Su microcontrolador tiene entradas CMOS, que tienen una impedancia de entrada casi infinita, por lo que el voltaje real será un poco más alto:

Tensión de salida de alto nivel SN75176B frente a corriente de salida

Podría poner una fuerte resistencia desplegable en la línea de señal RX. Sin embargo, no hay garantías, y el gráfico anterior muestra solo valores típicos, por lo que es mejor que use algún circuito o dispositivo de cambio de nivel 'real'. O podría ser una mejor idea usar un chip receptor de 3 V con salida CMOS.

No consideré el hecho de que el microcontrolador tiene entradas CMOS. Entonces, si tuviera que ceñirme al SN75176, ¿sería prudente usar un cambiador de nivel lógico dedicado para reducir la salida a 3.0 - 3.3 V?
Usaría una palanca de cambios dedicada solo si eso es lo único que tienes por ahí. Para un cambio descendente simple de una señal unidireccional, puede usar cualquier búfer con una entrada tolerante a sobretensiones (p. ej., (SN)74LVC1G34/125), o una resistencia con una abrazadera de diodo o un divisor de resistencia. Pero eso depende de la velocidad que necesites, y sería una cuestión diferente.
El búfer suena como una buena opción. He consultado la hoja de datos del microcontrolador ahora y noté que los pines utilizados para el periférico UART son en realidad tolerantes a 5 V. Así que en este caso no debería ser un problema entonces.
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