1. 这颗芯片到底能干什么
第一次拿到ADM3202ARUZ-REEL7这个型号的时候,很多人会被它那一长串字母数字组合给唬住。其实拆开看就清楚了:ADM是厂商前缀,3202是产品系列编号,ARUZ是封装和温度等级代码,REEL7代表编带包装方式,每盘7英寸。它的真实身份是一颗3.3V供电的双通道全双工RS-232收发器芯片。
说人话就是:你的单片机、FPGA或者嵌入式处理器跑的是3.3V的TTL/CMOS电平,但外面那些老式串口设备——工控机、老式打印机、工业仪表、POS机——它们认的是RS-232电平,正负十几伏那种。这两者之间没法直接对话,中间必须有个翻译官。ADM3202ARUZ-REEL7就是干这个的。
它内部集成了两路接收器和两路发送器,也就是所谓的双通道全双工。全双工意味着收发可以同时进行,不需要像半双工那样切换方向。每一路发送器负责把3.3V的逻辑信号转换成RS-232电平,每一路接收器则反过来,把外部来的RS-232信号降压到3.3V逻辑电平给MCU读取。
这颗芯片最核心的价值在于它只需要单路3.3V供电,内部集成了电荷泵电路,能自己产生RS-232所需的正负高压,不需要额外再搞一组正负12V的电源。这对于现在大量3.3V为主的设计来说,省事太多了。以前用MAX232那类5V芯片,还得专门配个5V轨,现在直接3.3V一条路走到黑。
适合谁看这篇文章?如果你正在做嵌入式串口通信相关的硬件设计,或者手头有个项目需要跟老式RS-232设备对接,又或者你是个电子爱好者想搞清楚RS-232电平转换的门道,那这篇内容就是给你准备的。我会从芯片内部结构、外围电路设计、PCB布局要点、实际调试经验几个维度,把这块芯片讲透。
2. 芯片内部架构与关键参数解读
2.1 电荷泵是怎么把3.3V变成正负高压的
RS-232标准规定,逻辑1对应-3V到-15V,逻辑0对应+3V到+15V。也就是说,发送器需要输出正负高压才能被对端识别。ADM3202ARUZ-REEL7只有3.3V输入,怎么变出正负高压?答案就在它内部的电荷泵电路。
电荷泵的原理可以用一个生活类比来理解:想象你有一桶水,想把它送到二楼,但你没有水泵。你可以用一个小桶,先把水从一楼提到二楼倒进大桶里,反复几次就能把大桶装满。电荷泵也是类似的思路,它通过电容的充放电,把电压一层层“泵”上去。
具体来说,ADM3202内部有两组电荷泵:一组负责产生正电压(V+),一组负责产生负电压(V-)。正电压泵通过飞电容(通常接在C1+和C1-之间)把3.3V倍压到大约6.6V,再经过稳压得到接近+10V的V+。负电压泵则通过另一个飞电容(接在C2+和C2-之间)把正电压反相,产生大约-10V的V-。
这里有个关键点:电荷泵的输出能力是有限的。ADM3202的V+和V-输出电流能力大概在几毫安级别,刚好够驱动RS-232发送器。如果你还想用这个V+去驱动别的负载,那就不够了。我见过有人试图从V+引脚取电给外部电路用,结果通信不稳定,查了半天才发现是电荷泵带不动。
2.2 发送器与接收器的电气特性
发送器部分,每一路输出在空载时的典型摆幅是±10V左右,带载3kΩ到7kΩ时也能保证±5V以上,完全满足RS-232标准对±3V最小摆幅的要求。输出短路电流限制在±60mA左右,这个保护机制很重要,万一你的DB9接口不小心短接到地或者电源,芯片不会瞬间烧掉。
接收器部分,输入阻抗典型值是5kΩ,这个值跟RS-232标准规定的3kΩ到7kΩ范围吻合。输入阈值大概是1.5V左右,也就是说当输入电压高于1.5V时识别为逻辑0,低于1.5V时识别为逻辑1。这里有个细节:接收器输入能承受±25V的电压,即使对方设备输出超规格也不会损坏芯片。
数据速率方面,ADM3202ARUZ-REEL7在3.3V供电下能跑到250kbps左右。这个速率对于大多数工业控制、设备配置、数据采集场景完全够用。但如果你需要更高速率,比如1Mbps以上,那就得考虑其他型号了。
2.3 封装与引脚定义
ARUZ这个后缀对应的是TSSOP-16封装,16个引脚,体宽4.4mm,引脚间距0.65mm。这个封装在手工焊接时有点挑战,但用热风枪或者回流焊都没问题。REEL7表示编带包装,一盘通常装1000颗或者2000颗,适合批量生产时贴片机使用。
引脚功能大致分几组:电源和地(VCC、GND)、电荷泵电容接口(C1+、C1-、C2+、C2-)、V+和V-输出、两路发送器输入(T1IN、T2IN)、两路发送器输出(T1OUT、T2OUT)、两路接收器输入(R1IN、R2IN)、两路接收器输出(R1OUT、R2OUT)。另外还有一个EN引脚(有些版本叫SHDN),用来控制芯片进入低功耗关断模式。
注意:不同批次的芯片EN引脚极性可能不同,有的高电平使能,有的低电平使能。设计前务必查阅对应批次的数据手册,别想当然。
3. 外围电路设计与元器件选型
3.1 电荷泵电容的选择与计算
电荷泵电容是这颗芯片外围电路里最关键的元件。ADM3202ARUZ-REEL7要求飞电容(C1和C2)的容值在0.1μF到1μF之间,推荐使用0.1μF的陶瓷电容。为什么是这个范围?容值太小,电荷泵的泵送能力不足,V+和V-会跌落,导致发送器输出摆幅不够;容值太大,充电时间变长,芯片启动时会有一个较长的稳定期,而且大容值电容的体积和成本也上去了。
电容的介质类型也很重要。X7R或者X5R的陶瓷电容都可以,但要注意直流偏压特性。一个标称0.1μF的X7R电容,在施加3.3V直流偏压后,实际容值可能只有70%到80%。如果你选的电容偏压特性太差,实际容值可能掉到0.05μF以下,电荷泵效率就会受影响。我一般推荐用X7R介质、0805或者0603封装的电容,偏压特性相对稳定。
V+和V-的滤波电容同样不能省。V+对地接一个0.1μF到1μF的电容,V-对地也接一个。这两个电容的作用是平滑电荷泵输出的纹波。电荷泵工作频率大概在几十kHz到几百kHz,输出纹波如果不滤干净,会耦合到发送器输出上,导致通信误码率上升。
3.2 电源去耦与保护电路
VCC引脚旁边必须放一个0.1μF的去耦电容,位置越靠近芯片越好,最好在同一个焊盘区域内。这个电容的作用是给芯片内部电路提供瞬态电流,防止电源线上的噪声影响芯片工作。如果VCC走线比较长,还建议再并一个1μF到10μF的钽电容或者陶瓷电容,提供低频去耦。
保护电路方面,虽然ADM3202的接收器输入能承受±25V,但发送器输出如果长时间短路到地或者电源,还是可能过热损坏。如果你的应用场景是经常插拔DB9接口的,建议在T1OUT和T2OUT上各串一个电阻,阻值选10Ω到100Ω之间。这个电阻的作用是限流,万一输出短路,电阻会先扛住大部分功率。不过串了电阻之后,输出摆幅会略有下降,需要根据实际负载权衡。
另外,如果RS-232线缆走线很长,比如超过10米,建议在接收器输入端加TVS管或者气体放电管做浪涌保护。工业现场电磁环境复杂,感应雷击或者静电放电都可能通过长线缆耦合进来,打坏芯片。
3.3 与MCU的接口电平匹配
ADM3202ARUZ-REEL7的T1IN和T2IN引脚是3.3V逻辑输入,可以直接接3.3V MCU的UART TX引脚。R1OUT和R2OUT是3.3V逻辑输出,可以直接接MCU的UART RX引脚。这里不需要额外的电平转换。
但如果你用的是5V MCU,那就需要注意了。虽然ADM3202的输入引脚通常能耐受5V,但长期在5V下工作可能会加速老化。稳妥的做法是在MCU的TX和ADM3202的TIN之间串一个电平转换电路,或者至少串一个1kΩ电阻加一个3.3V稳压二极管做钳位。
还有一个容易被忽略的点:如果MCU的UART引脚在复位期间处于高阻态,而ADM3202的TIN引脚内部有上拉或者下拉,可能会导致发送器输出一个不确定的电平。这种情况下,建议在TIN引脚上加一个下拉电阻(比如10kΩ到地),确保复位期间发送器输出确定的高电平(RS-232逻辑1,即负电压)。
4. PCB布局与布线实战要点
4.1 电荷泵电容的布局原则
电荷泵电容C1和C2的布局是PCB设计里最需要讲究的地方。这两个电容连接的是芯片内部开关网络的节点,工作频率高,di/dt大,走线电感会严重影响电荷泵效率。原则就一条:电容尽量靠近芯片引脚,走线尽量短而粗。
具体来说,C1+和C1-引脚到电容的走线长度最好控制在5mm以内,线宽至少0.3mm(12mil)。C2+和C2-同理。如果空间实在紧张,可以把电容放在芯片背面,通过过孔连接,但过孔至少打两个,减少电感。
V+和V-的滤波电容也要靠近芯片,但要求没有飞电容那么严格。不过这两个节点上的纹波会直接影响发送器输出质量,所以也别放太远,10mm以内比较稳妥。
4.2 地平面处理与噪声隔离
ADM3202ARUZ-REEL7的GND引脚需要连接到干净的地平面。如果板子上有数字地和模拟地之分,这颗芯片的地应该接数字地还是模拟地?我的经验是接数字地,因为它的输入输出都是数字逻辑信号,电荷泵的开关噪声也主要是高频数字噪声。
但要注意,电荷泵的开关噪声可能会通过地平面耦合到其他敏感电路。如果板子上有高精度ADC或者射频电路,建议在ADM3202的地引脚周围做一个局部的地岛,通过一个0Ω电阻或者磁珠连接到主地平面。这样既能保证芯片有稳定的地参考,又能隔离噪声。
另外,VCC的走线也要注意。如果板子上有多路3.3V电源,尽量让ADM3202从LDO直接取电,不要从开关电源的输出直接取。开关电源的纹波会调制到RS-232输出上,虽然RS-232标准对电源纹波不敏感,但过大的纹波会导致接收端误判。
4.3 RS-232接口的防护与走线
DB9接口到ADM3202之间的走线,如果长度超过5cm,建议做阻抗控制,单端50Ω左右。虽然RS-232速率不高,250kbps对应的波长大概在1200米量级,5cm的走线远小于波长,理论上不需要阻抗匹配。但实际工程中,长走线容易引入串扰和辐射,做好阻抗控制能减少EMI问题。
防护方面,如果DB9接口是暴露在外的,建议在T1OUT、T2OUT、R1IN、R2IN这四根线上各加一个TVS管。TVS管的击穿电压选15V到18V之间,结电容要小,最好在50pF以下,避免影响信号边沿。我常用的是双向TVS,比如SMBJ15CA这类,封装小,反应快。
提示:TVS管要放在靠近DB9接口的位置,不要放在芯片旁边。因为浪涌是从接口进来的,TVS要在入口处就把能量泄放掉,不能让浪涌能量走到芯片附近再泄放。
5. 实际调试与常见问题排查
5.1 通信完全不通的排查思路
第一次上电发现通信完全没反应,先别急着换芯片。按照以下顺序排查,能解决90%的问题。
第一步,量电压。用万用表测V+引脚对地电压,正常应该在+9V到+10V之间。测V-引脚对地电压,正常应该在-9V到-10V之间。如果V+只有3.3V或者V-接近0V,说明电荷泵没工作。检查飞电容有没有焊错位置、容值对不对、有没有虚焊。
第二步,测发送器输出。让MCU发送一个已知的字节,比如0x55(二进制01010101),用示波器看T1OUT引脚。正常应该看到正负交替的方波,摆幅在±8V以上。如果输出一直是低电平或者一直是高电平,检查T1IN引脚有没有信号输入,EN引脚电平对不对。
第三步,测接收器输入。用另一台设备发送数据,用示波器看R1IN引脚有没有RS-232电平的信号。如果有信号但R1OUT没反应,可能是接收器损坏,或者R1OUT引脚被MCU的其它外设拉住了。
第四步,检查交叉连接。RS-232是全双工,但线缆上TXD和RXD是要交叉的。你的设备TXD要接对方的RXD,你的RXD要接对方的TXD。如果直连了,通信肯定不通。这是新手最容易犯的错误。
5.2 通信不稳定、误码率高的原因分析
通信能通但偶尔出错,这种问题最头疼。常见原因有以下几个。
电源纹波过大。用示波器看VCC引脚上的纹波,如果峰峰值超过100mV,就可能影响芯片内部逻辑。检查去耦电容有没有漏焊,LDO的输出电容够不够。
电荷泵电容容值不足。前面说过,X7R电容在直流偏压下容值会下降。如果你用的电容偏压特性差,实际容值可能只有标称值的一半。换用偏压特性更好的电容,或者把容值从0.1μF提高到0.47μF试试。
地线环路。如果ADM3202的地和MCU的地之间存在电位差,逻辑电平的参考点就不一致。检查地平面是否完整,有没有被分割。如果是双面板,地线走线要尽量粗,最好铺地铜。
线缆过长或者质量差。RS-232标准规定线缆长度不超过15米,但实际能跑多远取决于线缆质量。如果线缆没有屏蔽层,或者线径太细,分布电容大,信号边沿会变缓,导致接收端采样错误。换一根带屏蔽的、线径粗一点的双绞线试试。
5.3 芯片发热甚至烧毁的预防措施
ADM3202ARUZ-REEL7正常工作时功耗很低,几乎不发热。如果摸上去烫手,说明有问题。
最常见的原因是输出短路。T1OUT或者T2OUT如果被短路到地或者电源,输出级会进入限流状态,芯片功耗急剧上升。检查DB9接口有没有金属异物短路,线缆有没有破损。
第二个原因是V+或者V-对地短路。电荷泵输出如果短路,内部开关管会持续大电流工作,很快过热。检查V+和V-的滤波电容有没有击穿,PCB上有没有锡渣残留。
第三个原因是电源电压超规格。ADM3202ARUZ-REEL7的VCC最大耐压是6V,如果误接到5V以上,比如12V,芯片会瞬间烧毁。上电前务必确认电源电压。
注意:如果芯片已经烧毁,换新芯片之前一定要先排查短路点。否则新芯片上电后可能再次烧毁,白白浪费。
5.4 常见问题速查表
| 现象 | 可能原因 | 排查方法 | 解决措施 |
|---|---|---|---|
| 通信完全不通 | 电荷泵未工作 | 测V+和V-电压 | 检查飞电容焊接和容值 |
| 通信完全不通 | TXD/RXD未交叉 | 检查线缆连接 | 交叉连接TXD和RXD |
| 通信完全不通 | EN引脚电平错误 | 测EN引脚电压 | 根据手册调整使能电平 |
| 通信不稳定 | 电源纹波大 | 示波器测VCC纹波 | 增加去耦电容 |
| 通信不稳定 | 电荷泵电容偏压特性差 | 更换电容类型 | 换X7R或提高容值 |
| 通信不稳定 | 地线环路 | 检查地平面完整性 | 加粗地线或铺地铜 |
| 芯片发热 | 输出短路 | 检查DB9和线缆 | 排除短路点 |
| 芯片发热 | V+或V-短路 | 检查滤波电容 | 更换击穿电容 |
| 芯片烧毁 | 电源超压 | 测VCC电压 | 确保3.3V供电 |
6. 典型应用场景与设计扩展
6.1 工业控制设备中的串口隔离方案
工业现场经常需要把PLC、变频器、仪表这些设备的RS-232接口接到上位机。这些设备往往接地情况复杂,不同设备之间存在地电位差。如果直接把ADM3202的GND和上位机GND连在一起,地电位差会在信号线上产生共模电流,轻则通信出错,重则烧毁接口芯片。
解决方案是在ADM3202和DB9接口之间加隔离。可以用光耦隔离,也可以用磁隔离。光耦隔离的话,ADM3202的T1OUT和T2OUT先经过光耦,再接到DB9;R1IN和R2IN也从光耦过来。这样两边地完全隔开,共模电压再大也不会影响通信。
不过光耦隔离会增加成本和板子面积,而且光耦的传输速率有限,250kbps下要选高速光耦。如果成本敏感,可以考虑用数字隔离器,比如基于电容隔离或者磁隔离的芯片,速率高、体积小、寿命长。
6.2 多路串口扩展的实现方法
有些应用需要一路MCU控制多个RS-232设备。ADM3202ARUZ-REEL7只有两路收发器,如果设备超过两个,就需要多颗芯片。比如四路设备就用两颗ADM3202,八路就用四颗。
多颗芯片共用一组UART的话,需要加多路复用器或者用MCU的多个UART外设。如果MCU只有一个UART,可以用模拟开关切换T1IN和R1OUT。但要注意,模拟开关的导通电阻会影响信号完整性,选导通电阻小的型号,比如几欧姆的。
另外,多颗ADM3202的电荷泵可以共用一组飞电容吗?理论上可以,但实际不推荐。因为每颗芯片的电荷泵工作频率和相位可能不同,共用电容会导致相互干扰。稳妥的做法是每颗芯片独立配一组飞电容,电源和地可以共用。
6.3 低功耗场景下的关断模式使用
ADM3202ARUZ-REEL7有一个关断模式,通过EN引脚控制。关断时芯片功耗降到微安级别,适合电池供电的设备。比如手持式数据采集器,平时不通信的时候把芯片关掉,需要通信时再唤醒。
使用关断模式要注意几点。第一,关断期间发送器输出是高阻态,接收器也停止工作。如果此时外部设备还在发送数据,接收器不会响应,数据会丢失。所以关断前要确保通信已经完成。
第二,从关断模式唤醒需要一定时间,电荷泵要重新建立V+和V-。这个时间大概在几百微秒到几毫秒之间,取决于飞电容的容值。如果通信协议对响应时间要求严格,唤醒后要延时一段时间再发送数据。
第三,EN引脚的驱动能力要够。有些MCU的GPIO驱动能力弱,可能无法直接把EN引脚拉到有效电平。这种情况下可以加一个三极管或者MOS管做驱动。
6.4 与USB转串口方案的对比
现在很多新设计直接用USB转串口芯片,比如CP2102、CH340这些,省掉了RS-232电平转换。那ADM3202还有市场吗?有,而且不少。
USB转串口输出的是USB电平,不是RS-232电平。如果你的设备需要跟老式RS-232设备对接,还是需要RS-232收发器。有些USB转串口芯片内置了RS-232收发器,比如FT232R加ADM3202的组合,但那是把两颗芯片封装在一起,本质上还是需要RS-232转换。
另外,工业设备对可靠性和寿命要求高,USB接口在工业现场容易松动、氧化,不如DB9接口可靠。所以很多工业设备仍然保留RS-232接口,ADM3202这类芯片的需求一直稳定。
6.5 替代型号与选型建议
ADM3202ARUZ-REEL7的替代型号有不少。如果买不到,可以考虑MAX3232、SP3232、ST3232这些。它们都是3.3V供电、双通道全双工RS-232收发器,引脚基本兼容。
选型时注意几点。第一,电荷泵电容要求可能不同。MAX3232要求0.1μF,SP3232要求0.1μF,但有些型号要求0.22μF或者0.47μF,换型号时要重新确认。
第二,数据速率可能不同。ADM3202是250kbps,有些替代型号能到1Mbps,有些只有120kbps。根据你的通信速率要求选。
第三,ESD保护等级可能不同。ADM3202的ESD保护是±15kV(人体模型),有些替代型号只有±8kV。如果应用场景静电风险高,选ESD等级高的。
第四,封装可能不同。ADM3202ARUZ是TSSOP-16,MAX3232有SOIC-16、TSSOP-16、DIP-16等多种封装。根据你的PCB设计选。
提示:换型号之前,一定要拿样品在真实电路上测试,不要只看数据手册。数据手册的参数是在特定条件下测的,实际电路中的表现可能有差异。
7. 我踩过的坑与实操心得
7.1 飞电容焊错位置导致通信失败
有一次我画了一块板子,ADM3202的飞电容C1和C2画在了芯片背面,通过过孔连接。板子回来焊接后,通信死活不通。量V+只有2V左右,V-接近0V。查了半天,发现是过孔打少了,每个电容只打了一个过孔,走线电感太大,电荷泵效率极低。后来每个电容打两个过孔,问题解决。
这个教训告诉我,电荷泵电容的走线电感非常关键。过孔的电感大概在1nH到2nH之间,一个过孔和两个过孔看起来差别不大,但在几百kHz的开关频率下,感抗差异就很明显了。所以飞电容的走线要短,过孔要多。
7.2 忽略EN引脚极性导致芯片一直关断
还有一次,我用ADM3202做了一块通信板,上电后芯片完全不工作。查了电源、飞电容、焊接,都没问题。最后翻数据手册才发现,我用的这批芯片EN引脚是高电平关断,低电平使能。而我的电路把EN直接接到了VCC,芯片一直处于关断模式。把EN接地后,一切正常。
这个坑让我养成了一个习惯:每次用新批次的芯片,先翻数据手册确认关键引脚的定义,不要凭经验想当然。不同批次、不同厂家的芯片,引脚定义可能有细微差别。
7.3 长线缆通信误码率高的解决过程
有个项目,设备通过15米长的线缆跟上位机通信,速率115200bps。通信能通,但误码率很高,大概每传几百个字节就出错一次。用示波器看接收端波形,发现信号边沿变缓,上升时间从几百纳秒变成了几微秒。
分析下来是线缆的分布电容太大。15米的双绞线,分布电容大概在1nF到2nF之间。ADM3202的发送器输出阻抗加上线缆电阻,跟分布电容构成RC低通滤波器,截止频率大概在几十kHz,把115200bps的信号边沿滤缓了。
解决办法有两个:一是降低通信速率到9600bps,边沿变缓的影响就小了;二是换用低电容线缆,比如低电容双绞线,分布电容只有普通线缆的一半。最后我选了低电容线缆,速率保持115200bps,误码率降到可接受范围。
7.4 电源纹波导致偶发通信错误
有一块板子,ADM3202的VCC是从一个开关电源直接取的,开关频率500kHz。通信大部分时候正常,但偶尔会出错。用示波器看VCC引脚,发现纹波峰峰值有200mV,频率500kHz。
这个纹波耦合到了发送器输出上,导致RS-232信号的判决电平偏移。虽然RS-232标准对电源纹波不敏感,但200mV的纹波已经超过了接收器的容限。解决办法是在ADM3202的VCC引脚旁边加一个LDO,把开关电源的纹波滤掉。加了LDO之后,VCC纹波降到10mV以下,通信再也没出过错。
这个经验告诉我,RS-232收发器的电源质量不能忽视。虽然芯片本身对电源纹波有一定抑制能力,但纹波太大还是会出问题。如果板子上有开关电源,最好给RS-232收发器单独加一级LDO。
7.5 静电打坏接口芯片的防护改进
有个产品在客户现场用了几个月,陆续有几台出现通信故障。返修后发现ADM3202的R1IN引脚击穿。分析下来是客户现场静电比较严重,操作人员经常带电插拔DB9接口,静电通过接口打到了芯片上。
原来的设计在R1IN和R2IN上没有加TVS管,只靠芯片内部的ESD保护。芯片内部的ESD保护能扛住人体模型的±15kV,但那是针对芯片引脚直接接触的静电。通过DB9接口进来的静电,经过线缆的衰减,波形可能更复杂,能量更大,芯片内部保护扛不住。
改进方案是在DB9接口的R1IN、R2IN、T1OUT、T2OUT上各加一个TVS管,型号选SMBJ15CA,双向15V。改进后的产品再没出现过静电打坏接口的问题。
这个教训让我明白,芯片内部的ESD保护是最后一道防线,不是唯一防线。如果接口会暴露在外部环境,一定要加外部TVS管。TVS管很便宜,几毛钱一颗,但能省下大量的返修成本。
7.6 关于焊接温度的注意事项
ADM3202ARUZ-REEL7是TSSOP封装,引脚间距0.65mm,手工焊接有点难度。我用热风枪焊接时,温度设在300°C到320°C之间,风量调到最小,避免把芯片吹跑。焊接时间控制在10秒以内,避免过热损坏芯片。
如果用烙铁焊接,建议用刀头烙铁,先给焊盘上锡,然后把芯片放上去,用烙铁头拖焊。拖焊时烙铁温度设在350°C左右,加足够的助焊剂,一次拖过去,不要反复拖。焊完后用放大镜检查有没有连锡,特别是相邻引脚之间。
还有一点:ADM3202ARUZ-REEL7的MSL等级是1级,也就是不需要烘烤就可以直接焊接。但如果芯片拆封后放置时间超过一年,建议还是烘烤一下,125°C烘烤4小时,去除吸收的湿气,避免回流焊时爆米花效应。
7.7 关于替代型号的实测对比
我手头同时有ADM3202和MAX3232,做过一次对比测试。同样的电路,同样的线缆,同样的通信速率115200bps,连续发送1MB数据,统计误码率。
ADM3202的误码率大概是10的负7次方,MAX3232的误码率大概是10的负6次方。两者都能满足大多数应用需求,但ADM3202略好一点。分析下来可能是ADM3202的电荷泵效率更高,V+和V-更稳定,发送器输出摆幅更大。
不过这个测试是在室温下做的,没有做高低温测试。工业级应用还需要在-40°C到85°C范围内测试。数据手册上ADM3202ARUZ-REEL7的工作温度范围是-40°C到85°C,满足工业级要求。
7.8 关于PCB布局的一个小技巧
最后分享一个PCB布局的小技巧:在ADM3202的V+和V-引脚旁边,各放一个测试点。调试的时候可以直接用万用表或者示波器测量V+和V-,不用去戳芯片引脚。TSSOP封装的引脚太密,表笔一不小心就短路了,有个测试点方便很多。
测试点不用太大,1mm直径的焊盘就够了。位置放在芯片旁边,但不要影响飞电容的布局。如果板子空间紧张,可以把测试点放在板子边缘,用走线连过去。走线要粗一点,至少0.3mm,避免引入额外阻抗。
这个技巧看起来不起眼,但在调试阶段能省不少事。我现在的板子上,但凡是电源节点,都会放测试点。调试的时候一目了然,不用拿着原理图到处找。