1. Giới thiệu ISL3158EIUZ (3158Z)
IC ISL3158EIUZ là Transceiver RS-485/RS-422 tốc độ cao, được sản xuất bởi Renesas (trước đây là Intersil).
Đây là IC giao tiếp truyền thông vi sai (Differential Communication) giúp kết nối giữa vi điều khiển, PLC, module công nghiệp hoặc thiết bị truyền dữ liệu ở khoảng cách xa (lên tới hàng trăm mét).
IC này đảm nhiệm 2 chức năng chính:
-
Truyền dữ liệu (Driver) – biến tín hiệu logic TTL từ vi điều khiển thành tín hiệu vi sai RS-485.
-
Nhận dữ liệu (Receiver) – nhận tín hiệu vi sai RS-485 và chuyển thành tín hiệu logic TTL.
2. Cấu tạo ISL3158EIUZ (3158Z)
Bên trong IC gồm 3 khối chức năng chính:
-
Bộ truyền (Driver): Khuếch đại và đảo tín hiệu từ chân DI ra cặp đường truyền A/Y và B/Z.
-
Bộ nhận (Receiver): So sánh điện áp vi sai giữa A/Y và B/Z để xuất tín hiệu logic ra chân RO.
-
Mạch điều khiển (Control logic): Quản lý trạng thái hoạt động thông qua chân DE (Driver Enable) và RE (Receiver Enable).
Mạch được thiết kế bảo vệ ESD cao (±15 kV), chống chập tải, và có thể hoạt động trong mạng đa điểm RS-485.
3. Thông số kỹ thuật ISL3158EIUZ (3158Z)
Thông số | Giá trị điển hình |
---|---|
Điện áp nguồn hoạt động (VCC) | 3.0 V – 5.5 V |
Tốc độ truyền tối đa | 40 Mbps |
Dạng tín hiệu | RS-485 / RS-422 |
Bảo vệ ESD | ±15 kV (HBM) |
Nhiệt độ hoạt động | –40 °C → +85 °C |
Dòng tiêu thụ không tải | ~1 mA |
Số node hỗ trợ trên bus | 128 thiết bị |
Loại đầu ra | Differential line driver |
Kiểu vỏ | MSOP-8 / SOIC-8 nhỏ gọn |
Bảo vệ chập tải | Có |
Ngắt driver khi quá nhiệt | Có (thermal shutdown) |
4. Sơ đồ chân và chức năng ISL3158EIUZ (3158Z)
Chân | Ký hiệu | Chức năng chi tiết |
---|---|---|
1 | RO | (Receiver Output) – Ngõ ra dữ liệu nhận được, xuất mức logic TTL cho vi điều khiển. |
2 | RE | (Receiver Enable) – Cho phép hoạt động bộ nhận khi mức logic LOW (0), ngắt khi HIGH (1). |
3 | DE | (Driver Enable) – Cho phép hoạt động bộ truyền khi HIGH (1), ngắt khi LOW (0). |
4 | DI | (Driver Input) – Ngõ vào dữ liệu logic TTL từ vi điều khiển để gửi ra đường truyền RS-485. |
5 | GND | Mass nguồn của IC. |
6 | A/Y | Đường truyền vi sai A (hoặc Y) – cực không đảo của cặp RS-485. |
7 | B/Z | Đường truyền vi sai B (hoặc Z) – cực đảo của cặp RS-485. |
8 | VCC | Nguồn nuôi IC (3.3V hoặc 5V). |
🧠 Ghi nhớ dễ:
-
DI → A/B (Gửi ra bus)
-
A/B → RO (Nhận về MCU)
-
DE, RE dùng để bật/tắt 2 khối driver & receiver độc lập.
5. Chức năng linh kiện ISL3158EIUZ (3158Z)
IC này dùng để chuyển đổi tín hiệu giữa chuẩn TTL/CMOS và RS-485/RS-422, giúp vi điều khiển có thể:
-
Gửi dữ liệu ra đường truyền RS-485 song công hoặc bán song công.
-
Nhận tín hiệu từ thiết bị khác trong mạng RS-485.
-
Hoạt động trong môi trường nhiễu cao, nhờ truyền vi sai cân bằng.
Ngoài ra, ISL3158 có thể dùng trong:
-
Mạng Modbus RTU, Profibus, hoặc công nghiệp RS-485.
-
Giao tiếp giữa nhiều bộ điều khiển (multi-node network).
6. Ứng dụng ISL3158EIUZ (3158Z)
-
Giao tiếp RS-485/RS-422 giữa vi điều khiển và module cảm biến xa.
-
Hệ thống tự động hóa công nghiệp (PLC, DCS, SCADA).
-
Thiết bị đo đạc và điều khiển từ xa (remote I/O).
-
Mạch truyền dữ liệu tốc độ cao trong nhà máy, robot, năng lượng mặt trời.
-
Module Modbus, RS-485 converter, USB-RS485 adapter.
7. Kích thước ISL3158EIUZ (MSOP-8)
-
Loại vỏ: MSOP-8 (Mini Small Outline Package).
-
Chiều dài: ~3.0 mm
-
Chiều rộng: ~3.0 mm
-
Bước chân: 0.65 mm
-
Số chân: 8
-
Lắp bề mặt (SMD).
8. Cách đo kiểm tra sống/chết ISL3158EIUZ (3158Z)
Dụng cụ:
-
Đồng hồ số.
-
Nguồn DC 5V.
-
Vi điều khiển hoặc mạch tạo xung logic (nếu có).
Các bước kiểm tra:
-
Kiểm tra nguồn:
-
Đo điện trở giữa VCC (chân 8) và GND (chân 5).
-
Nếu <100 Ω → có khả năng IC bị chập nguồn.
-
-
Kiểm tra logic:
-
Cấp 5V vào VCC, GND nối mass.
-
Đưa tín hiệu dao động TTL vào chân DI, đồng thời DE = HIGH, RE = LOW.
-
Đo dao động trên A/Y và B/Z, nếu có biên độ vi sai (~2V–3V) → IC hoạt động tốt.
-
-
Kiểm tra ngõ nhận:
-
Cho tín hiệu vi sai 1V–2V vào A/B (bằng máy phát xung),
-
RO sẽ xuất ra logic tương ứng (cao/thấp).
-
-
Dấu hiệu hỏng:
-
Không có tín hiệu ra A/B dù DE=1.
-
Không có phản ứng tại RO khi RE=0.
-
IC nóng hoặc có điện trở nội thấp giữa VCC–GND.
-