1. Giới thiệu về IC SN65LBC176DR
SN65LBC176DR (thường được gọi tắt là 6LB176) là một bộ thu–phát truyền thông (RS-485/RS-422 Transceiver) do Texas Instruments (TI) sản xuất.
Linh kiện này cho phép truyền dữ liệu vi sai (differential transmission) trên đường dài với tốc độ cao, chống nhiễu tốt, và hỗ trợ nhiều thiết bị trên cùng một bus.
IC được thiết kế theo chuẩn TIA/EIA-485-A và EIA-422-B, thích hợp cho các ứng dụng mạng truyền thông công nghiệp, PLC, Modbus, RS-485 UART, và truyền thông vi điều khiển với khoảng cách xa.
2. Cấu tạo và nguyên lý bên trong của SN65LBC176DR
Bên trong IC gồm hai phần chính:
-
Bộ phát (Driver):
-
Nhận tín hiệu logic từ chân D (logic TTL/CMOS) → phát ra tín hiệu vi sai trên hai chân A và B.
-
Có điều khiển bật/tắt qua chân DE (Driver Enable).
-
-
Bộ thu (Receiver):
-
Nhận tín hiệu vi sai từ hai chân A và B → xuất ra tín hiệu logic TTL/CMOS tại chân R.
-
Có thể bật/tắt qua chân RE (Receiver Enable).
-
Ngoài ra còn có:
-
Nguồn cấp VCC (thường 5V).
-
Mạch bảo vệ chống tĩnh điện (ESD Protection).
-
Ngưỡng nhận tín hiệu vi sai ±200mV, giúp IC hoạt động ổn định ngay cả khi nhiễu môi trường cao.
3. Thông số kỹ thuật của SN65LBC176DR
Thông số | Ký hiệu | Giá trị điển hình |
---|---|---|
Điện áp nguồn | V<sub>CC</sub> | 4.75V – 5.25V |
Dòng tiêu thụ | I<sub>CC</sub> | 60 mA (max) |
Tốc độ truyền dữ liệu | — | 10 Mbps (max) |
Số node hỗ trợ | — | 32 thiết bị/bus |
Ngưỡng nhận vi sai | V<sub>TH</sub> | ±200 mV |
Điện áp đầu ra (A, B) | V<sub>O</sub> | ±7V (max) |
Điện áp common-mode | V<sub>CM</sub> | -7V đến +12V |
Bảo vệ ESD | — | ±15 kV (Human Body Model) |
Dải nhiệt hoạt động | T<sub>op</sub> | -40°C → +85°C |
Kiểu đóng gói | — | SOP-8 (SOIC-8 Narrow) |
4. Kiểu chân và chức năng của SN65LBC176DR (SOP-8)
Sơ đồ chân (Top View – SOP-8):
Chân số | Ký hiệu | Tên gọi | Chức năng & Mô tả |
---|---|---|---|
1 | R | Receiver Output | Ngõ ra của bộ thu RS-485. Xuất tín hiệu logic TTL/CMOS tương ứng với mức vi sai giữa A và B. |
2 | RE | Receiver Enable | Kích hoạt bộ thu: RE = 0 → bật, RE = 1 → tắt (ngõ R ở trạng thái high-Z). |
3 | DE | Driver Enable | Kích hoạt bộ phát: DE = 1 → bật, DE = 0 → tắt (A, B ở high-Z). |
4 | D | Driver Input | Tín hiệu logic TTL/CMOS đầu vào. Khi DE = 1, dữ liệu ở D được phát ra A, B. |
5 | GND | Ground | Chân nối đất của IC. |
6 | A | Non-inverting Bus Terminal | Đường tín hiệu vi sai “A” (đầu dương). |
7 | B | Inverting Bus Terminal | Đường tín hiệu vi sai “B” (đầu âm). |
8 | VCC | Power Supply | Chân cấp nguồn 5V cho IC. |
5. Chức năng hoạt động của SN65LBC176DR
A. Chế độ phát (Driver Mode):
-
Khi DE = 1, bộ phát được kích hoạt.
-
Dữ liệu tại D được mã hóa thành tín hiệu vi sai:
-
D = 1 → A > B (logic ‘1’)
-
D = 0 → A < B (logic ‘0’)
-
B. Chế độ thu (Receiver Mode):
-
Khi RE = 0, bộ thu hoạt động.
-
So sánh hiệu điện thế giữa A và B:
-
(A – B) > +200mV → R = 1
-
(A – B) < -200mV → R = 0
-
C. Chế độ nghỉ (Idle / Disable):
-
Nếu RE = 1 và DE = 0 → cả hai khối thu và phát đều tắt, các chân R, A, B ở trạng thái high-impedance (Z) → tránh xung đột trên bus.
6. Ứng dụng của SN65LBC176DR
-
Giao tiếp RS-485/RS-422 cho vi điều khiển (MCU, PLC).
-
Mạng công nghiệp: Modbus, Profibus, BACnet, CAN to RS485 converter.
-
Truyền thông giữa thiết bị cách xa (tới hàng trăm mét).
-
Bộ cách ly tín hiệu số trong hệ thống điều khiển công nghiệp.
-
Giao tiếp đa điểm (multi-drop bus) với nhiều thiết bị.
-
Module UART–RS485 (MAX485, SN75176, SN65LBC176, v.v.)
7. Kích thước vật lý của SN65LBC176DR (SOP-8)
Thông số | Ký hiệu | Giá trị (mm) |
---|---|---|
Chiều dài tổng | L | 4.8 – 5.0 |
Chiều rộng tổng | W | 3.8 – 4.0 |
Chiều cao | H | 1.5 – 1.75 |
Khoảng cách giữa các chân | e | 1.27 |
Chiều dài chân | L1 | 0.4 – 1.0 |
Số chân | — | 8 |
Kiểu vỏ | — | SOP-8 (SOIC-8 Narrow) |
8. Cách đo và kiểm tra sống/chết của SN65LBC176DR
A. Kiểm tra nguồn:
-
Cấp 5VDC giữa VCC (8) và GND (5).
-
Dòng tiêu thụ tĩnh khoảng 2–10 mA.
B. Kiểm tra ngõ phát (Driver):
-
Kéo DE = 1, RE = 1 (tắt ngõ thu).
-
Cấp tín hiệu logic (0/5V) vào D (chân 4).
-
Dùng oscilloscope đo giữa A–B:
-
Thấy dạng xung vi sai đối ngược nhau → IC tốt.
-
Nếu A và B không thay đổi → hỏng phần driver.
-
C. Kiểm tra ngõ thu (Receiver):
-
Kéo RE = 0, DE = 0 (chỉ bật ngõ thu).
-
Cấp tín hiệu vi sai nhỏ (±1V) giữa A và B.
-
Quan sát chân R (chân 1):
-
Nếu A > B → R = 1, A < B → R = 0 → IC hoạt động tốt.
-
Nếu không thay đổi → lỗi bộ thu.
-