1. Giới thiệu về IC SN75LBC176DR
SN75LBC176DR (hoặc 7LB176) là IC transceiver chuẩn RS-485/RS-422 của hãng Texas Instruments, tích hợp cả bộ phát (Driver) và bộ thu (Receiver) trong cùng một chip.
IC này được thiết kế để truyền thông vi sai tốc độ cao, chống nhiễu mạnh, và có thể kết nối tối đa 32 thiết bị trên cùng một bus truyền thông.
SN75LBC176 là phiên bản cải tiến của SN75176 với dòng tiêu thụ thấp hơn, độ tin cậy cao, và khả năng bảo vệ ESD ±15 kV.
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
IC gồm hai khối chính:
-
Bộ phát (Driver):
-
Nhận tín hiệu logic TTL tại chân D.
-
Xuất tín hiệu vi sai lên hai đường truyền A và B.
-
Hoạt động khi DE = 1, ngừng khi DE = 0 (ngõ ra high-Z).
-
-
Bộ thu (Receiver):
-
Nhận tín hiệu vi sai từ hai đường A và B.
-
Xuất mức logic TTL tại chân R.
-
Hoạt động khi RE = 0, ngừng khi RE = 1 (ngõ ra high-Z).
-
Cả hai mạch phát – thu đều độc lập và có thể bật/tắt riêng biệt, rất phù hợp cho mạch giao tiếp nửa song công (half-duplex) trên đường RS-485.
3. Thông số kỹ thuật của SN75LBC176DR
Thông số | Ký hiệu | Giá trị điển hình |
---|---|---|
Điện áp nguồn | V<sub>CC</sub> | 4.75V → 5.25V |
Dòng tiêu thụ không tải | I<sub>CC</sub> | 10 mA (typ) |
Tốc độ truyền | — | Lên đến 10 Mbps |
Ngưỡng đầu vào vi sai | V<sub>TH</sub> | ±200 mV |
Điện áp Common-mode | V<sub>CM</sub> | -7V → +12V |
Dòng ngõ ra (Driver) | I<sub>O</sub> | ±60 mA |
Bảo vệ ESD | — | ±15 kV (HBM) |
Nhiệt độ hoạt động | T<sub>op</sub> | 0°C → +70°C |
Kiểu gói | — | SOP-8 (SOIC-8 Narrow) |
4. Kiểu chân và chức năng của SN75LBC176DR (SOP-8)
Sơ đồ chân (Top View – theo datasheet TI):
Chân | Ký hiệu | Tên gọi / Chức năng | Mô tả chi tiết |
---|---|---|---|
1 | R | Receiver Output | Ngõ ra TTL của bộ thu. Cho biết trạng thái vi sai giữa A và B. |
2 | RE | Receiver Enable | Bật/tắt bộ thu: RE = 0 → bật, RE = 1 → ngắt (R high-Z). |
3 | DE | Driver Enable | Bật/tắt bộ phát: DE = 1 → bật, DE = 0 → ngắt (A, B high-Z). |
4 | D | Driver Input | Ngõ vào logic TTL điều khiển bộ phát. |
5 | GND | Ground | Nối đất. |
6 | A | Non-inverting Output | Đầu ra vi sai dương của bộ phát. |
7 | B | Inverting Output | Đầu ra vi sai âm của bộ phát. |
8 | VCC | Supply Voltage | Nguồn cấp +5V cho IC. |
5. Chức năng hoạt động của SN75LBC176DR
A. Chế độ phát (Driver)
-
Khi DE = 1, tín hiệu tại chân D được truyền ra bus:
-
D = 1 → A > B (logic High)
-
D = 0 → A < B (logic Low)
-
-
Khi DE = 0, hai ngõ A, B ở trạng thái high-Z (ngắt khỏi bus).
B. Chế độ thu (Receiver)
-
Khi RE = 0, bộ thu đọc tín hiệu vi sai:
-
(A – B) > +200 mV → R = 1
-
(A – B) < -200 mV → R = 0
-
-
Khi RE = 1, chân R ở trạng thái high-Z.
C. Chế độ nghỉ (Standby)
-
Khi DE = 0 và RE = 1, IC ở trạng thái nghỉ hoàn toàn, tiết kiệm năng lượng.
6. Ứng dụng của SN75LBC176DR
-
Truyền thông công nghiệp RS-485 / RS-422.
-
Giao tiếp giữa vi điều khiển (UART) và bus RS-485.
-
Mạng Modbus RTU, BACnet, Profibus, DMX512.
-
Hệ thống điều khiển phân tán (PLC, HMI, cảm biến, bộ điều khiển).
-
Dùng trong mạch chuyển đổi USB/UART sang RS485.
7. Kích thước vật lý của IC SN75LBC176DR (SOP-8)
Thông số | Giá trị (mm) |
---|---|
Chiều dài tổng | 4.8 – 5.0 |
Chiều rộng tổng | 3.8 – 4.0 |
Chiều cao | 1.5 – 1.75 |
Bước chân | 1.27 |
Số chân | 8 |
Kiểu vỏ | SOP-8 (SOIC-8 Narrow) |
8. Cách đo và kiểm tra sống/chết của SN75LBC176DR
A. Kiểm tra nguồn
-
Cấp nguồn +5VDC giữa VCC (chân 8) và GND (chân 5).
-
Kiểm tra dòng tiêu thụ khoảng 10–20 mA khi hoạt động.
B. Kiểm tra bộ phát (Driver)
-
DE = 1, RE = 1 (vô hiệu hóa thu).
-
Cấp tín hiệu vuông 0–5V vào D (chân 4).
-
Đo điện áp giữa A (6) và B (7) bằng oscilloscope:
-
Khi D = 1 → A ≈ +2.5V, B ≈ +1.5V.
-
Khi D = 0 → A ≈ +1.5V, B ≈ +2.5V.
-
Nếu không có sự thay đổi, bộ phát bị hỏng.
-
C. Kiểm tra bộ thu (Receiver)
-
DE = 0, RE = 0.
-
Cấp tín hiệu vi sai nhỏ giữa A và B (ví dụ: A = 2V, B = 1V).
-
Đo ngõ ra R (chân 1):
-
A > B → R = 1, A < B → R = 0.
-
Không phản ứng → phần thu lỗi.
-