LTC1543：软件可选择的多协议收发器深度解析

在电子工程师的日常设计工作中，多协议收发器是实现不同通信标准兼容的关键组件。今天，我们就来深入探讨一下 Linear Technology 公司的 LTC1543 软件可选择的多协议收发器，看看它有哪些独特的特性和应用场景。

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一、LTC1543 概述

LTC1543 是一款 3 驱动器/3 接收器的多协议收发器，由单一 5V 电源供电。它与 LTC1544 共同构成了完整的软件可选择 DTE 或 DCE 接口端口的核心，支持 RS232、RS449、EIA530、EIA530 - A、V.35、V.36 或 X.21 等多种协议。同时，它还具有 TUV/Detecon Inc. 认证的 NET1 和 NET2，并且符合 TBR2 标准。

二、关键特性

（一）软件可选择协议

LTC1543 支持多种通信协议，这使得它在不同的应用场景中具有很强的适应性。通过软件选择，工程师可以轻松切换协议，满足不同设备之间的通信需求。例如，在一个需要同时支持 RS232 和 V.35 协议的系统中，LTC1543 可以根据实际情况灵活选择合适的协议进行通信。

（二）单 5V 电源供电

采用内部电荷泵，仅需五个节省空间的表面贴装电容器，就可以在单一 5V 电源下运行。这种设计不仅简化了电源电路，还降低了功耗和成本。对于一些对电源要求较高的应用场景，如便携式设备，LTC1543 的单电源供电特性显得尤为重要。

（三）软件可选择电缆终端

可以使用 LTC1344A 软件可选择电缆终端芯片来实现电缆终端，也可以采用现有的分立设计。这种灵活性使得工程师可以根据具体的应用需求选择最合适的电缆终端方案，提高系统的稳定性和可靠性。

三、绝对最大额定值

在使用 LTC1543 时，必须注意其绝对最大额定值，以确保设备的安全和可靠性。以下是一些重要的绝对最大额定值参数：	参数	数值
电源电压	6.5V
输入电压（发射器）	–0.3V 至 (VCC + 0.3V)
输入电压（接收器）	–18V 至 18V
逻辑引脚电压	–0.3V 至 (VCC + 0.3V)
输出电压（发射器）	(VDD – 0.3V) 至 (VDD + 0.3V)
输出电压（接收器）	–0.3V 至 (VEE + 0.3V)
VEE 电压	–10V 至 0.3V
VDD 电压	–0.3V 至 10V
短路持续时间（发射器输出）	无限
短路持续时间（接收器输出）	无限
VEE 短路持续时间	30 秒
工作温度范围（LTC1543C）	0°C 至 70°C
工作温度范围（LTC1543I）	–40°C 至 85°C
存储温度范围	–65°C 至 150°C
引脚温度（焊接，10 秒）	300°C

四、电气特性

（一）电源特性

LTC1543 的电源特性包括电源电流、内部功耗、电荷泵输出电压等。不同的工作模式下，电源电流和功耗会有所不同。例如，在 DCE 模式下，RS530、RS530 - A、X.21 模式满载时的内部功耗为 230mW，而 V.35 模式满载时为 600mW。

（二）逻辑输入和输出特性

逻辑输入和输出特性包括逻辑输入高电压、逻辑输入低电压、输出高电压、输出低电压等。这些参数决定了 LTC1543 与其他数字电路的兼容性。例如，逻辑输入高电压为 2V，逻辑输入低电压为 0.8V，这使得 LTC1543 可以与常见的 TTL 逻辑电路兼容。

（三）不同协议下的驱动和接收特性

在不同的协议下，LTC1543 的驱动和接收特性也有所不同。以 V.11 驱动为例，其开路差分输出电压为 ±5V，负载差分输出电压在不同负载电阻下有不同的值。这些特性对于保证信号的传输质量至关重要。

五、引脚功能

LTC1543 共有 28 个引脚，每个引脚都有特定的功能。例如，C1 - 和 C1 + 用于连接电容 C1，VDD 为 V.28 生成正电源电压，D1、D2、D3 为 TTL 电平驱动器输入，R1、R2、R3 为 CMOS 电平接收器输出等。了解这些引脚的功能对于正确使用 LTC1543 至关重要。

六、模式选择

通过模式选择引脚 M0、M1 和 M2 以及 DCE/DTE 引脚，可以选择不同的接口协议。例如，当 M2 = 1，M1 = 0，M0 = 0 时，端口配置为 V.35 接口。此外，还可以通过插拔合适的接口电缆或使用跳线来选择模式。当电缆移除时，LTC1543 会进入无电缆模式，此时电源电流降至小于 200µA，所有驱动器输出和电缆终端电阻进入高阻抗状态。

七、电缆终端

传统的电缆终端实现方式存在一些问题，如使用昂贵的继电器切换电阻或需要用户每次更改接口标准时更换终端模块。而 LTC1344A 与 LTC1543/LTC1544 配合使用，可以通过软件控制为 V.10（RS423）、V.11（RS422）、V.28（RS232）和 V.35 电气协议提供终端，解决了电缆终端切换的问题。

八、不同接口应用

（一）V.10（RS423）接口

V.10 是一种不平衡接口，通常不需要电缆终端，但接收器输入必须符合特定的阻抗曲线。在 LTC1544 的 V.10 模式下，内部开关 S3 关闭，非反相输入接地，电缆终端为 LTC1544 V.10 接收器的 30k 输入阻抗接地。

（二）V.11（RS422）接口

V.11 是一种平衡接口，在接收器端有一个最小为 100Ω 的差分终端。在 V.11 模式下，LTC1344A 内部除 S1 外的所有开关关闭，S1 连接一个 103Ω 的差分终端阻抗到电缆。

（三）V.28（RS232）接口

V.28 是一种不平衡接口，在 V.28 模式下，LTC1543/LTC1544 内部除 S3 外的所有开关关闭，S3 连接一个 6k 阻抗接地，与 20k 加 10k 的阻抗并联，组合阻抗为 5k。

（四）V.35 接口

V.35 是一种平衡接口，需要在接收器端和发生器端使用 T 或 delta 网络终端。在 V.35 模式下，LTC1344A 内部的 S1 和 S2 开关打开，连接 T 网络阻抗。

九、其他特性

（一）无电缆模式

当电缆从连接器断开时，LTC1543 进入无电缆模式（M0 = M1 = M2 = 1），此时电荷泵、偏置电路、驱动器和接收器关闭，驱动器输出进入高阻抗状态，电源电流降至小于 200µA。

（二）电荷泵

LTC1543 使用内部电容电荷泵生成 VDD 和 VEE，电压倍增器在 VDD 上产生约 8V，电压逆变器为 VEE 产生约 -7.5V。需要四个 1µF 的表面贴装钽或陶瓷电容和一个最小为 3.3µF 的 VEE 电容。

（三）接收器故障保护

所有 LTC1543/LTC1544 接收器在所有模式下都具有故障保护功能。如果接收器输入悬空或通过终端电阻短路，接收器输出将始终强制为逻辑高。

（四）DTE 与 DCE 操作

DCE/DTE 引脚用于启用 LTC1543 中的驱动器 3/接收器 1 以及 LTC1544 中的驱动器 3/接收器 1 和驱动器 4/接收器 4。LTC1543/LTC1544 可以通过两种方式配置为 DTE 或 DCE 操作：使用专用的 DTE 或 DCE 端口，或使用一个可以通过重新路由信号来配置为 DTE 或 DCE 操作的端口。

十、典型应用

LTC1543 在数据网络 CSU 和 DSU、数据路由器等领域有广泛的应用。例如，在一个多协议串行接口中，LTC1543 可以与 LTC1544、LTC1344A 配合使用，实现完整的 DTE 或 DCE 端口。通过不同的模式选择和电缆终端配置，可以满足不同协议的通信需求。

十一、总结

LTC1543 作为一款软件可选择的多协议收发器，具有多种协议支持、单 5V 电源供电、软件可选择电缆终端等特性，为电子工程师在设计多协议通信系统时提供了极大的便利。在实际应用中，工程师需要根据具体的需求选择合适的模式和配置，以确保系统的稳定性和可靠性。同时，了解 LTC1543 的各种特性和应用场景，也有助于工程师更好地发挥其性能，实现更高效的通信设计。

你在使用 LTC1543 或其他多协议收发器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。