堅牢で信頼性の高いバス・ノード設計では、産業用環境で発生する可能性のあるサージ過渡から保護するために、多くの場合、外部の過渡保護デバイスを使用する必要があります。これらの過渡は広い周波数帯域幅 (約 3MHz～300MHz) を持つため、PCB 設計時に高周波レイアウト手法を適用する必要があります。
- 保護回路をバス・コネクタの近くに配置し、ノイズ過渡が基板全体に伝播するのを防止します。
- VCC およびグランド・プレーンを使用して、低インダクタンスを実現します。高周波電流は、抵抗が最小ではなく、インピーダンスが最小であるパスに追従する傾向があることに注意してください。
- 信号路の方向に向けて保護部品を設計します。過渡電流を信号路から強制的に迂回させて保護デバイスに到達させないでください。
- 基板上のトランシーバ、UART、コントローラ IC の VCC および VIO ピンにできるだけ近い位置に、1µF 以上のデカップリング・コンデンサを配置します。
- 実効ビア・インダクタンスを最小化するため、デカップリング・コンデンサと保護デバイスの VCC、VIO、グランド接続には少なくとも 2 つのビアを使用します。
- 過渡イベント時にこれらのラインのノイズ電流を制限するには、ロジック・ラインに 1kΩ～10kΩ のプルアップおよびプルダウン抵抗を使用します。
- TVS クランプ電圧がトランシーバ・バス・ピンの規定最大電圧よりも高い場合は、Y、Z、A、B の各バス・ラインにパルス耐性抵抗を挿入します。これらの抵抗は、トランシーバへの残留クランプ電流を制限し、ラッチアップを防止します。
- 純粋な TVS 保護は最大 1kV のサージ過渡に十分ですが、過渡電圧が高い場合は、数百ボルトのクランプ電圧に過渡を低減する金属酸化物バリスタ (MOV) と、過渡電流を 1mA 未満に制限する過渡ブロッキング・ユニット (TBU) が必要です。