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本文基于RS-485通信协议，采用上海先进半导体公司的1.2μm BiCMOS工艺，利用Cadence Spectre电路仿真工具，设计了一款RS-485通信接口芯片。该芯片采用双向、半双工通信方式，正常工作温度范围为-40℃～90℃。具有230μA的低静态工作电流、±15kV静电保护、12ns的传输延迟和三态输出等特点，可以应用于数据采集和控制系统中。本文设计的RS-485通信接口芯片采用平衡发送和差分接收方式，即在发送端，驱动器将TTL电平转换成差分信号输出；在接收端，接收器将差分信号变成TTL电平，这种方式消除了网络中作为共模电压出现的接地偏移和感应噪声信号的影响，具有较强抑制共模干扰的能力。芯片内部主要由发送模块和接收模块两部分构成。其中发送模块由两组对称的数字电路实现平衡驱动，并且采用典型的CMOS三态缓冲输出结构，具有短路电流保护和过温关断功能；接收模块由迟滞比较电路和三态缓冲电路构成，选择-50mV和-200mV的阈值点使得芯片具有开路和短路保护功能，并且具有较高的灵敏度，可检测低至200mV的电压。芯片的驱动输出端是由尺寸很大的MOS管构成，这些MOS管的漏区和衬底形成的PN结就相当于一个大面积的二极管，可以起到ESD保护作用，而且在版图设计上，管脚A、B还增加了一些特殊的保护环以起到静电保护的作用，使其能达到±15kV的静电保护。此外该芯片无限摆率，数据传输速率可达到5Mbps。通过仿真可知，该芯片符合RS-485协议标准并达到了预先设定的技术指标。本文根据Design Rules进行了版图设计，其中最关键的部分是对输出驱动电路的布局和结构设计，采取了电阻分流措施来防止芯片局部过热；并将大尺寸数字输出管PMOS和NMOS隔离措施来防止发生闩锁效应。利用Cadence Dracula版图验证工具进行了DRC和LVS检查，最终设计出芯片净面积约为2.2mm~2，并进行了流片。与同类产品相比，具有面积小，低功耗等优点。