具体来说，这是一个非常简单的RS485串口电路。具体电路如下图所示。使用此电路后，无需使用单独的信号来管理485芯片的发送和接收时分复用（是不是很方便？我也这么认为）。

问题出在这个电路上。我们在55度的环境温度下做实验的时候，一切正常，收发数据都没问题。但是到了用户现场，运行了一会儿就卡住了，什么反应都没有。我现场勘察（实地考察）之后，你知道用户在哪儿吗？它被放在一台发热很大的发动机旁边（算了，算了，客户至上）。我亲自测量了环境温度，超过48度。为了防尘，我的电路板和一个发热很大的主控单元被放在一个盒子里，而且没有风扇。这导致盒子里的温度超过了70度（难道要烧烤吗？）。真是没办法，到底是什么样的安装环境不方便测量。我也快崩溃了，然后突然想到一个办法，就问身后的嵌入式软件工程师，你们的软件配置是不是有问题？ARM芯片过热会降低频率。是不是你配置错了，导致收发出了问题（因为我现在还不清楚具体是什么问题）。然后那人委屈地说：“没什么特别的。我几乎把说明书都翻遍了，也没发现啊。”我先是表示了深深的同情，然后说：“兄弟，我回去帮你想想到底哪里出了问题。”

回到公司后，我用热风枪猛吹ARM芯片，但没反应。还好，电位器纹丝不动。于是我逐个吹电路的其他部分。吹到三极管（图中的Q4）时，没有数据输出。看来是三极管的问题，但祸不单行。之后我没再吹它，温度下降后仍然没有数据。难道是它烧坏了？仔细看，发现电阻被吹掉了（我去，硬件之路真是坎坷）。焊好电阻后，调小风量，加大温度继续吹。如果还是不行，就锁定目标，测量波形。

分别测量上图中标记的 1、2 和 3 点。电路设计中使用的限流电阻为 1KΩ，三极管为 9013。首先，在室温下测量三个测试点的波形。第一个波形是隔离芯片 ADuM1201 的输出引脚波形，如下图所示。输出电压幅度为 5V（忽略背景图形）。

第二点波形是9013三极管的基极控制电压。波形如下图所示。输出电压峰值约为700mV，波动范围约为200mV。也就是说，当电平为0.7V时，三极管导通；当电平为0.5V时，三极管关断。

第三点波形是9013三极管的集电极电压。波形如下图所示，输出电压幅度约为5V。

然后我用手（我可是个吹头发高手）对着它吹了一会儿，然后用另一只手测量波形。还好熨斗没把我的手烫出水泡（不然就属于工伤了）。我重新测量了前面提到的三个测量点。第一个测量点的波形如下图所示。波形与加热前的波形基本相同，所以加热不会改变ADuM1201隔离芯片的输出电压特性。

然后继续测量第二个测量点。当温度继续升高至约55摄氏度时，第二个测量点的波形如下图所示。电压波动范围减小至约100mV以下，即高电平降至0.6V，而低电平仍约为0.5V。随着温度继续升高，当温度达到65摄氏度时，第二个测量点的电压基本保持在0.5V，晶体管保持导通状态，因此RS485无法发送数据。

好的，第三个触点已上线。当温度加热到大约 55 度时，第三个触点的波形如下图所示。随着温度升高，第三个触点的输出电压保持低电平，RS485 电路处于接收状态。

IK，这不是在耍我吗？让我来看一下这个三极管的特性（当年谁叫我别努力学习的）。三极管的物理结构是两个PN结。它的Ube电压特性如下图所示。它的导通电压约为0.7V，基极和发射极电压特性与二极管相同。从右下角的图中可以看出，随着温度升高，Ube特性曲线整体向右移动，三极管的导通压降减小，导致控制MAX485芯片的RE引脚始终处于低电平，因此无法发送数据。

既然我已经了解了温度对三极管的影响，现在让我来改变一下。从上面的分析可知，三极管的基极最终被钳位在0.5V，因为10KΩ的5V上拉电阻和1KΩ的限流电阻将三极管的基极电压分压至0.5V。将限流电阻R65改为0Ω后，波形如下图所示。可以看出，电压波形在0V到0.7V之间波动。

更换为0Ω限流电阻后，继续对RS485电路进行加热。波形如下图所示。可以看出波形没有明显变化，串口可以正常发送数据。但是，由于晶体管的基极将ADuM1201的发送引脚电压拉低至0.7V，导致ADuM1201的输出电流增大，长期运行会对器件寿命造成严重影响。我这个人不忍心不彻底更换（主要是怕以后会给我带来麻烦）。

为了彻底解决这个问题，我绞尽脑汁（假装思考）发现，三极管的温度特性会导致高温工作时基极阈值电压降低。如果仅仅降低ADuM1201的输出限流电阻会缩短器件寿命并影响产品质量，那么我现在将三极管9013更换为MOS管GMS2302。由于MOS管是压控器件，因此功耗不高。

下图所示为室温下MOS管GMS2302的栅极电压波形。可以看出，波形范围为0V至5V。

当MOS管GMS2302温度约为80℃时，其栅极电压波形如下图所示。电压波形保持不变，串口可以正常发送数据。

因此，在设计过程中，我必须秉持探究精神（如同躲在坑里一样）彻底解决问题。这个案例是我个人亲身经历的，虽然规模不大，但具有重要的参考意义。从中得出的结论是，它可以指导我们未来的硬件设计过程。如果用作开关，最好选择MOS管，并合理选择限流电阻。

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