具體來說，這是一個非常簡單的RS485串口電路。具體電路如下圖所示。使用此電路後，無需使用單獨的訊號來管理485晶片的發送和接收時分複用（是不是很方便？我也這麼認為）。

問題出在這個電路。我們在55度的環境溫度下做實驗的時候，一切正常，收發資料都沒問題。但是到了用戶現場，運行了一會兒就卡住了，什麼反應都沒有。我現場勘察（實地考察）之後，你知道使用者在哪裡嗎？它被放在一台發熱很大的引擎旁邊（算了，算了，客戶至上）。我親自測量了環境溫度，超過48度。為了防塵，我的電路板和一個發熱很大的主控單元被放在一個盒子裡，而且沒有風扇。這導致盒子裡的溫度超過了70度（難道要燒烤嗎？）。真是沒辦法，到底是什麼樣的安裝環境不方便測量。我也快崩潰了，然後突然想到一個辦法，就問身後的嵌入式軟體工程師，你們的軟體配置是不是有問題？ ARM晶片過熱會降低頻率。是不是你配置錯了，導致收發出了問題（因為我現在還不清楚具體是什麼問題）。然後那人委屈地說：“沒什麼特別的。我幾乎把說明書都翻遍了，也沒發現啊。”我先是表示了深深的同情，然後說：“兄弟，我回去幫你想想到底哪裡出了問題。”

回到公司後，我用熱風槍猛吹ARM晶片，但沒反應。還好，電位器紋絲不動。於是我逐一吹電路的其他部分。吹到三極管（圖中的Q4）時，沒有資料輸出。看來是三極管的問題，但禍不單行。之後我沒再吹它，溫度下降後仍然沒有數據。難道是它燒壞了？仔細看，發現電阻被吹掉了（我去，硬體之路真是坎坷）。焊好電阻後，調小風量，加大溫度繼續吹。如果還是不行，就鎖定目標，測量波形。

分別測量上圖標示的 1、2 和 3 點。電路設計中所使用的限流電阻為 1KΩ，三極管為 9013。首先，在室溫下測量三個測試點的波形。第一個波形是隔離晶片 ADuM1201 的輸出腳位波形，如下圖所示。輸出電壓幅度為 5V（忽略背景圖形）。

第二點波形是9013三極體的基極控制電壓。波形如下圖所示。輸出電壓峰值約700mV，波動範圍約200mV。也就是說，當電平為0.7V時，三極管導通；當電平為0.5V時，三極管關斷。

第三點波形是9013三極體的集極電壓。波形如下圖所示，輸出電壓幅度約為5V。

然後我用手（我可是個吹頭髮高手）對著它吹了一會兒，然後用另一隻手測量波形。還好熨斗沒把我的手燙出水泡（不然就屬於工傷了）。我重新測量了前面提到的三個測量點。第一個測量點的波形如下圖所示。波形與加熱前的波形基本上相同，所以加熱不會改變ADuM1201隔離晶片的輸出電壓特性。

然後繼續測量第二個測量點。當溫度繼續升高至約攝氏55度時，第二個測量點的波形如下圖所示。電壓波動範圍減少至約100mV以下，即高電位降至0.6V，而低電位仍約為0.5V。隨著溫度持續升高，當溫度達到攝氏65度時，第二個測量點的電壓基本上保持在0.5V，電晶體保持導通狀態，因此RS485無法傳送資料。

好的，第三個觸點已上線。當溫度加熱到大約 55 度時，第三個觸點的波形如下圖所示。隨著溫度升高，第三個接點的輸出電壓保持低電平，RS485 電路處於接收狀態。

IK，這不是在耍我嗎？讓我來看看這個三極管的特性（當年誰叫我別努力學習的）。三極體的物理結構是兩個PN接面。它的Ube電壓特性如下圖所示。它的導通電壓約為0.7V，基極和射極電壓特性與二極體相同。從右下角的圖中可以看出，隨著溫度升高，Ube特性曲線整體向右移動，三極管的導通壓降減小，導致控制MAX485晶片的RE引腳始終處於低電平，因此無法發送資料。

既然我已經了解了溫度對三極管的影響，現在讓我來改變一下。從上面的分析可知，三極管的基極最終被箝位在0.5V，因為10KΩ的5V上拉電阻和1KΩ的限流電阻將三極管的基極電壓分壓至0.5V。將限流電阻R65改為0Ω後，波形如下圖所示。可以看出，電壓波形在0V到0.7V之間波動。

更換為0Ω限流電阻後，繼續加熱RS485電路。波形如下圖所示。可以看出波形沒有明顯變化，串列埠可以正常發送資料。但是，由於電晶體的基極將ADuM1201的發送引腳電壓拉低至0.7V，導致ADuM1201的輸出電流增大，長期運作會對裝置壽命造成嚴重影響。我這個人不忍心不徹底更換（主要是怕以後會給我帶來麻煩）。

為了徹底解決這個問題，我絞盡腦汁（假裝思考）發現，三極管的溫度特性會導致高溫工作時基極閾值電壓降低。如果只降低ADuM1201的輸出限流電阻會縮短元件壽命並影響產品質量，那麼我現在將三極管9013更換為MOS管GMS2302。由於MOS管是壓控元件，因此功耗不高。

下圖所示為室溫下MOS管GMS2302的閘極電壓波形。可以看出，波形範圍為0V至5V。

當MOS管GMS2302溫度約為80℃時，其閘極電壓波形如下圖所示。電壓波形保持不變，串口可以正常發送資料。

因此，在設計過程中，我必須秉持探究精神（如同躲在坑裡一樣）徹底解決問題。這個案例是我個人親身經歷的，雖然規模不大，但卻有重要的參考意義。從中得出的結論是，它可以指導我們未來的硬體設計流程。如果用作開關，最好選擇MOS管，並合理選擇限流電阻。

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