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多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò),例如:Profibus、Modbus 和 BACnet 等通常均要求具備 RS-485 雙線、半雙工總線系統(tǒng)與四線、全雙工總線系統(tǒng)通用性。這些系統(tǒng)可以擴(kuò)展至數(shù)百米長(zhǎng),并承受較大的接地電位差 (GPD)。這些電位差會(huì)超出收發(fā)器的共模電壓范圍,對(duì)器件造成損壞。為了消除 GPD,我們利用電隔離型收發(fā)器,將總線節(jié)點(diǎn)的控制電子組件隔離于連接總線的實(shí)際收發(fā)器級(jí)。顯示了使用 2-4 線轉(zhuǎn)換器的混合網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)圖。

 

信號(hào)鏈基礎(chǔ)知識(shí) 67:如何設(shè)計(jì)一款適用RS-485 的 2-4 線轉(zhuǎn)換器

 

1 2-4 線轉(zhuǎn)換器可確保半雙工系統(tǒng)和全雙工系統(tǒng)之間的通用性

為了使轉(zhuǎn)換器運(yùn)行不依賴于數(shù)據(jù)速率,我們通過(guò)總線的邏輯狀態(tài)來(lái)控制轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)器和接收器的開啟和關(guān)閉。總線驅(qū)動(dòng)是以每比特間隔,從而讓轉(zhuǎn)換器運(yùn)行獨(dú)立于信號(hào)數(shù)據(jù)速率。

簡(jiǎn)單的控制邏輯可確保驅(qū)動(dòng)器 D1 和 D2 僅由相反接收器(也即 R1 或者 R2)輸出的邏輯低激活啟用。因?yàn)榻邮掌鬏斎攵舜嬖?VFS > 200 mV 的總線故障保護(hù)電壓,所以在總線閑置期間,兩個(gè)接收器輸出均為邏輯高。逆變器柵極將該邏輯高電平反向?yàn)榈蛻B(tài),并在關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器的同時(shí)啟用接收器。

在半到全雙工方向(2:自左向右),R1 輸入端的負(fù)總線電壓激活驅(qū)動(dòng)器 D2,并對(duì)驅(qū)動(dòng)器輸入使用低態(tài)。D2 通過(guò)以一個(gè)負(fù)輸出電壓驅(qū)動(dòng)傳輸總線來(lái)做出相應(yīng)的響應(yīng)。當(dāng) R1 輸入的總線電壓變?yōu)檎龝r(shí),D2 立即失效。但是,它的輸出卻為高電平,原因是故障保護(hù)偏置電阻器 RFS形成總線電壓 VFS。

 

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