RS-485 數據速率獨立型半雙工中繼器設計

5、 某個(gè)總線(xiàn)閑置，低位 VOD 1.5 V，高位之初時(shí)延 (tD) 的 VOD > 1.5 V，此時(shí)，總線(xiàn) 2 的差動(dòng)輸出電壓為 VOD = VFS > +200 mV。之后，其余高位 VOD = VFS > +200 mV。

此外，XCVROUT代表總線(xiàn) 2 上遠程收發(fā)器的接收機輸出狀態(tài)。傳統中繼器設計的數據速率通常被限制為 10 kbps，更短傳播延遲的一些現代收發(fā)器擁有高達 100 kbps 以上的數據速率。

為了簡(jiǎn)便起見(jiàn)，到目前為止，中繼器討論始終都沒(méi)有涉及電隔離這一重要內容。但是，在一些遠距傳輸網(wǎng)絡(luò )(中繼器的主要應用領(lǐng)域)中，網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)之間的大接地電位差 (GPD) 很是常見(jiàn)。這些 GPD 以收發(fā)器輸入強共模電壓的形式存在，如果不實(shí)施電隔離，它們會(huì )對器件產(chǎn)生破壞力。當收發(fā)器總線(xiàn)電路隔離于其控制電路時(shí)，總線(xiàn)系統獨立于本地節點(diǎn)的接地電位。

圖 2 顯示了隔離于節點(diǎn)控制電路的總線(xiàn)節點(diǎn)驅動(dòng)器和接收機部分。但是，就中繼器而言，必須使用雙隔離，因為內部控制邏輯必須隔離于總線(xiàn) 1 和總線(xiàn) 2。另外，兩個(gè)總線(xiàn)還必須相互隔離。圖 5 顯示了實(shí)施這種隔離的一個(gè)中繼器電路，表1列出了其材料清單 (BOM)。電路使用兩個(gè)經(jīng)過(guò)隔離的 RS-485 收發(fā)器，每個(gè)收發(fā)器都要求一個(gè)單獨的隔離電源 VISO，其源自于控制部分的中央 3.3V 電源(請參見(jiàn)圖 6)。

圖 5 雙隔離半雙工中繼器

圖 6 雙隔離電源設計

結論

中繼器可用作總線(xiàn)擴展器或者分接頭延長(cháng)器。用作總線(xiàn)擴展器時(shí)，中繼器構建一個(gè)總線(xiàn)的末端和另一個(gè)總線(xiàn)的開(kāi)端。這樣可以在兩個(gè)端口固定安置故障保護電阻器和端接電阻器。但是，當中繼器用作分接頭延長(cháng)器時(shí)，它可以放置在網(wǎng)絡(luò )的任何位置。這時(shí)，應去除連接總線(xiàn)的端口的電阻器，但是仍然保留分接頭端口的電阻器。

表 1 中繼器信號路徑材料清單