RS-485 數(shù)據(jù)速率獨(dú)立型半雙工中繼器設(shè)計(jì)

5、 某個(gè)總線閑置，低位 VOD 1.5 V，高位之初時(shí)延 (tD) 的 VOD > 1.5 V，此時(shí)，總線 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 2 上遠(yuǎn)程收發(fā)器的接收機(jī)輸出狀態(tài)。傳統(tǒng)中繼器設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)速率通常被限制為 10 kbps，更短傳播延遲的一些現(xiàn)代收發(fā)器擁有高達(dá) 100 kbps 以上的數(shù)據(jù)速率。

為了簡(jiǎn)便起見，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(nèi)容。但是，在一些遠(yuǎn)距傳輸網(wǎng)絡(luò)(中繼器的主要應(yīng)用領(lǐng)域)中，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的大接地電位差 (GPD) 很是常見。這些 GPD 以收發(fā)器輸入強(qiáng)共模電壓的形式存在，如果不實(shí)施電隔離，它們會(huì)對(duì)器件產(chǎn)生破壞力。當(dāng)收發(fā)器總線電路隔離于其控制電路時(shí)，總線系統(tǒng)獨(dú)立于本地節(jié)點(diǎn)的接地電位。

圖 2 顯示了隔離于節(jié)點(diǎn)控制電路的總線節(jié)點(diǎn)驅(qū)動(dòng)器和接收機(jī)部分。但是，就中繼器而言，必須使用雙隔離，因?yàn)閮?nèi)部控制邏輯必須隔離于總線 1 和總線 2。另外，兩個(gè)總線還必須相互隔離。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(dú)的隔離電源 VISO，其源自于控制部分的中央 3.3V 電源(請(qǐng)參見圖 6)。

圖 5 雙隔離半雙工中繼器

圖 6 雙隔離電源設(shè)計(jì)

結(jié)論

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

表 1 中繼器信號(hào)路徑材料清單