雙邊修調(diào)的總線接口閾值比較器電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于總線接口的技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種閾值比較器電路，尤其涉及一種 雙邊修調(diào)的總線接口閾值比較器電路。
【背景技術(shù)】
[0002] RS-485是美國電氣工業(yè)聯(lián)合會（EIA)制定的利用平衡雙絞線作傳輸線的多點通 信標(biāo)準(zhǔn)，主要針對遠(yuǎn)距離、高靈敏度、多點通訊。
[0003] 眾所周知，現(xiàn)有的符合RS-485通信標(biāo)準(zhǔn)的接口芯片采用的是一種差分傳輸方 式，各節(jié)點之間的通信都是通過一對（半雙工）或兩對（全雙工）雙絞線作為傳輸介質(zhì)。 根據(jù)RS-485的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，接收器的接收靈敏度為±200mV，即接收端的差分電壓大于、等 于+200mV時，接收器輸出為高電平；小于、等于-200mV時，接收器輸出為低電平；介于 ± 200mV之間時，接收器輸出為不確定狀態(tài)。在總線空閑即傳輸線上所有節(jié)點都為接收狀 態(tài)以及在傳輸線開路或短路故障時，若不采取特殊措施，則接收器可能輸出高電平也可能 輸出低電平。使用帶故障保護(hù)的芯片，它會在總線開路、短路和空閑情況下，使接收器的輸 出為高電平。確?？偩€空閑、短路時接收器輸出高電平是由改變接收器輸入門限來實現(xiàn)的。 一般將輸入靈敏度設(shè)定為為-50mV/-200mV，即差分接收器輸入電壓U A_B多-50mV時，接收器 輸出邏輯高電平；如果UA_B<-200mV，則輸出邏輯低電平。當(dāng)接收器輸入端總線短路或總線 上所有發(fā)送器被禁止時，接收器差分輸入端為0V，從而使接收器輸出高電平。
[0004] 但由于實際應(yīng)用環(huán)境的差別，以上閾值范圍太寬容易出現(xiàn)以下問題。
[0005] 首先，為節(jié)省成本，如圖1所示，一般通信中總線的"高"電位是由上拉電阻R1將 總線A拉高，下拉電阻R2將總線B拉低，這樣得到的A、B總線之間的差分電壓是連接在總 線上的RS-485接收器輸入阻抗（典型值96k Q)上的差分電壓。如果總線上并聯(lián)的RS-485 超過一定數(shù)量，負(fù)載阻抗降低到0. 8k Q (并聯(lián)120個）以下時總線上傳輸"高信號"的差分 電壓不足200mV，不能使RS-485接收器翻轉(zhuǎn)。
[0006] 第二，在實際應(yīng)用中為了消除總線上由于阻抗不連續(xù)導(dǎo)致的反射，有時需要在總 線兩端各加一個120 Q的匹配電阻，當(dāng)加入匹配電阻后，總線之間的阻抗最高只有60 Q，更 加不能滿足差分電壓大于200mV閾值電壓的要求。
[0007] 由于上述問題，需要將RS-485接收器差分輸入閾值在滿足RS-485規(guī)范的前提下 進(jìn)一步降低，并能夠精確控制。
[0008] 同時，由于實際制造過程中的失調(diào)，實際的比較器閾值會在一定范圍內(nèi)變化，如何 在保證量率的同時控制閾值變化范圍，始終是現(xiàn)有技術(shù)中的一個難點。
[0009] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的RS-485接收器閾值判斷電路的輸入級的具體電路。包括電 源電路、比較器C、三極管Q5、三極管Q6、電阻R1、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8。三極 管Q5和三極管Q6為PNP型三極管。電阻R1 -端連接電源電路的輸出端，另一端連接三極 管Q5的發(fā)射極，三極管Q5的基極連接電阻R5的一端，電阻R5的另一端為端口 A。三極管 Q6的發(fā)射極連接電源電路的輸出端，三極管Q6的基極連接電阻R7的一端，電阻R7的另一 端為端口 B。三極管Q5和三極管Q6的集電極相連接；電阻的一端連接三極管Q5的基極， 另一端連接電阻R8的一端，電阻R8的另一端連接三極管Q6的基極。電阻R6和電阻R8的 公共端為端口 VCM。比較器C的正向輸入端連接電源電路和電阻R1的公共端，比較器C的 負(fù)向輸入端連接電源電路和三極管Q6的公共端。 【實用新型內(nèi)容】
[0010] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型公開了一種雙邊修調(diào)的總線接口閾值比 較器電路。
[0011] 本實用新型的技術(shù)方案如下：
[0012] 一種雙邊修調(diào)的總線接口閾值比較器電路，包括電源電路、比較器、第一三極管、 第二三極管、第一電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻；所述第一電阻一端連 接電源電路的輸出端，另一端連接所述第一三極管的發(fā)射極，所述第一三極管的基極連接 所述第五電阻的一端，第五電阻的另一端為端口 A ;所述第二三極管的發(fā)射極連接電源電 路的輸出端，所述第二三極管的基極連接所述第七電阻的一端，所述第七電阻的另一端為 端口 B ;所述第一三極管和第二三極管的集電極相連接；所述第六電阻的一端連接所述第 一三極管的基極，另一端連接所述第八電阻的一端，所述第八電阻的另一端連接所述第 二三極管的基極；所述比較器的正向輸入端連接電源電路和第一電阻的公共端，比較器的 負(fù)向輸入端連接電源電路和第二三極管的公共端；
[0013] 還包括第一場效應(yīng)管和第二電阻，所述第二電阻串聯(lián)在所述第一電阻和所述第 一三極管的發(fā)射極之間；所述第一場效應(yīng)管的門級連接所述比較器的輸出端，所述所述第 一場效應(yīng)管的源極和漏極分別連接在所述第二電阻兩端。
[0014] 其進(jìn)一步的技術(shù)方案為：還包括第三電阻、第四電阻、第九電阻、第二場效應(yīng)管、第 三場效應(yīng)管；所述第九電阻串聯(lián)在所述第一電阻和第二電阻之間；所述第三電阻和第四電 阻串聯(lián)在所述比較器的負(fù)向輸入端和所述第二三極管的發(fā)射極之間，所述第二場效應(yīng)管的 源極和漏極分別連接在所述第三電阻的兩端，所述第三場效應(yīng)管的源極和漏極分別連接在 所述第四電阻的兩端。
[0015] 本實用新型的有益技術(shù)效果是：
[0016] 本實用新型提供了一種雙邊修調(diào)電路，通過增加起開關(guān)作用的場效應(yīng)管和電阻， 精確控制了比較器閾值，采用此種控制方式，遲滯量得到了精確控制，電路受電源電壓、溫 度等因素影響極小。其進(jìn)一步改進(jìn)方案是在比較器的負(fù)向輸入端增加了兩個電阻與兩個分 別對電阻起開關(guān)作用的場效應(yīng)管，這樣的改變可以根據(jù)實際情況從比較器的兩個輸入端調(diào) 整比較器的閾值，減小了電路元件制作不精確對閾值產(chǎn)生的影響。本實用新型所公開的電 路結(jié)構(gòu)緊湊，具有過壓、欠壓和過流保護(hù)，安全可靠。
【附圖說明】
[0017] 圖1是RS-485接口的常規(guī)連接方式。
[0018] 圖2是現(xiàn)有技術(shù)電路圖。
[0019] 圖3是本實用新型電路圖。
[0020] 圖4是本實用新型的一種優(yōu)化方案。
【具體實施方式】
[0021] 在圖2中，由于端口 A、端口 B均在-7V?12V范圍內(nèi)變化，無法直接作為比較器的 輸入電壓?需悪生加圖2所示講桿由壓蛘換：
[0022]
【主權(quán)項】
1. 一種雙邊修調(diào)的總線接口閾值比較器電路，包括電源電路、比較器（C)、第一三極管 (Q5)、第二三極管（Q6)、第一電阻（R1)、第五電阻（R5)、第六電阻（R6)、第七電阻（R7)、第 八電阻（R8);所述第一電阻（Rl) -端連接電源電路的輸出端，另一端連接所述第一三極 管（Q5)的發(fā)射極，所述第一三極管（Q5)的基極連接所述第五電阻（R5)的一端，第五電阻 (R5)的另一端為端口 A ;所述第二三極管（Q6)的發(fā)射極連接電源電路的輸出端，所述第 二三極管（Q6)的基極連接所述第七電阻（R7)的一端，所述第七電阻（R7)的另一端為端口 B ;所述第一三極管（Q5)和第二三極管（Q6)的集電極相連接；所述第六電阻的一端連接所 述第一三極管（Q5)的基極，另一端連接所述第八電阻（R8)的一端，所述第八電阻（R8)的 另一端連接所述第二三極管（Q6)的基極；所述比較器（C)的正向輸入端連接電源電路和第 一電阻（Rl)的公共端，比較器（C)的負(fù)向輸入端連接電源電路和第二三極管（Q6)的公共 端； 其特征在于：還包括第一場效應(yīng)管（NMl)和第二電阻（R2)，所述第二電阻（R2)串聯(lián)在 所述第一電阻（Rl)和所述第一三極管（Q5)的發(fā)射極之間；所述第一場效應(yīng)管（NMl)的門 級連接所述比較器（C)的輸出端，所述所述第一場效應(yīng)管（匪1)的源極和漏極分別連接在 所述第二電阻（R2)兩端。
2. 如權(quán)利要求1所述的雙邊修調(diào)的總線接口閾值比較器電路，其特征在于：還包括第 三電阻（R3)、第四電阻（R4)、第九電阻（RO)、第二場效應(yīng)管（匪3)、第三場效應(yīng)管（NM4);所 述第九電阻（RO)串聯(lián)在所述第一電阻（Rl)和第二電阻（R2)之間；所述第三電阻（R3)和 第四電阻（R4)串聯(lián)在所述比較器（C)的負(fù)向輸入端和所述第二三極管（Q6)的發(fā)射極之 間，所述第二場效應(yīng)管（NM3)的源極和漏極分別連接在所述第三電阻（R3)的兩端，所述第 三場效應(yīng)管（NM4)的源極和漏極分別連接在所述第四電阻（R4)的兩端。
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙邊修調(diào)的總線接口閾值比較器電路，本實用新型在現(xiàn)有技術(shù)中的的RS-485接收器閾值判斷電路的輸入級中，增加了場效應(yīng)管和電阻，所述電阻串聯(lián)在比較器的正向輸入端；所述場效應(yīng)管的門級連接所述比較器的輸出端，所述場效應(yīng)管的源極和漏極分別連接在所述電阻兩端。通過增加起開關(guān)作用的場效應(yīng)管和電阻，精確控制了比較器閾值，采用此種控制，遲滯量控制精確，電路受隨電源電壓、溫度等因素影響極小。其進(jìn)一步改進(jìn)方案是在比較器的負(fù)向輸入端增加了兩個電阻和兩個分別對電阻起開關(guān)作用的場效應(yīng)管，可雙邊調(diào)整比較器的閾值，進(jìn)一步減小電路元件制作不精確對閾值造成的影響。
【IPC分類】H03K5-22
【公開號】CN204272060
【申請?zhí)枴緾N201420833087
【發(fā)明人】朱波, 徐義強(qiáng), 郭瑋
【申請人】無錫新硅微電子有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年12月24日