首页 接线图文章正文

晶体管开关隔离发送和接收电路 - 简易多种协议隔离器接口电路设计

接线图 2023年09月27日 21:04 192 admin

  请注意,为了便于说明,我们省略了旁路电容器和上拉/下拉电阻器。首批三个电路都有一个异步数据传输模式,其使用两条数据线路和一条控制线路,用于驱动器/接收器激活。这样,在节点控制器和标准兼容收发器芯片之间便只需一个三重隔离器了。图 4 所示隔离式 I2C表示一种特殊情况,因为它支持仅有几英寸长的短通信链路,因此不需要线路收发器。在一些多主机应用中,两个节点会同时访问总线。为了防止信号转回其源,我们使用一个双向缓冲器来支持从R(x,y) 到 S(x,y) 的接收传输以及 S(x,y) 到 T(x,y) 的发送传输,而非R(x,y) 到 T(x,y) 的直接回环。幸运的是,多主机设计只是少数情况,大多数都是单主机应用。因此,我们可以极大地简化图 4 所示电路。由于是单主机,时钟信号 (SCL) 仅需单向传输,从而将时钟隔离减少至一条通道。然后,用一个晶体二极管开关代替双向缓冲器,这样隔离层(图 5)每端将电路简化至我们的标准三重隔离器(图 6)。

  晶体管开关隔离发送和接收电路 - 简易多种协议隔离器接口电路设计  第1张

  图 5 利用晶体管开关隔离发送和接收路径

  在待机模式下,隔离器输入 A 和 C 通过 R2 和 R4 被拉至高电平,推高输出 B 和 D。另外,主和从数据线路(SDA1 和 SDA2)通过 RPU1 和 RPU2 被拉至高电平。当主机通过拉低 SDA1 开始通信时,Q1 发射极结点被正向偏置,而 Q1 将输入 A 拉至低电平。输出B 跟着变为低电平,并正向偏置 D2。D2 拉低 SDA2。与此同时,Q2 发射极结点被反向偏置,并且 Q2 保持高阻抗。开关顺序相同,仅在从数据线路响应时反向。

  晶体管开关隔离发送和接收电路 - 简易多种协议隔离器接口电路设计  第2张

  图 6 单主机应用隔离式I2C总线接口

  图 6 显示了最终的电路情况。至少使用 0.1Μf 电容器来对芯片电源进行缓冲。通过 1k 到 10k电阻器,始终将激活输入端连接至各个电源轨。这些电阻器可控制进入电源线路的浪涌瞬态所引起的芯片突入电流。利用滤波器电容(此处为 220pF)来抑制敏感的 CMOS 输入噪声,是一种较好的模拟设计方法。没有隔离电源,隔离设计便不完整。图 7 显示了一种低成本、隔离式 DC/DC 转换器设计,用于替代昂贵的集成 DC/DC 模块。主副电源均可以在 3.3V 和 5V 之间变化。下列表格列出了三种电源组合的相应组件。

  晶体管开关隔离发送和接收电路 - 简易多种协议隔离器接口电路设计  第3张

  图 7 隔离式DC/DC转换器

版权与免责声明

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

标签: 接口电路 rs485 隔离器

发表评论

接线图网Copyright Your WebSite.Some Rights Reserved. 备案号:桂ICP备2022002688号-2 接线图网版权所有 联系作者QQ:360888349