摘要: 本文介绍了一种E1收发芯片的接口电路。演示如何在变压器周围分配电阻。解释为什么发射器/接收器引脚需要不同的保护技术。讨论了回报损失及其计算方法。
本应用笔记介绍了E1收发器芯片接口电路的一般形式,并展示了如何在变压器周围分配电阻。它解释了为什么发射器和接收器引脚需要不同的保护技术。讨论了回波损耗的重要性,并给出了回波损耗的计算方法。DS2153/DS2154 E1单片收发器ic的特点。
图1所示 通用网络接口电路
图1说明了E1收发器芯片接口电路的一般形式。并非所有组件在所有应用程序中都是必需的。这个电路用来说明如何在变压器周围分配电阻。应用笔记324,“T1/E1网络接口设计”更详细地讨论了过电压保护。
发射机输出驱动器对入站浪涌具有低阻抗,并且必须能够在发射变压器的初级电路中驱动足够的电流,以便在网络接口产生所需的输出脉冲。接收器输入对入站浪涌有很高的阻抗,需要很小的输入电流才能工作。由于这些原因,发射器和接收器引脚需要不同的保护技术。
接收机输入被设计为在以下条件下恢复信号:
1:1的变压器
0欧姆串联电阻
负载电阻与电缆阻抗匹配:75欧姆或120欧姆
5.0伏变送器输出驱动器设计用于将脉冲放入模板中,在以下条件下测量:
1:1.15升压变压器
0欧姆串联电阻
指定负载:75欧姆或120欧姆
3.3伏变送器输出驱动器设计用于将脉冲放入模板中,在以下条件下测量:
1:2升压变压器
0欧姆串联电阻
指定负载:75欧姆或120欧姆
接收电路是最直接的。通常使用1:1变压器连接接收器输入。接收电路中首要考虑的是传输线的准确端接。E1通过75欧姆非平衡同轴线或120欧姆平衡双绞线进行。端接所涉及的元件是R(3)、R(4)和两个R(L)电阻。增加R(3)和R(4)作为保护网的一部分。随着这些电阻值的增大,R(L)电阻值减小。这就变成了一个分压器。如果R(3)和R(4)太大,则信号被分频,接收机可能无法恢复弱信号。由于接收器输入的输入阻抗相对较高,两个R(P)电阻不会显著影响终端。下式描述了终止:
替代 | Z(term) = r (3) + r (4) + 2r (l)/ n² |
Z(TERM) = 75欧姆或Z(TERM) = 120欧姆, N = 1 | |
然后解出R(3) R(4)和2R(L) |
电容C(1)与电阻R(L)形成高频截止滤波器,以提高抗噪能力。
对于传输接口电路,必须考虑几个因素。有些应用要求源阻抗与网络的特性阻抗紧密匹配。与此同时,可能需要提供对电力线交叉(ul)和瞬态(FCC)条件的电路保护。所有这些要求必须同时考虑。将源阻抗与线路的特性阻抗相匹配,可以防止发射机反射杂散信号,称为回波损耗,计算公式为
回波损耗(dB) = 20log(10) |Z(SOURCE) - Z(LOAD)|/|Z(SOURCE) + Z(LOAD)|
其中Z(LOAD) = 120欧姆或75欧姆
Z(SOURCE) = R(1) + R(2) + N(2) (2R(t) + 5)
在设计高回波损耗而不需要电路保护时,R1和R2 = 0。电阻R(1), R(2)和R(t)被添加为保护网络的一部分。见应用说明324。E1收发器具有可编程的输出电平,与传输变压器匝比一起用于补偿TTIP和TRING与网络接口之间的电阻元件,以便信号以3.0V的峰值电压到达网络接口120欧姆应用或2.37V的峰值电压到达75欧姆应用。表1显示了基于变压器匝比和Z(rt)选择的线路构建(LBO)设置。设备和网络接口之间的所有电阻必须包含在Z(rt)中,其计算为
Z(rt) = 2R(t) + (R(1) + R(2)/N²)
在L2 | L1 | L0 | 应用程序 | 变压器N | 回波损耗¹ | Z²(Rt) |
0 | 0 | 0 | 75欧姆正常 | 1.15 | 0 | |
0 | 0 | 1 | 120欧姆正常 | 1.15 | 0 | |
0 | 1 | 0 | 75欧姆正常带保护电阻 | 1.15 | 16.4 | |
0 | 1 | 1 | 120欧姆正常带保护电阻 | 1.15 | 16.4 | |
1 | 0 | 0 | 75欧姆高回报损失 | 1.15 | 21个分贝 | 54 |
1 | 1 | 0 | 75欧姆高回报损失 | 1.36 | 21个分贝 | 36 |
1 | 0 | 0 | 120欧姆高回报损失 | 1.36 | 21个分贝 | 54 |
L2 | L1 | L0 | 应用程序 | 变压器N | 回波损耗¹ | Z²(Rt) |
0 | 0 | 0 | 75欧姆正常 | 1:2 | 0 | |
0 | 0 | 1 | 120欧姆正常 | 1:2 | 0 | |
0 | 1 | 0 | 75欧姆正常带保护电阻 | 1:2 | 5 | |
0 | 1 | 1 | 120欧姆正常带保护电阻 | 1:2 | 5 | |
1 | 0 | 0 | 75欧姆高回报损失 | 1:2 | 21个分贝 | 12.4 |
1 | 0 | 1 | 120欧姆高回报损失 | 1:2 | 21个分贝 | 23.2 |
本表中回波损耗为最小值,实际计算值将超过21dB。空单元格表示回波损耗小于21dB。
上表与数据手册的不同之处在于它显示了总Z(Rt)。数据手册中的表显示了Rt的各个值,并假设R1和R2 = 0。
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