DS2151和DS2152的一般網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

本應(yīng)用筆記介紹了T1收發(fā)器的基本網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。討論了5V和3.3V器件的發(fā)射和接收電路。

圖1.通用網(wǎng)絡(luò)接口電路。

圖1顯示了T1收發(fā)器芯片接口電路的一般形式。并非所有組件在所有應(yīng)用中都是必需的。該電路用于說明如何在變壓器周圍分配電阻。應(yīng)用筆記324更詳細(xì)地討論了過壓保護(hù)。

發(fā)射器輸出驅(qū)動器對入站浪涌具有低阻抗，并且必須能夠在發(fā)射變壓器的初級端驅(qū)動足夠的電流，以便在網(wǎng)絡(luò)接口上產(chǎn)生所需的輸出脈沖。接收器輸入對入站浪涌具有高阻抗，并且需要非常小的輸入電流即可工作。由于這些原因，發(fā)射器和接收器引腳需要不同的保護(hù)技術(shù)。

接收器輸入設(shè)計用于在以下條件下恢復(fù)信號：

1：1變壓器

0Ω串聯(lián)電阻

負(fù)載電阻與電纜阻抗相匹配

5.0 V 發(fā)射器輸出驅(qū)動器設(shè)計用于將脈沖放入模板中，在以下條件下測量：

1：1.15升壓變壓器

0Ω串聯(lián)電阻

指定負(fù)載。T1 100Ω

3.3 V 發(fā)射器輸出驅(qū)動器設(shè)計用于將脈沖放入模板中，在以下條件下測量：

1：2升壓變壓器

0Ω串聯(lián)電阻

指定負(fù)載。T1 100Ω

接收電路

接收電路是最直接的。通常使用1：1變壓器與接收器輸入接口。接收電路的主要考慮因素是傳輸線的精確端接。T1由100Ω平衡雙絞線承載。端接中涉及的組件是 R3/ 14和兩個RL電阻。R3和 R4作為保護(hù)網(wǎng)絡(luò)的一部分添加。隨著這些電阻值的增加，RL阻力降低。然后，這成為分壓器。如果 R3和 R4太大，則信號被分割，接收器可能無法恢復(fù)微弱的信號。兩個RP由于接收器輸入的輸入阻抗相對較高，電阻不會顯著影響端接。以下等式描述了終止：

ZTERM= R3* s4+ 2RL/N2
替代 ZTERM= 100Ω 和 N = 1
100Ω = R3* s4+ 2RL

電容器 C1，以及電阻器 Rl，形成高頻截止濾波器，提高抗噪能力。

發(fā)射電路

發(fā)射器輸出設(shè)計用于在具有上述電路組件和條件的網(wǎng)絡(luò)接口處產(chǎn)生正確的脈沖幅度。電阻器 R1/ 12Rt可以添加到5.0伏設(shè)計中，以實現(xiàn)電路保護(hù)。但是，由于發(fā)射電路中增加了串聯(lián)電阻，因此必須選擇匝數(shù)比較大的發(fā)射變壓器，以補(bǔ)償由于增加的電阻而導(dǎo)致的衰減。3.3 伏設(shè)計不能承受串聯(lián)電阻。因此，發(fā)射器電路保護(hù)使用肖特基二極管而不是串聯(lián)電阻來實現(xiàn)。肖特基二極管也可用于 5.0 伏電路。

5.0 伏設(shè)備

標(biāo)稱 0dB T1 脈沖在 100Ω 負(fù)載上為 3 V。使用串聯(lián)電阻 = 0Ω 的 1：1.15 變壓器時，發(fā)射器必須在器件的輸出引腳上產(chǎn)生 3/1.15 = 2.6 V 脈沖，并將 30mA × 1.15 = 34mA 驅(qū)動到變壓器的初級繞組。添加一些串聯(lián)電阻并使用 1：1.36 變壓器來保護(hù)設(shè)備免受浪涌的影響。次級環(huán)路和100Ω負(fù)載中的電流在30mA時保持不變。1：1.36初級的電流脈沖必須為30mA×1.36 = 40mA。來自發(fā)射器的輸出電壓脈沖仍將為2.6伏，因此發(fā)射器看到的阻抗現(xiàn)在必須為65Ω，發(fā)射器看到的凈阻抗由下式描述：

RL= 100/N2 + R1/N2 + R2/N2 + RT* sT
代入 N = 1.36 和 RL= 65Ω
65Ω = 100Ω/1.362 + R1/1.362 + R2/1.362 + RT* sT
簡化，你有這個表達(dá)式
10.9Ω = R1/1.362 + R2/1.362 + RT* sT
替代 R1和 R2= 0， RT= 5.5Ω.4.7Ω為標(biāo)準(zhǔn)值。
或替換 RT= 0Ω， R1和 R2每個可高達(dá)10.1Ω。

R1和 R2可以組合成單個組件，以提供串聯(lián)電流限制以保護(hù)變壓器。變壓器設(shè)備側(cè)的電阻必須在TIP和RING電路中平均分配，以便線路平衡。

3.3 伏設(shè)備

采用 3.3 V 電源供電的設(shè)備需要使用 1：2 升壓變壓器，以便在次級變壓器上產(chǎn)生足夠的電壓脈沖。在 100 歐姆負(fù)載上需要相同的 3 伏脈沖。為了在變壓器次級和100 Ω負(fù)載中產(chǎn)生30mA電流，發(fā)射器輸出驅(qū)動器需要30mA×2 = 60mA的電流脈沖。向該網(wǎng)絡(luò)添加串聯(lián)電阻需要大于1：2的匝數(shù)比，因此來自發(fā)射器的電流甚至更大。因此，建議將 3.3 V 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計為具有 0Ω 串聯(lián)電阻，并使用其他組件進(jìn)行過壓保護(hù)。具體來說，肖特基二極管放置在連接到TTIP和TRING的橋式配置中。肖特基二極管比發(fā)射輸出驅(qū)動器中的硅二極管導(dǎo)通得更快，因此能量被傳導(dǎo)到CMOS器件。

審核編輯：郭婷