本應用筆記介紹了E1收發器芯片接口電路的一般形式,并展示了如何在變壓器周圍分配電阻。它解釋了為什么發射器和接收器引腳需要不同的保護技術。它討論了回波損耗的重要性,并展示了如何計算它。內置DS2153/DS2154 E1單芯片收發器IC。
圖1.通用網絡接口電路。
圖1顯示了E1收發器芯片接口電路的一般形式。并非所有組件在所有應用中都是必需的。該電路用于說明如何在變壓器周圍分配電阻。應用筆記324:“T1/E1網絡接口設計”更詳細地討論了過壓保護。
發射器輸出驅動器對入站浪涌具有低阻抗,并且必須能夠在發射變壓器的初級端驅動足夠的電流,以便在網絡接口上產生所需的輸出脈沖。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,發射器和接收器引腳需要不同的保護技術。
接收器輸入設計用于在以下條件下恢復信號:
1:1變壓器
0Ω串聯電阻
與電纜阻抗匹配的負載電阻:75Ω 或 120Ω
5.0 V 發射器輸出驅動器設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串聯電阻
額定負載:75Ω 或 120Ω
3.3 V 發射器輸出驅動器設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串聯電阻
額定負載:75Ω 或 120Ω
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。E1采用75Ω非平衡同軸電纜或120Ω平衡雙絞線。端接中涉及的組件是 R3/ 14,以及兩個 RL電阻。R3和 R4作為保護網絡的一部分添加。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:
替代 | Z術語= R3+ R4+ 2RL/N2 |
Z術語= 75Ω 或 Z術語= 120Ω 和 N = 1 | |
然后求解 R3/ <>4和 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。
發射電路
必須對發送接口電路進行幾個考慮。某些應用要求源阻抗與網絡的特性阻抗緊密匹配。除此之外,可能需要為電路提供保護,使其免受電源線交叉(ul)和瞬態(FCC)條件的影響。所有這些要求必須同時考慮。將源阻抗與線路的特性阻抗相匹配可防止發射器反射雜散信號,稱為回波損耗,其計算公式為
回波損耗 (dB) = 20log10|Z源- Z負荷|/|Z源+ Z負荷|
其中 Z負荷= 120Ω 或 75Ω
Z源= R1+ R2+ N2+21t+ 5)
當設計高回波損耗而不需要電路保護時,R1和R2 = 0。電阻器 R1/ <>2和 Rt作為保護網絡的一部分添加。參見應用筆記324。E1收發器具有可編程輸出電平,與發射變壓器匝數比一起用于補償TTIP和TRING與網絡接口之間的阻性元件,以便信號到達網絡接口時峰值電壓為3.0V(120Ω應用)或2.37V(75Ω應用)。表 1 顯示了根據變壓器匝數比和 Z 軸選擇的線路構建 (LBO) 設置室溫.設備和網絡接口之間的所有電阻必須包含在 Z 軸中室溫計算公式為
Z室溫= 2Rt+ ((R1+ R2/N2)
>L2 | L1 | L0 | 應用 | 變壓器 N | 回波損耗1 | ZRt的2 |
0 | 0 | 0 | 75Ω 正常 | 1.15 | 0 | |
0 | 0 | 1 | 120Ω 正常 | 1.15 | 0 | |
0 | 1 | 0 | 75Ω 正常,帶保護電阻 | 1.15 | 16.4 | |
0 | 1 | 1 | 120Ω 正常值,帶保護電阻 | 1.15 | 16.4 | |
1 | 0 | 0 | 75Ω高回波損耗 | 1.15 | 21分貝 | 54 |
1 | 1 | 0 | 75Ω高回波損耗 | 1.36 | 21分貝 | 36 |
1 | 0 | 0 | 120Ω高回波損耗 | 1.36 | 21分貝 | 54 |
L2 | L1 | L0 | 應用 | 變壓器 N | 回波損耗1 | ZRt的2 |
0 | 0 | 0 | 75Ω 正常 | 1:2 | 0 | |
0 | 0 | 1 | 120Ω 正常 | 1:2 | 0 | |
0 | 1 | 0 | 75Ω 正常,帶保護電阻 | 1:2 | 5 | |
0 | 1 | 1 | 120Ω 正常,帶保護電阻 | 1:2 | 5 | |
1 | 0 | 0 | 75Ω高回波損耗 | 1:2 | 21分貝 | 12.4 |
1 | 0 | 1 | 120Ω高回波損耗 | 1:2 | 21分貝 | 23.2 |
注意
此表中的回波損耗為最小值,實際計算值將超過21dB。空電池表示回波損耗小于21dB。
上表與數據手冊的不同之處在于,它顯示了總 ZRt的.數據手冊中的表格顯示了 Rt 的各個值,并假設 R1 和 R2 = 0。
審核編輯:郭婷
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