[發(fā)明專利]RS-485接收器的接收電路

無效

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• 申請日: 2012-11-13
• 公開（公告）號: CN103428123A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林玲
• 申請（專利權(quán)）人: 萬高（杭州）科技有限公司
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02
• 代理公司: 上海和躍知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 孟建勇

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于電氣裝置領(lǐng)域，涉及到一種新的高靈敏度RS-485接收器的接收電路。

【背景技術(shù)】

RS-485芯片作為一種常用的接口器件，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、儀器、儀表、多媒體網(wǎng)絡(luò)、機電一體化產(chǎn)品等諸多領(lǐng)域。如圖1所示，RS-485通訊接口芯片主要包含平衡發(fā)送與差分接收兩種工作模式，發(fā)送模式下（DE使能），發(fā)送器將TTL電平或者CMOS電平DI轉(zhuǎn)換成差分信號(A-B)輸出；接收模式下（/RE使能），接收器將差分信號(A-B)轉(zhuǎn)變成TTL電平或者CMOS電平（RO），這種方式消除了總線中作為共模電壓出現(xiàn)的接地偏移和感應(yīng)噪聲信號的影響，具有較強抑制共模干擾的能力。

圖1中，A、B為RS-485芯片與總線相連的端口，信號電平可表示為共模電平和差模電平兩個部分：A=V_IC+1/2V_ID，B=V_IC-1/2V_ID，(其中V_IC為輸入共模電平(A+B)/2，V_ID為輸入差模電平A-B)。

由于長距離傳輸導(dǎo)致的差模信號衰減和共模信號偏移，RS-485總線標準規(guī)定，接收器的靈敏度需要低至±200mV(即A，B的差模電壓A-B>200mV時，RO輸出正電平，A-B<-200mV時，RO輸出負電平)，并且能夠承受-7V～+12V的寬范圍共模接收電平。

RS-485芯片正常的工作電壓是5V，為此通常需要對接收到的共模電平進行預(yù)處理。現(xiàn)有的RS-485芯片的接收器中常見的做法是先對輸入信號進行電阻分壓，具體如圖2所示，其中圖2中的電阻R1=電阻R2，電阻R3=電阻R4,然后通過一個遲滯比較器輸出比較結(jié)果。這種方式結(jié)構(gòu)簡單，但是由于遲滯比較器的輸入共模范圍限制，電阻分壓比將受限（如1/12），從而大幅度縮減共模電平，但相應(yīng)的，差模電平也按照相同倍數(shù)縮小。若輸入的差模信號恰好為RS-485標準要求的±200mV閾值，則分壓后只有不到20mV，遲滯比較器的失調(diào)電壓（幾十毫伏數(shù)量級）將成為顯著噪聲，直接的影響就是抗干擾能力下降而影響通訊的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的在于提供一種RS-485接收器的接收電路，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中RS-485接收器的接收電路抗干擾能力低而影響通訊可靠性的問題。

為實現(xiàn)上述目的，實施本發(fā)明的RS-485接收器的接收電路包括依次串接的第一與第二級全差分放大器、雙向遲滯比較器及輸出控制器，其中第一級全差分放大器調(diào)整共模電平，第二級全差分放大器放大差模電平，輸出控制器通過使能控制輸出，接收使能時，此接收器正常輸出，接收禁用時，輸出高電平。

依據(jù)上述主要特征，該第一級全差分放大器為軌到軌全差分放大器，其縮小比例為4:1。

依據(jù)上述主要特征，該第二級全差分放大器為P管輸入全差分放大器，其放大倍數(shù)為1：16。

依據(jù)上述主要特征，第一與第二級全差分放大器均具有濾波功能。

依據(jù)上述主要特征，放大器中的共模反饋采用開關(guān)電容型。

依據(jù)上述主要特征，雙向遲滯比較器的參考電壓根據(jù)接收器輸入閾值設(shè)置。

依據(jù)上述主要特征，此RS-485接收器輸入端A、B分別通過第一電阻與第二電阻與第一級全差分放大器的同相輸入端與反相輸入端連接，并且第一級全差分放大器的負向輸出端與同相輸入端之間連接一第三電阻，而其正向輸出端與反相輸入端之間連接一第四電阻，并且第一電阻與第三電阻串聯(lián)，第二電阻與第四電阻也串聯(lián)，第三電阻與第四電阻后分別串聯(lián)第五電阻與第六電阻，并且第二級全差分放大器的負向輸出端與同相輸入端之間連接一第七電阻，而其正向輸出端與反相輸入端之間連接一第八電阻，并且第五電阻與第六電阻分別與第七電阻與第八電阻串聯(lián)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，實施本發(fā)明的RS-485接收器的接收電路通過兩級全差分放大器結(jié)構(gòu)，第一級調(diào)整共模電平，第二級放大差模電平，如此可以極大地抑制共模噪聲和高頻差模噪聲，提高接收靈敏度。

【附圖說明】

圖1為RS-485芯片基本結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2為現(xiàn)有的RS-485接收器的電阻分壓式接收電路的示意圖。

圖3為實施本發(fā)明的RS-485接收器的接收電路的示意圖。

圖4A與圖4B為實施本發(fā)明的RS-485接收器的工作原理圖。

【具體實施方式】