本實(shí)用新型涉及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，特別是MBUS主機(jī)收發(fā)電路。

背景技術(shù)：

MBUS，全稱Meter-Bus，是用一對導(dǎo)線傳輸串行數(shù)據(jù)的儀表總線，總線系統(tǒng)由掛接在總線上的一個(gè)主機(jī)和一系列從機(jī)組成，可以滿足公用事業(yè)儀表的組網(wǎng)和遠(yuǎn)程抄表的需要，同時(shí)還可以滿足儀表遠(yuǎn)程供電或電池供電系統(tǒng)的特殊要求，非常適合公用事業(yè)儀表的可靠、低成本組網(wǎng)要求。中國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T188《戶用計(jì)量儀表數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)條件》規(guī)定了以下要求：主機(jī)發(fā)送邏輯0，對應(yīng)總線電壓高于12V，主機(jī)發(fā)送邏輯1，對應(yīng)總線電壓不高于42V且比邏輯0時(shí)高10V以上；主機(jī)接收邏輯1時(shí)，MBUS總線上的電流視總線接入的從機(jī)數(shù)量而定，每個(gè)從機(jī)不大于1.5mA，主機(jī)接收邏輯0時(shí)，總線電流比邏輯1時(shí)大11~20mA。

目前從機(jī)收發(fā)電路一般采用美國德州儀器的集成電路TSS721或與之類似的專用電路，而主機(jī)收發(fā)電路功能種類繁多、帶負(fù)載能力選擇多樣，收發(fā)電路的特性需要相互配合，沒有專用的集成電路，以美國德州儀器推薦的電路為例，需要TLE2301、TLE2021、LM393等通用集成電路協(xié)同組成，雖然該例功能完善但電路復(fù)雜且昂貴，因其接收電流取樣電阻阻值較高達(dá)27歐姆，使得接收電路只用一個(gè)比較器和幾個(gè)無源元件組成，簡單有效但不具有普遍性；如申請?zhí)朇N201220015969.2的實(shí)用新型《一種MBUS主控?cái)?shù)據(jù)發(fā)送電路》和申請?zhí)朇N201220016531.6的實(shí)用新型《一種MBUS主控?cái)?shù)據(jù)接收電路》是一對收發(fā)電路，其發(fā)送電路采用了三端可調(diào)穩(wěn)壓集成電路，接收電路采用了二極管與運(yùn)算放大器配合的解碼電路，比較簡潔，但該接收電路必須采用較大的取樣電阻，使發(fā)送電路的效率和帶載能力受到限制；再如申請?zhí)?01320608031.6的實(shí)用新型《一種MBUS解碼電路》，為提高發(fā)送電路的效率和帶載能力且保持發(fā)送電路簡單，而減小取樣電阻阻值到10歐姆以下，但這又使接收電路變得復(fù)雜，使用了3個(gè)運(yùn)放和十多個(gè)無源元件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種高效率且簡單可靠的主機(jī)收發(fā)電路，具體技術(shù)方案如下：

一種MBUS主機(jī)收發(fā)電路，其特征在于，包括：發(fā)送驅(qū)動(dòng)單元、動(dòng)態(tài)穩(wěn)流單元、取樣電阻、接收解碼單元，其中：發(fā)送驅(qū)動(dòng)單元與串口發(fā)送端和取樣電阻相接，將串口發(fā)送端的信號(hào)放大后通過取樣電阻驅(qū)動(dòng)MBUS總線；動(dòng)態(tài)穩(wěn)流單元并聯(lián)在取樣電阻上，穩(wěn)定取樣電阻上的電流值，同時(shí)其具有較大的動(dòng)態(tài)電阻，對取樣電阻兩端的動(dòng)態(tài)電阻影響可忽略；接收解碼單元與MBUS總線連接，從MBUS總線上獲取信號(hào)并轉(zhuǎn)換解碼后送到串口接收端。

所述發(fā)送驅(qū)動(dòng)單元由發(fā)射極跟隨器為核心構(gòu)成，其發(fā)射極接取樣電阻，通過取樣電阻驅(qū)動(dòng)MBUS總線，集電極接主電源，基極接分壓電阻，受控于串口發(fā)送端。

所述動(dòng)態(tài)穩(wěn)流單元由三極管和RC延時(shí)電路構(gòu)成，取樣電阻高電平端經(jīng)RC延時(shí)電路接到三極管基極，三極管集電極與發(fā)射極分別接取樣電阻的高低電平端，當(dāng)取樣電阻上的電壓降較大時(shí)，三極管可分流部分電流，同時(shí)因RC延時(shí)電路的作用，三極管電流不會(huì)快速變化，對取樣電阻兩端的動(dòng)態(tài)電阻影響可忽略。

所述接收解碼單元由電壓比較器為核心構(gòu)成，其反相輸入端電壓由二極管從總線取得，并有接地電容穩(wěn)定，其同相輸入端電壓由電阻從總線取得，使得穩(wěn)態(tài)時(shí)同相輸入端電壓高于反相輸入端電壓，而在總線接收邏輯0信號(hào)時(shí)相反，進(jìn)而使比較器輸出總線邏輯信號(hào)給串口接收端。

優(yōu)選地，所述電壓比較器采用通用集成電路，其電源直接取自整機(jī)主電源。

優(yōu)選地，所述取樣電阻的阻值不小于25歐姆。

本實(shí)用新型的有益效果是，在增加發(fā)送驅(qū)動(dòng)能力的同時(shí)，保持較大的采樣電阻阻值，使接收電路簡潔可靠且成本低廉，同時(shí)保持發(fā)送電路的高效率和簡潔可靠；接收解碼單元的電壓比較器采用通用集成電路，電源直接取自主電源，使整機(jī)電源簡化，可靠性提高，為實(shí)際應(yīng)用提供了一種優(yōu)質(zhì)的選擇。

附圖說明

圖1是實(shí)施例的收發(fā)電路原理框圖。

圖2是實(shí)施例的發(fā)送電路原理圖。

圖3是實(shí)施例的接收電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示MBUS主機(jī)收發(fā)電路框圖，MBUS總線的一線接取樣電阻R0的低電平端，另一線接系統(tǒng)地；發(fā)送驅(qū)動(dòng)單元連接串口發(fā)送端/TX和取樣電阻R0的高電平端，將串口發(fā)送端/TX的信號(hào)放大后通過取樣電阻R0驅(qū)動(dòng)MBUS總線；動(dòng)態(tài)穩(wěn)流單元并聯(lián)在取樣電阻R0上，限制取樣電阻上的電壓降幅度，同時(shí)保持取樣電阻的動(dòng)態(tài)電阻值基本不變；接收解碼單元與取樣電阻R0的低電平端連接，從MBUS總線上獲取信號(hào)并轉(zhuǎn)換解碼后送到串口接收端RX。

圖2為發(fā)送電路原理圖，包括取樣電阻R0，發(fā)送驅(qū)動(dòng)單元的Q1、Q2、R3、R4、R5，動(dòng)態(tài)穩(wěn)流單元的Q3、R1、R2、C1。當(dāng)串口發(fā)送端/TX電平為低時(shí)，Q2截止，V1電平接近VCC約32V，相應(yīng)于主機(jī)發(fā)送邏輯1；串口發(fā)送端/TX電平為高時(shí)，Q2導(dǎo)通，V1電平接近R3、R4對VCC的分壓約20V，相應(yīng)于主機(jī)發(fā)送邏輯0；當(dāng)總線負(fù)載改變時(shí)，射極跟隨器Q1的輸出電壓V1基本不變；當(dāng)總線負(fù)載較重，R0上壓降超過1V時(shí)，Q3逐漸導(dǎo)通分流R0上的電流，由于C1的存在，Q3的集電極電流不會(huì)跟隨R0壓降的快速變化，具有較大的動(dòng)態(tài)電阻，對取樣電阻兩端的動(dòng)態(tài)電阻影響可忽略；因動(dòng)態(tài)穩(wěn)流單元的加入，使R0可取較大阻值，有利于接收電路工作，同時(shí)不會(huì)損失過多驅(qū)動(dòng)電壓和整機(jī)效率，并保持發(fā)送電路的簡潔可靠，而且從機(jī)數(shù)量增加較多時(shí)，只需提高電源功率，無需改變電路參數(shù)。當(dāng)R0阻值選擇30歐姆且總線上的從機(jī)數(shù)量100個(gè)時(shí)，R0上的穩(wěn)態(tài)壓降不大于2V，此時(shí)V2約為30V。

圖3為接收電路原理圖，包括電壓比較器CP1、肖特基二極管D1、電容C2、電阻R6、R7、R8?？偩€穩(wěn)態(tài)時(shí)，相應(yīng)于總線接收邏輯1，V2經(jīng)D1、R7對C2充電到電壓V4≈V2－0.25V，R8的阻值遠(yuǎn)大于R7，對V4電壓影響可忽略，CP1的反相端電平V4，同相端電平V3≈V2＞V4，CP1輸出高；總線接收傳號(hào)時(shí)，相應(yīng)于總線接收邏輯0，V2有一快速下降，幅度約為15mA電流在R0上的壓降，如前所做選擇R0為30歐姆，則V2和V3下降幅度為0.45V，而V4因C2的存在保持基本不變，使V3低于V4，CP1輸出低，完成接收解碼操作。接收靈敏度主要由D1正向壓降決定，穩(wěn)定可靠通過上述方式，本實(shí)用新型實(shí)施例的MBUS主機(jī)收發(fā)電路。

以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。