| 隨著網(wǎng)絡通信技術的日益完善,人們對網(wǎng)絡設備之間數(shù)據(jù)交換量的需求刷增。而把數(shù)據(jù)信息從一臺設備傳送到另一臺設備時交沒有統(tǒng)一的標準,不同設備依據(jù)其不同的數(shù)據(jù)傳輸距離、數(shù)據(jù)傳輸速率以及系統(tǒng)成本要求可以選擇不同的數(shù)據(jù)接口標準。因此,在設備互連時常常會因為設備接口互不兼容而大大增加線路的連接成本。Maxim公司推出的多協(xié)議收發(fā)器就是利用廉價的連接器（如DB-25）等來實現(xiàn)多種協(xié)議網(wǎng)絡設備互連兼容的一種新型器件,這一器件的推出為系統(tǒng)之間的互連兼容性設計提供了一種有效的解決方案。
1 接口電路 典型的多協(xié)議DCE/DTE端口如圖1所示。圖中,由MAX3170和MAX3171或MAX3173、MAX3172或MAX3174共同構成了一個軟件可編程的多協(xié)議數(shù)據(jù)終端設備（DTE）或數(shù)據(jù)電路終接設備（DCE）,該終端支持V.28（RS-232）、 V.11（RS-499/V.36、EIA530、EIA530-A、X.21）及V.35通信協(xié)議。MAX3170、MAX3171/MAX3173為多協(xié)議收發(fā)器,它們內部集成有三路發(fā)送器和三路接收器,內置電荷泵和獨特的低壓差發(fā)送器,這些芯片可采用單電源+3.3V供電,所有發(fā)送器端口均帶有±15V故障保護。系統(tǒng)中的MAX3170用于傳輸高速時鐘、數(shù)據(jù)信號。在沒有電纜連接時,MAX3170處于關斷狀態(tài),多協(xié)議發(fā)送器/接收器處于禁止模式,此時接收器輸出與發(fā)送器輸出均為高阻態(tài),耗電僅1mA。另外,MAX3170可提供失效保護功能,保證在接收器短或開路時輸出為邏輯高電平。熱關斷保護器可在發(fā)送器出現(xiàn)過載時將其置為高阻輸出,以避免芯片損環(huán);MAX3171或MAX3173用于傳輸控制信號,必要時可利用MAX3172或MAX3174可編程電纜端子為MAX3170提供適當?shù)钠ヅ潆娮鑱硪种菩盘柗瓷�。圖2中的DCE/DTE引腳用來切換端口的工作模式,該引腳高時為DCE模式,此時MAX3170/MAX3171/MAX3173的D3及MAX3172/MAX3174的D4處于工作狀態(tài);當DCE/DTE控制引腳為低電平時為DTE模式,此時,MAX3170/MAX3171/MAX3173的R1及MAX3172/MAX3174的R4處于工作狀態(tài)。另外,用戶還可通過控制M0、M1來選擇不同的接口協(xié)議。 2 接口協(xié)議 2.1 V.11（RS-422）接口 V.11（RS-422）接口標準作為一種多點、差分數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庖?guī)范已成為應用最為廣泛的標準通信接口之一,這種通信接口所具有的噪聲抑制能力、數(shù)據(jù)傳輸速度、電纜長度及可靠性是其他標準無法比擬的。V.11（RS-422）接口標準的最大傳輸速率高于10MB/s,在10MB/s傳輸速率下的電纜允許長度為120米,如果降低傳輸速率,其最大傳輸距離可以達到1200米。RS-422接口的電路連接如圖2所示,該電路垢發(fā)送器輸出端A、B及接地端C分別與妝收器輸入端A''、B''及接收器地C''相連接。當負載端接100Ω(最小)電阻時,發(fā)送器能夠為A、B兩點之間提供±2V以上的電壓,接收器的檢測靈敏度為±200mV,接收端所允許的最大共模電壓為±7V。另外,在實際應用時,應當特別注意發(fā)送器與接收器的地線連接問題。由于電路中的發(fā)送器與接收器具有獨立的接地系統(tǒng),因此,兩個接地系統(tǒng)之間就有可能存在一定的地電位差,而不良的接地會在接收器輸入端產(chǎn)生較大的共模電壓,從而可能造成系統(tǒng)工作的失效或芯片的損壞。 如果傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率較高,則按照V.11標準,建議在靠近接收器的電纜兩端接一個匹配電阻,以抑制信號的反射。匹配電阻的選擇與所用電纜的特性阻抗有關, 一般應選用不低于100Ω的匹配電阻。圖3給出了用MAX3172或MAX3174為MAX3170提供所需匹配電阻的電路連接線圖,圖中,S1閉合、S2開路時,可產(chǎn)生最小100Ω的差分電阻,將MAX3170的內部開關S3開路是為了禁止V.28的終端匹配。 2.2 V.35接口 為提高接口電路的工作速度,V.35建議的接口部分規(guī)定了平衡雙向接口電路的電氣特性,其接口線采用了平衡絞和多線對電纜,發(fā)送器和負載阻抗必須為100Ω±10Ω的并分阻抗和150±15Ω的共模阻抗。圖4所示是V.35接口的典型連接。V.35發(fā)送器的典型輸出電流為±11mA,負載終端提供±550mV的輸出電壓,V.35接收器輸入差分信號檢測門限為±200mA,可抑制共模電壓達±4V。 2.3 V.38（RS-232）接口 V.28（RS-232）接口標準是目前應用較為廣泛的DTE與DCE間的接口協(xié)議, 該接口協(xié)議適用于同步和異步串行數(shù)據(jù)通信。其信號線可提供15米以內單端線路的單向數(shù)據(jù)傳輸,其邏輯0電平大于5V、小于15V,邏輯1電平低于-5V而高于-15V,圖5是非平衡式V.28接口電路的典型連接。V.28發(fā)送器在A''、C''、之間可提供最小±5V的輸出擺幅,V.28接收器為單端輸入模式,對C、C''之間的電位差所產(chǎn)生的共模電壓無抑制作用,接收器信號檢測門限為±3V,為了抑制電路噪聲,MAX3170還在內部設置了0.5V的滯回電壓。在用MAX3170、MAX3171/MAX3173、MAX3172/MAX3174構成V.28接口時,MAX3172/MAX3174的內部開關S1、S2開路,MAX3170內部開關S3閉合,以為V.28終端提供5kΩ電阻。 2.4 X.21接口 X.21接口標準是一種較為復雜的接口標準,在DCE側應符合V.11/X.27接口協(xié)議,而在DTE側則應符合V.11/X.27或V.10/X.26規(guī)定,即DCE側為平衡收、發(fā)接口,DTE側為平衡發(fā)、收或非平衡發(fā)、平衡收接口。圖6為工作于X.21接口協(xié)議模式的設備的DTE至DCE接口電路,圖中,MAX3170用于產(chǎn)生時鐘和數(shù)據(jù)信號,MAX3171/AMX3173用于產(chǎn)生控制信號,MAX3172/MAX3174用于產(chǎn)生本地環(huán)回（LL）,并可為時鐘和數(shù)據(jù)信號提供終端匹配,以支持V.11協(xié)議,該接口電路的控制信號無需終端匹配。
在實際應用中,還需要注意外部電容的選擇。用于電荷泵和電源旁路的電容應具有較低的等效串聯(lián)電阻（ESR）,采用電解質為X7R的多層陶瓷電容可以保證較高的綜合性能指標,飛電容的值可選擇1μF,儲能電容和旁路電容的最小取值應在3.3μF以上,為了減小紋波,也可以適當提高儲能電容與旁路電容的容量,但不要增大飛電容的電容值。
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