１５５３Ｂ总线收发电路制造技术

本实用新型专利技术属于收发电路，具体涉及一种１５５３Ｂ总线收发电路。该收发电路包括发送电路和接收电路两个部分，其中发送电路包括用于去除信号噪声的滤波电路，滤波电路后接将小功率信号转换为大功率信号的两个大功率ＭＯＳ管，所述大功率ＭＯＳ管栅极电压的斜率由斜率调整电路根据总线传输速率要求来控制；大功率ＭＯＳ管接输出高电压信号的隔离变压器；接收电路包括将高压信号变为低压信号的隔离变压器，隔离变压器接两个电压比较器，参考电压产生电路输出的参考电压输入电压比较器；电压比较器判别后的信号经过自适应数字滤波电路滤除噪声，最终输出到１５５３Ｂ通讯控制模块。该收发电路满足可靠性要求，且在现有１５５３Ｂ总线网络上实现最高６Ｍｂｉｔ／ｓ的信号可靠传输。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及收发电路，具体是指一种155 总线收发电路。
技术介绍
MIL-STD-1553B是美国军方于20世纪70年代推出的用于实现飞机电子系统综合 化的军用总线标准。由于它良好的开放性和适应性，目前已广泛应用到了航天工业中。国 外卫星、主要运输火箭以及国内卫星、飞船也普遍采用该总线作为数据传输及共享的通道。 但是随着我国武器装备的发展，武器制造能力的提高，原有的M53B总线速度远远不能达 到武器装备发展的要求。为此，需要在兼容原有协议和原有总线电缆(如图1所示)的基 础之上开发高速的1553B总线通讯控制模块及其相关电路。传统1553B总线收发电路的典型架构如图2所示。其中发送电路包括滤波电路、 两只推挽输出的大功率M0S、隔离变压器组成；接收电路包括两个电压比较器、参考电压电 路、电平转换电路组成。传统1553B总线收发电路通常选用DDC公司的BU-61580S3-110K、 BU-61865G3-170两种集成收发器的1553B总线控制器的芯片或者选择HOTIC公司出的 HI-1567PSM专用收发器电路芯片。上述器件的基本原理相同，都可以实现传统155 总线 的信号可靠传输。该传统155 总线收发电路只能达到最高IMbit/s的155 总线的传输速率，无 法满足目前要求的高速M53B总线通讯速率。因而需要开发能够适应该高速155 总线通 讯控制模块的、并能够可靠发送和接收总线信号的155 总线高速收发电路。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种可适应高速1553B总线通讯控制模块与总线之 间的信号发送和接收的电路。本技术的技术方案如下一种1553B总线收发电路包括发送电路和接收电路两个部分，其中，发送电路包 括用于去除信号噪声的滤波电路，滤波电路后接将小功率信号转换为大功率信号的两个大 功率MOS管，所述大功率MOS管栅极电压的斜率由斜率调整电路根据总线传输速率要求来 控制；大功率MOS管接输出高电压信号的隔离变压器；接收电路包括将高压信号变为低压信号的隔离变压器，隔离变压器接两个电压比 较器，参考电压产生电路输出的参考电压输入电压比较器；电压比较器判别后的信号经过 自适应数字滤波电路滤除噪声，最终输出到155 通讯控制模块。如上所述的一种155 总线收发电路，其中所述两个大功率MOS管中一个为 匪OS管、一个为PMOS管。如上所述的一种155 总线收发电路，其中所述斜率调整电路包括串联在低通 滤波器输出端和NMOS、PMOS管栅极之间的阻值可调的电阻电路和与电阻并联且容值可调 的电容电路组成。如上所述的一种1553B总线收发电路，其中所述斜率调整电路的电阻开关阵列、 电容开关阵列中的开关采用3DK002A型NPN双极晶体管实现；对应于16位控制信号，电阻 阵列包括16个电阻，阻值在IK到IM ；电容阵列包括16个容值为IOuF的CA45B型电容。如上所述的一种155 总线收发电路，其中所述斜率调整电路还包括译码器，所 述译码器接收外部FPGA的控制信号，并转换为多位控制信号控制电阻开关阵列、电容开关 阵列中开关的通断。如上所述的一种1553B总线收发电路，其中所述发送电路的滤波电路使用低通 滤波器 ACF451832-153-T。如上所述的一种155 总线收发电路，其中所述接收电路中的比较器选择LM193芯片。本技术的有益效果是1.本技术提供的一种155 总线高速收发电路是155 通讯控制模块与总线 之间接口电路，通过使用大功率MOS管和斜率调整电路，可实时根据总线传输速率要求来 控制155 总线高速收发电路的工作，满足高速155 总线通讯控制模块与总线的通讯要 求，实现提高1553B总线速度的目标；2.本技术提供的155 总线高速收发电路具有高可靠性，通过滤波电路、斜 率调整电路等电路的设计，可以有效提高所设计的155 总线高速收发电路的可靠性；3.本技术提供的155 总线高速收发电路完全兼容现有的总线架构；且在现 有155 总线网络上实现最高6Mbit/s的信号可靠传输。比传统IMbit/s的155 总线的 传输速率提高6倍。附图说明图1为所应用的1553B总线接口原理框图；图2为传统1553B总线收发电路原理框图；图3为本技术提供的一种1553B总线收发电路中发送电路原理框图；图4为本技术提供的一种1553B总线收发电路中发送电路图；图5为本技术提供的一种1553B总线收发电路中接收电路原理框图；图6为本技术提供的一种1553B总线收发电路中接收电路图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术提出的一种1553B总线收发电路做进一步 的详细说明。一种1553B总线收发电路包括发送电路和接收电路，其中发送电路的连接关系为如图3所示发送电路接收155 通讯控制模块输出的信 号，经过滤波电路去除信号中的噪声，之后信号驱动两个大功率MOS管，将小功率信号转换 为大功率信号，并且大功率MOS管栅极电压的斜率由斜率调整电路根据总线传输速率要求 来控制。大功率MOS管输出的大功率信号驱动隔离变压器，推挽输出高电压信号到总线上。如图4所示，155 总线高速收发电路中发送电路图中155 通讯控制模块的输 出信号输入到低通滤波器ACF451832-153-T中，经过低通滤波器的信号加入到两个大功率MOS管(NM0S管BUR52A、PM0S管3CK452)的栅极，或选择电流大于60mA且小于200mA的其 他型号功率MOS管。两个MOS管的漏极分别接正负3. 3V电源电压、源极接隔离变压器的， 隔离变压器可将士3. 3V电压变比为士 14V电压，也可以选用其他变比值的隔离变压器。斜率调整电路包括电阻、电容开关阵列。接收外部FPGA输出的两路相同位数的 控制信号，两路控制信号分别用于控制与位数相同的电阻串联开关阵列和电容并联开关阵 列。外部FPGA也可以输出其他位数的控制信号，保证电阻、电容个数分别等于控制信号位 数即可。在本实施例中，人为根据总线的传输情况设定外部FPGA输出的两路4位的控制信 号，例如总线传输速率大时输出十进制数较大的4位控制信号，为了简化电路并增加控制 信号位数，使用了译码器。译码器将输出的4位控制信号转换为16位控制信号，控制电阻 开关阵列、电容开关阵列中开关的通断。译码器电路为本领域技术人员的公知常识。电阻 开关阵列、电容开关阵列中的开关采用3DK002A型NPN双极晶体管实现，也可以采用其他常 见开关。对应于16位控制信号，电阻阵列包括16个阻值从IK到IM的电阻；电容阵列包括 16个容值为IOuF的CA45B型电容，也可选用其他的电阻、电容值，此为本领域工作人员的公 知常识。通过FPGA给出的控制信号，可以控制电阻开关阵列和电容开关阵列中电阻、电容 值的大小，而控制加入到MOS管栅极的信号电压的斜率，达到保护MOS寿命。如图5所示，1553B总线收发电路中接收电路的连接关系为接收电路接收总线传 输过来的高压信号，经过隔离变压器输出低压信号；再通过两个电压比较器，以及参考电压 产生电路输出的参考电压，判别总线输入的信号逻辑值；判别后的信号经过自适应数字滤 波电路滤除噪声，最终输出到M53B通讯控制模块。如图6所示，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种１５５３Ｂ总线收发电路包括发送电路和接收电路两个部分，其中，发送电路包括用于去除信号噪声的滤波电路；接收电路包括将高压信号变为低压信号的隔离变压器，隔离变压器接两个电压比较器，参考电压产生电路输出的参考电压输入电压比较器；电压比较器判别后的信号经过自适应数字滤波电路滤除噪声，最终输出到１５５３Ｂ通讯控制模块；　　其特征在于：所述发送电路的滤波电路后接将小功率信号转换为大功率信号的两个大功率ＭＯＳ管，所述大功率ＭＯＳ管栅极电压的斜率由斜率调整电路根据总线传输速率要求来控制；大功率ＭＯＳ管接输出高电压信号的隔离变压器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朵慧智，王刚，朱天成，
申请(专利权)人：中国航天科工集团第三研究院第八三五七研究所，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]