二线制现场总线电源去耦电路制造技术

本申请公开了二线制现场总线电源去耦电路，设置在总线低电压端的二线制现场总线电源去耦电路包括运算放大器、N型开关管、第一电阻、第二电阻、第一电容和偏置电路，其中：所述运算放大器的同相输入端经过所述第一电阻接入二线制现场总线的低电压端，其反相输入端经过所述第一电容接入所述低电压端，其输出端接入所述N型开关管的控制极；所述N型开关管的输入极接所述运算放大器的同相输入端，其输出极接总线电源的负极；所述偏置电路的正负输入端接在所述总线电源上，所述偏置电路的输出端经过所述第二电阻接入所述运算放大器的反相输入端，实现了二线制现场总线电源去耦电路的小体积化和高集成度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及工业自动化
，更具体地说，设及二线制现场总线电源去禪电 路。
技术介绍
[000引二线制现场总线（例如FF总线和Profibus-PA总线）是工业自动化领域研究的 热点，其突出优势在于，能够在同一根总线传输线上同时实现信号和电能的传输。 所述总线的两端安装有终端阻抗，所述终端阻抗有两个作用：一是对总线特性阻 抗的匹配；二是将总线调制电流转换成总线电压信号。 所述总线与直流源（即总线电源）之间安装有二线制现场总线电源去禪电路，该 电路的交流阻抗远远大于所述终端阻抗，能够避免总线调制电流流向交流阻抗小于所述终 端阻抗的直流源。此外，为降低直流源的功耗，所述二线制现场总线电源去禪电路的直流阻 抗应尽量小。基于该两点，现有技术通常把二线制现场总线电源去禪电路设计成电感和电 阻串联的结构，该串联结构可W设置在总线低电压端，如图la所示，也可W设置在总线高 电压端，如图化所示。 但是，总线上信号传输速率的典型值为31. 25化it/s，为保证信号不失真，通常要 求二线制现场总线电源去禪电路的电感量不低于5恤，由此电感线圈应数会比较多；此外， 总线上的直流电流较大，因此二线制现场总线电源去禪电路中电感的线径要设计得比较 粗；而若要同时满足该两个条件就必须选择大体积的磁巧，致使最终设计出的电感器件体 积庞大，非常不利于二线制现场总线电源去禪电路的小体积化和高集成度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种二线制现场总线电源去禪电路，W实现二线制现场总 线电源去禪电路的小体积化和高集成度。 -种二线制现场总线电源去禪电路，包括运算放大器、N型开关管、第一电阻、第二 电阻、第一电容和偏置电路，其中： 所述运算放大器的同相输入端经过所述第一电阻接入二线制现场总线的低电压 端，其反相输入端经过所述第一电容接入所述低电压端，其输出端接入所述N型开关管的 控制极； 所述N型开关管的输入极接所述运算放大器的同相输入端，其输出极接总线电源 的负极； 所述偏置电路的正负输入端接在所述总线电源上，所述偏置电路的输出端经过所 述第二电阻接入所述运算放大器的反相输入端。 其中，所述偏置电路包括第S电阻、二极管和第二电容，其中： 所述第S电阻连接所述总线电源的正极和所述二极管的阳极； 所述二极管的阴极接所述总线电源的负极； 所述第二电容并联在所述二极管上。 其中，所述N型开关管为NPN型S极管。 其中，所述N型开关管为NM0S管。 其中，所述N型开关管为N型达林顿管。 一种二线制现场总线电源去禪电路，包括运算放大器、P型开关管、第一电阻、第二 电阻、第一电容和偏置电路，其中： 所述P型开关管的输出极接入二线制总线的高电压端，其输入极经所述第一电阻 接入总线电源的正极，其控制极接所述运算放大器的输出端； 所述偏置电路的正输入端接所述P型开关管的输入极，其负输入端接所述总线电 源的负极，其输出端接所述运算放大器的反相输入端； 所述运算放大器的同相输入端经过所述第一电容接入所述总线电源的正极，并经 过所述第二电阻接入所述P型开关管的输出极。 其中，偏置电路包括第S电阻、二极管和第二电容，其中： 所述第S电阻连接所述总线电源的负极和所述二极管的阴极； 所述二极管的阳极接所述总线电源的正极；所述第二电容并联在所述二极管上。 其中，所述P型开关管为PNP型S极管。 其中，所述P型开关管为PM0S管。[002引其中，所述P型开关管为P型达林顿管。 从上述的技术方案可W看出，本专利技术利用运算放大器、开关管、电阻、电容和偏置 电路来构建二线制现场总线电源去禪电路，该电路与直接由电感和电阻串联而成的二线制 现场总线电源去禪电路等效。相较于现有技术，本专利技术不设置电感器件，因此不存在二线制 现场总线电源去禪电路中的电感器件体积庞大的问题，实现了二线制现场总线电源去禪电 路的小体积化和高集成度。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据 提供的附图获得其他的附图。 图la为现有技术公开的一种设置在总线低电压端的二线制现场总线电源去禪电 路结构示意图； 图化为现有技术公开的一种设置在总线高电压端的二线制现场总线电源去禪电 路结构示意图； 图2为本专利技术实施例公开的一种设置在总线低电压端的二线制现场总线电源去 禪电路结构示意图； 图3为应用在图2所示二线制现场总线电源去禪电路中的偏置电路结构示意图； 图4为图2所示二线制现场总线电源去禪电路中相并联的两条电流通路示意图； 图5为本专利技术实施例公开的一种设置在总线高电压端的二线制现场总线电源去 禪电路结构示意图； 图6为应用在图5所示二线制现场总线电源去禪电路中的偏置电路结构示意图；[003引图7为图5所示二线制现场总线电源去禪电路中相并联的两条电流通路示意图。【具体实施方式】 下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本专利技术保护的范围。 参见图2,本专利技术实施例公开了一种二线制现场总线电源去禪电路，该电路设置在 总线低电压端，能够实现二线制现场总线电源去禪电路的小体积化和高集成度，具体包括 运算放大器A、N型开关管Q、第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和偏置电路Bias,其 中： 运算放大器A的同相输入端经过第一电阻R1接入二线当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二线制现场总线电源去耦电路，其特征在于，包括运算放大器、N型开关管、第一电阻、第二电阻、第一电容和偏置电路，其中：所述运算放大器的同相输入端经过所述第一电阻接入二线制现场总线的低电压端，其反相输入端经过所述第一电容接入所述低电压端，其输出端接入所述N型开关管的控制极；所述N型开关管的输入极接所述运算放大器的同相输入端，其输出极接总线电源的负极；所述偏置电路的正负输入端接在所述总线电源上，所述偏置电路的输出端经过所述第二电阻接入所述运算放大器的反相输入端。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇，王文辉，段汝良，吴新全，
申请(专利权)人：浙江中控技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33