本实用新型专利技术公开了一种用于RS‑485接口电路的自适应压摆率调节电路，包括调节电阻、P型MOS管和N型MOS管；P型MOS管的栅极和N型MOS管的栅极相连接；P型MOS管的源极连接电源电压；N型MOS管的源极接地；P型MOS管的漏极和N型MOS管的漏极相连接；所述调节电阻的第一端为信号输入端，第二端连接在P型MOS管的栅极和N型MOS管的栅极的公共端。本实用新型专利技术能够检测当前通信速率，并且在信号传输开始的短时间内即可自动设置对应的压摆率，做到在满足通信速率的前提下，尽量降低压摆率以减少EMI和信号反射。
【技术实现步骤摘要】
本技术属于压摆率调节电路领域，具体涉及一种用于RS-485接口电路的自适应压摆率调节电路。
技术介绍
RS-485总线通信技术由于其布线方式简单，通信距离长，兼容有极性和无极性连接等特点，目前在电表、水表、气表以及工业控制领域广泛使用。在组网通信时RS-485总线上的从机通过检测总线上的差分电压来接收主机发送的信号。但由于应用环境复杂多变，加之通信距离较长难以做到总线电阻的完美匹配，容易受到信号反射的影响。出于降低不匹配的总线终端阻抗以及降低EMI，一般的解决办法是设置固定的输出端的信号压摆率，但降低到多少合适往往是一个难以准确设置的问题，因为不同通信速率限制了压摆率的最低值。压摆率太低，难以达到要求的通信速率，而压摆率太高又起不到降低EMI和降低反射的效果；而且产品安装完毕后，在不同的时间可能有不同的通信速率，固定的压摆率难以满足所有通信速率的要求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术公开了一种用于RS-485接口电路的自适应压摆率调节电路。本技术的技术方案如下：一种用于RS-485接口电路的自适应压摆率调节电路，包括调节电阻、P型MOS管和N型MOS管；P型MOS管的栅极和N型MOS管的栅极相连接；P型MOS管的源极连接电源电压；N型MOS管的源极接地；P型MOS管的漏极和N型MOS管的漏极相连接；所述调节电阻的第一端为信号输入端，第二端连接在P型MOS管的栅极和N型MOS管的栅极的公共端；P型MOS管的漏极和N型MOS管的漏极的公共端作为信号输出端；所述P型MOS管和N型MOS管的宽度为1000um～1cm，长度为1um～10um。其进一步的技术方案为：所述P型MOS管的宽长比为6000um/2um；所述N型MOS管的宽长比为3000um/2um。其进一步的技术方案为：还包括控制电路；控制电路包括依次串联的电流源、第一开关和第二开关；还包括电容，所述电容的第一端连接第一开关和第二开关的公共端，第二端接地；还包括基准电路，所述基准电路输出三个数值不同的基准电压；还包括三个比较器，三个比较器的正向输入端都与电容的第一端相连接，负向输入端依次连接三个基准电压基准电压。本技术的有益技术效果是：本技术能够检测当前通信速率，并且在信号传输开始的短时间内即可自动设置对应的压摆率，做到在满足通信速率的前提下，尽量降低压摆率以减少EMI和信号反射。附图说明图1是不带压摆率限制的数字信号和带压摆率限制的数字信号波形对比。图2是自适应压摆率调节电路示意图。图3是自适应压摆率调节电路的控制电路原理图。图4是本技术的控制原理示意图。具体实施方式图1是不带压摆率限制的数字信号和带压摆率限制的数字信号波形对比。在RS-485通信时，数字信号按照8位一个字节传输，在一个字节中，最小的脉冲宽度为1/f，f为通信速率。RS-485典型通信速率为1Kbps到10Mbps之间。因此最小脉冲宽度为100ns到1ms之间。为避免信号失真，由压摆率限制带来的上升\\下降时间tf不能超过信号周期T的1/3，如表1所示，表1为信号不失真时通信速率与信号上升/下降时间的关系。不带压摆率限制的数字信号上升/下降时间理论值为0，但是这会带来严重的EMI和信号反射，100ns～1us的信号上升/下降时间是可以优化的压摆率范围，信号上升/下降时间超过3us则会造成开关损耗急剧上升。因此，在本技术中，压摆率调整针对100Kbps、1Mbps、10Mbps三档进行调节，低于100Kbps则采用100Kbps的压摆率限制条件，高于10Mbps则不能再使用压摆率限制。表1 信号不失真时通信速率与信号上升/下降时间的关系通信速率 最小脉冲宽度 最长上升/下降时间 bps S S 10M 100n 33n 1M 1u 0.33u 100K 10u 3.3u 图2是自适应压摆率调节电路示意图。如图2所示，调节电路包括调节电阻Rs、P型MOS管PMOS1和N型MOS管NMOS1。P型MOS管PMOS1的栅极和N型MOS管NMOS1的栅极相连接。P型MOS管PMOS1的源极连接电源电压VDD，N型MOS管的的源极接地。P型MOS管PMOS1的漏极和N型MOS管NMOS1的漏极相连接。调节电阻Rs的第一端为信号输入端DI，第二端连接在P型MOS管PMOS1的栅极和N型MOS管NMOS1的栅极的公共端。P型MOS管PMOS1的漏极和N型MOS管NMOS1的漏极的公共端作为信号输出端Output。P型MOS管和N型MOS管为几何尺寸较大的MOS管，其宽度的几何尺寸的数量级范围为1000um～1cm，长度的几何尺寸的数量级范围为1um～10um。由于P型MOS管和N型MOS管的几何尺寸很大，因此栅极寄生电容很大，记栅极电容为Cs，又有调节电阻Rs的存在，此RC电路的时间常数为Cs*Rs，则栅极信号的上升\\下降速率受到此时间常数的限制，因此信号输出端Output处的输出信号的上升\\下降速率也同样受到限制，并且和时间常数成反比。由于驱动MOS管占用面积很大，且栅极电容数值固定，因此调整电阻Rs就可以实现调节压摆率的作用。由于栅极电容Cs与MOS管的几何尺寸有关，在本技术中只需满足，P型MOS管和N型MOS管其宽度为1000um～1cm，长度为1um～10um即可。在本实施例中，P型MOS管的宽长比为6000um/2um；N型MOS管的宽长比为3000um/2um。本技术还包括控制电路。图3是自适应压摆率调节电路的控制电路原理图。控制电路包括依次串联的电流源I1、第一开关SW1和第二开关SW2，还包括电容C1，所述电容C1的第一端连接第一开关SW1和第二开关SW2的公共端，电容C1的第二端接地。还包括基准电路Ref，基准电路Ref输出三个基准电压VT1、VT2、VT3。还包括三个比较器COMP1、COMP2、COMP3，三个比较器COMP1、COMP2、COMP3的正向输入端都与电容C1的第一端相连接，负向输入端依次连接三个基准电压VT1、VT2、VT3。第一开关SW1闭合时，电流源I1对电容C1充电，第二开关SW2闭合时电容C1上极板短接到地。第一开关SW1和第二开关SW2交替开启，在电容C1的第一端，即电容C1的上极板上可以得到锯齿波形状的三角波电压Vcharge，三角波电压Vcharge和基准电路Ref产生的三个基准电压VT1、VT2、VT3分别送入三个比较器COMP1、COMP2、COMP3进行比较，三个比较器COMP1、COMP2、COMP3的输出端依次输出三个控制信号DET1、DET2、DET3。第一开关SW1和第二开关SW2的开启和关闭由信号输入端DI处的信号控制，信号输入端DI为脉冲宽度变化的矩形波，当此矩形波为高电平时，第一开关SW1开启、第二开关SW2闭合；当其为低电平时，第一开关SW1闭合、第二开关SW2开启。图4是本技术的控制原理示意图。RS-485组网完成后，信号输入端DI处输入需要发送的数字信号。如图4所示，三个比较器COMP1、COMP2、COMP3的输出端DET1、DET2、DET3所输出的信号，在三角波电压Vcharge低于其所对应的基准电压时，为低电平，在三角波本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于RS‑485接口电路的自适应压摆率调节电路，其特征在于：包括调节电阻(Rs)、P型MOS管(PMOS1)和N型MOS管(NMOS1)；所述调节电阻(Rs)为可变电阻；P型MOS管(PMOS1)的栅极和N型MOS管(NMOS1)的栅极相连接；P型MOS管(PMOS1)的源极连接电源电压(VDD)；N型MOS管(NMOS1)的源极接地；P型MOS管(PMOS1)的漏极和N型MOS管(NMOS1)的漏极相连接；所述调节电阻(Rs)的第一端为信号输入端(DI)，第二端连接在P型MOS管(PMOS1)的栅极和N型MOS管(NMOS1)的栅极的公共端；P型MOS管(PMOS1)的漏极和N型MOS管(NMOS1)的漏极的公共端作为信号输出端(Output)；所述P型MOS管(PMOS1)和N型MOS管(NMOS1)的宽度为1000um～1cm，长度为1um～10um。
【技术特征摘要】
1.一种用于RS-485接口电路的自适应压摆率调节电路，其特征在于：包括调节电阻(Rs)、P型MOS管(PMOS1)和N型MOS管(NMOS1)；所述调节电阻(Rs)为可变电阻；P型MOS管(PMOS1)的栅极和N型MOS管(NMOS1)的栅极相连接；P型MOS管(PMOS1)的源极连接电源电压(VDD)；N型MOS管(NMOS1)的源极接地；P型MOS管(PMOS1)的漏极和N型MOS管(NMOS1)的漏极相连接；所述调节电阻(Rs)的第一端为信号输入端(DI)，第二端连接在P型MOS管(PMOS1)的栅极和N型MOS管(NMOS1)的栅极的公共端；P型MOS管(PMOS1)的漏极和N型MOS管(NMOS1)的漏极的公共端作为信号输出端(Output)；所述P型MOS管(PMOS1)和N型MOS管(NMOS1)的宽度为1000um～1cm，长度为1um～10um。2.如权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐义强，康明辉，朱波，
申请(专利权)人：无锡新硅微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。