一种满足ARINC659总线电气特性的背板制造技术

本发明专利技术提出了一种基于三端稳压器、精密电阻和印制板设计的背板，包含了电压转化电路和阻抗匹配电路，主要应用于机载计算机符合ARINC659总线协议的总线背板实现中，可以满足ARINC659总线协议要求的电气隔离、电平稳定、阻抗匹配等特性。

【技术实现步骤摘要】
一种满足ARINC659总线电气特性的背板
本专利技术属于机载计算机总线通讯
，实现了符合ARINC659总线协议电气特性要求的总线背板。
技术介绍
随着国内军民用飞机的发展，飞机的电子系统逐步进入全信息融合时代，需要一种总线来实现机载计算机内部各模块之间快速、可靠的通讯。Arinc659总线作为一种高可靠性容错串行总线，受到越来越广泛的应用。ARINC659协议要求的总线背板满足多种电气特性。然而国内尚未见到ARINC659总线背板的电气设计资料，国外由于技术封锁也没有详细可实施的资料可以借鉴。为了实现ARINC659总线协议的要求，本专利技术提出了一种基于三端稳压器、精密电阻和印制板设计的背板，可以满足该协议要求的电气特性。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于三端稳压器、精密电阻和印制板设计的总线背板，可以满足ARINC659总线协议要求的背板电气特性。背板包括4组完全一样的组合电路，每组组合电路包含一个电压转化电路和一个阻抗匹配电路。计算机5V电源连接电压转化电路，转化出的2.1V再分别从背板的左、右两端连接阻抗匹配电路。所述电压转化电路包含三端稳压器N1、第一滤波电容C1、第二滤波电容C2、储能电容C3和电阻R1、R2。计算机5V电源通过熔断丝F1后分为两路，一路连接三端稳压器N1的输入端，一路连接第一滤波电容C1一端，C1另一端接DGND。三端稳压器N1的调整端分为两路，一路接电阻R1一端、一路接电阻R2一端，R2另一端接DGND。三端稳压器N1的输出端分为两路，一路接R1另一端、一路对外输出。第二滤波电容C2和储能电容C3分别连接在三端稳压器N1的输出端与DGND之间，R1阻值：R2阻值＝4：3。所述阻抗匹配电路中三组总线信号CK、D0、D1中每一组总线信号在背板两端分别连接33Ω定值电阻(CK连接R4、R7；D0连接R5、R8；D1连接R6、R9)。电阻R4、R5、R6连接到左2.1V电平；R7、R8、R9连接到右2.1V电平，并在左2.1V电平与数字地(DGND)之间连接0.1uF定值滤波电容C4、C5、C6；在右2.1V电平与数字地(DGND)之间连接0.1uF定值滤波电容C7、C8、C9。在进行印制板布线时，对每一组总线信号(CK、D0、D1)统一控制特征阻抗为33Ω，并进行包数字地(DGND)处理。本专利技术的技术效果：满足ARINC659协议要求的总线背板具有以下电气特性：a.背板总线终端电压，要求不小于+2V，也不大于+2.2V；b.背板上四组总线实现电气隔离，任意一组总线发生故障不影响其他总线组；c.背板为四组总线提供末端串联阻抗匹配，保证信号完整性；d.背板在各模块输出电平为1.2V时，应能为信号驱动器的低电平提供吸收电流100mA；e.背板总线的串联阻抗必须限制在一定范围内，使得信号由任何被驱动的模块输出到背板任一端的终端电阻时，电压的最大升幅应小于100mV；f.任何两个模块的连接到背板的所有带隙地之间的电压差别不超过50mV。附图说明图1背板电路组成图；图2电压转化电路原理图；图3阻抗匹配电路原理图。具体实施方式一种满足ARINC659总线电气特性的背板包括4组完全一样的组合电路，每组组合电路包含一个电压转化电路和一个阻抗匹配电路。计算机5V电源连接电压转化电路，转化出的2.1V再分别从背板的左、右两端连接阻抗匹配电路。参见图1。电压转化电路包含三端稳压器N1、第一滤波电容C1、第二滤波电容C2、储能电容C3和电阻R1、R2。计算机5V电源通过熔断丝F1后分为两路，一路连接三端稳压器N1的输入端，一路连接第一滤波电容C1一端，C1另一端接DGND。三端稳压器N1的调整端分为两路，一路接电阻R1一端、一路接电阻R2一端，R2另一端接DGND。三端稳压器N1的输出端分为两路，一路接R1另一端、一路对外输出。第二滤波电容C2和储能电容C3分别连接在三端稳压器N1的输出端与DGND之间，R1阻值：R2阻值＝4：3。熔断丝实现电源转换电路与机载计算机内部的5V电源电气隔离。三端稳压器N1选用JW1083、分压电阻R1、R2阻值分别为100Ω、75Ω，均选用F档1％精度的精密电阻、第一滤波电容C1、第二滤波电容C2均选择容值0.1uF瓷介电容、储能电容C3选择容值10uF钽电容、熔断丝选用473001。该电路将机载计算机内部的5V电源转化为2.1V，精度±100mV，最大驱动能力为5A，分别为四组总线输出稳定的上拉电平，参见图2。阻抗匹配电路中每一组总线信号(CK、D0、D1)在背板两端分别连接33Ω定值电阻(CK连接R4、R7；D0连接R5、R8；D1连接R6、R9)。电阻R4、R5、R6连接到左2.1V电平；R7、R8、R9连接到右2.1V电平，并在左2.1V电平与数字地(DGND)之间连接0.1uF定值滤波电容C4、C5、C6；在右2.1V电平与数字地(DGND)之间连接0.1uF定值滤波电容C7、C8、C9。在进行印制板布线时，对每一组总线信号(CK、D0、D1)统一控制特征阻抗为33Ω，并进行包数字地(DGND)处理。阻抗匹配电路中全部电阻均选用F档1％精度的精密电阻、全部电容选用瓷介电容，参见图3。本专利技术提出了一种基于三端稳压器、精密电阻和印制板设计的背板，应用于机载计算机系统中，按本专利技术中所提出的电路原理设计的背板，可以满足该ARINC659总线协议要求的电气特性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种满足ARINC659总线电气特性的背板，其特征在于：包括4组完全一样的组合电路，每组组合电路包含一个电压转化电路和一个阻抗匹配电路；计算机5V电源连接电压转化电路，转化出的2.1V再分别从背板的左、右两端连接阻抗匹配电路；所述电压转化电路包含三端稳压器N1、第一滤波电容C1、第二滤波电容C2、储能电容C3和电阻R1、R2；计算机5V电源通过熔断丝F1后分为两路，一路连接三端稳压器N1的输入端，一路连接第一滤波电容C1一端，C1另一端接DGND；三端稳压器N1的调整端分为两路，一路接电阻R1一端、一路接电阻R2一端，R2另一端接DGND；三端稳压器N1的输出端分为两路，一路接R1另一端、一路对外输出；第二滤波电容C2和储能电容C3分别连接在三端稳压器N1的输出端与DGND之间；所述阻抗匹配电路中三组总线信号CK、D0、D1中每一组总线信号在背板两端分别连接33Ω定值电阻R4、R5、R7、R6、R8、R9，CK连接R4、R7；D0连接R5、R8；D1连接R6、R9；电阻R4、R5、R6连接到左2.1V电平；R7、R8、R9连接到右2.1V电平，并在左2.1V电平与数字地(DGND)之间连接0.1uF定值滤波电容C4、C5、C6；在右2.1V电平与数字地(DGND)之间连接0.1uF定值滤波电容C7、C8、C9。...

【技术特征摘要】
1.一种满足ARINC659总线电气特性的背板，其特征在于：包括4组完全一样的组合电路，每组组合电路包含一个电压转化电路和一个阻抗匹配电路；计算机5V电源连接电压转化电路，转化出的2.1V再分别从背板的左、右两端连接阻抗匹配电路；所述电压转化电路包含三端稳压器N1、第一滤波电容C1、第二滤波电容C2、储能电容C3和电阻R1、R2；计算机5V电源通过熔断丝F1后分为两路，一路连接三端稳压器N1的输入端，一路连接第一滤波电容C1一端，C1另一端接DGND；三端稳压器N1的调整端分为两路，一路接电阻R1一端、一路接电阻R2一端，R2另一端接DGND；三端稳压器N1的输出端分为两路，一路接R1另一端、一路对外输出；第二滤波电容C2和储能电容C3分别连接在三端稳压器N1的输出端与DGND之间；所述阻抗匹配电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炜，张晓敏，徐楠，白雄文，包健龙，王雯，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61