[发明专利]二线制现场总线及其接口电路

说明书

本申请公开了一种二线制现场总线及其接口电路，该接口电路包括可调式精密旁路调节器、N型开关管、偏置电路、第一电阻和第二电阻，其中：所述可调式精密旁路调节器是具有参考端、阴极和阳极的三端器件，其阴极经所述偏置电路接总线电源的正极，其阳极接所述信号处理电路的正输入端，其参考端接所述信号处理电路的输出端；所述信号处理电路的负输入端接所述总线电源的负极；所述N型开关管的控制端接所述可调式精密旁路调节器的阴极，其输入端接所述总线电源的正极，其输出端经所述第一电阻接所述信号处理电路的正输入端；所述第二电阻连接所述可调式精密旁路调节器的参考端和所述N型开关管的输出端，简化了二线制现场总线的接口电路的电路结构。

技术领域

本发明涉及工业自动化技术领域，更具体地说，涉及二线制现场总线及其接口电路。

背景技术

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，它以双绞线作为物理媒介，能够在同一根双绞线上同时实现信号和电能的传输。

接口电路是现场设备与二线制现场总线之间的唯一接口，它有两个作用：一是从二线制现场总线上汲取稳定的直流电流，给现场设备供电；二是对信号处理电路输出的交变电流(现场设备把要传输的通讯信息经过曼彻斯特编码后，经信号处理电路输出到总线上)进行调制，得到大小合适的总线调制电流。

申请号为CN201180038774.8的专利申请文件公开了一种具备上述功能的接口电路，如图1所示，但其缺点是电路结构太复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种二线制现场总线及其接口电路，以简化二线制现场总线的接口电路的电路结构。

一种二线制现场总线的接口电路，包括可调式精密旁路调节器、N型开关管、偏置电路、第一电阻和第二电阻，其中：

所述可调式精密旁路调节器是具有参考端、阴极和阳极的三端器件，其阴极经所述偏置电路接总线电源的正极，其阳极接所述信号处理电路的正输入端，其参考端接所述信号处理电路的输出端；

所述信号处理电路的负输入端接所述总线电源的负极；

所述N型开关管的控制端接所述可调式精密旁路调节器的阴极，其输入端接所述总线电源的正极，其输出端经所述第一电阻接所述信号处理电路的正输入端；

所述第二电阻连接所述可调式精密旁路调节器的参考端和所述N型开关管的输出端。

其中，所述偏置电路为电阻。

其中，所述可调式精密旁路调节器的型号为LMV431。

其中，所述可调式精密旁路调节器的型号为TL431。

其中，所述N型开关管为NMOS管。

其中，所述N型开关管为NPN型三极管。

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，包括二线制现场总线本体以及与所述二线制现场总线本体相连接的接口电路，其中，所述接口电路为上述任一种接口电路。

其中，所述二线制现场总线本体为FF总线类型。

其中，所述二线制现场总线本体为Profibus-PA总线类型。

从上述的技术方案可以看出，本发明通过闭环控制可调式精密旁路调节器的导通和关断，使其阳极和参考极之间的电压差保持恒定，那么对于串接在所述阳极和参考极之间的两个电阻而言，由于其分别流通总线调制电流和信号处理电路输出的交变电流，因此只需合理调节这两个电阻的比值，就可以将所述交变电流调制为大小合适的总线调制电流。相较于现有技术，本发明采用闭环控制，受温度等外界因素影响较小，且闭环环路小，器件使用数量少，电路结构简单。

附图说明