二线制现场总线及其接口电路的制作方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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宄的热点，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。
[0003]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。
[0004]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】
[0005]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。
[0006]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:
[0007]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；
[0008]所述信号处理电路的负输入端接所述总线电源的负极；
[0009]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；
[0010]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。
[0011]其中，所述偏置电路为电阻。
[0012]其中，所述可调式精密旁路调节器的型号为LMV431。
[0013]其中，所述可调式精密旁路调节器的型号为TL431。
[0014]其中，所述N型开关管为NMOS管。
[0015]其中，所述N型开关管为NPN型三极管。
[0016]其中，所述N型开关管为N型达林顿管。
[0017]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。
[0018]其中，所述二线制现场总线本体为FF总线类型。
[0019]其中，所述二线制现场总线本体为Profibus-PA总线类型。
[0020]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】
[0021]为了更清楚地说明本发明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发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0022]图1为现有技术公开的一种二线制现场总线的接口电路结构示意图；
[0023]图2为本发明实施例公开的一种二线制现场总线的接口电路结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0025]参见图2，本发明实施例公开了一种二线制现场总线的接口电路，以简化二线制现场总线的接口电路的电路结构，包括可调式精密旁路调节器U、N型开关管Q、偏置电路Bias、第一电阻Rl和第二电阻R2，其中:
[0026]可调式精密旁路调节器U是具有参考端Ref、阴极Cathode和阳极Anode的三端器件，其阴极Cathode经偏置电路Bias接总线电源的正极Vbus+，其阳极Anode接信号处理电路P的正输入端Pin+，其参考端Ref接信号处理电路P的输出端Pwt;
[0027]信号处理电路P的负输入端Pin_接所述总线电源的负极Vbus
[0028]N型开关管Q的控制端接可调式精密旁路调节器U的阴极Cathode，其输入端接所述总线电源的正极Vbus+，其输出端经第一电阻Rl接信号处理电路P的正输入端Pin+;
[0029]第二电阻R2连接可调式精密旁路调节器U的参考端Ref和N型开关管Q的输出端。
[0030]本实施例中的偏置电路Bias用于提供静态工作点，具体的，偏置电路Bias可采用一个电阻实现，从而为N型开关管Q的控制端提供偏置电流。
[0031]本实施例中的可调式精密旁路调节器U的特性为:当参考端Ref与阳极Anode间的电压差低于可调式精密旁路调节器U的基准电压时，可调式精密旁路调节器U截止，当参考端Ref与阳极Anode间的电压差超过所述基准电压时，可调式精密旁路调节器U导通。其型号选择可采用LMV431型号(LMV431的基准电压为1.24V，最小工作电流在80uA以下)或TL431型号，并不局限。可调式精密旁路调节器U的温漂特性好，其温漂一般在10ppm/摄氏度以内，受温度等外界因素影响较小。
[0032]本实施例中的N型开关管Q可采用NPN型三极管(图2仅以N型开关管Q为NPN型三极管作为不例)、N型达林顿管或NMOS (N-Metal Oxide Semiconductor FET，N沟道金属氧化物半导体场效应晶体管KiN型开关管Q为NPN型三极管或N型达林顿管时，N型开关管Q的控制端为基极，N型开关管Q的输入端为集电极，N型开关管Q的输出端为发射极。当N型开关管Q为NMOS时，N型开关管Q的控制端为栅极，N型开关管Q的输入端为漏极，N型开关管Q的输出端为源极。其中，优