一种1553分立器件收发器的制作方法

本实用新型涉及一种信号传输器件，特别是一种1553分立器件收发器。

背景技术：

MIL-STD-1553B总线，是美国军方专为飞机上设备制定的一种信息传输总线标准，因其高可靠性特诸多优点被广泛应用于航空、航天等多个领域。1553B总线的工作频率是1 Mb/s，采用曼彻斯特II码，半双工工作方式。但随着技术的发展与革新，1553B 1 Mb/s的工作频率限制了更高速率、实时性的要求，所以需寻求一种更高速率的传输方式。由于目前国内需求4 Mb/s的高速1553B航空总线，但目前的1553B收发芯片只能达到1 Mb/s的速率，因此，需要采用现有的分立器件搭建能够实现4 Mb/s的高速收发器。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种工作速率为4 MHz的1553分立器件收发器，满足4 Mb/s的高速传输需求。

本实用新型采用的技术方案如下：

本实用新型一种1553分立器件收发器，包括发送器和接收器；所述发送器包括电平转换电路、两个功率晶体管和1553隔离变压器；所述功率晶体管包括PMOS管Q1和PMOS管Q2；所述电平转换电路分别连接Q1的栅极和Q2的栅极，用于将接收的协议芯片电平信号转换成PMOS管的供电电压；所述Q1的漏极和Q2的漏极分别连接1553隔离变压器的输入端；

所述接收器包括1553隔离变压器、滤波电路、信号比较电路和电平转换驱动器；所述1553隔离变压器接收总线的信号，依次经过滤波电路、信号比较电路和电平转换驱动器；所述电平转换驱动器，用于将信号比较电路输出的信号转换为协议芯片可以接收的电平信号。

作为优选，所述电平转换电路分别通过电阻R1和电阻R2连接Q1的栅极和Q2的栅极；所述Q1和Q2的栅极和源极之间还设有上拉电阻R3和R4，Q1和Q2的源极接电源，Q1和Q2的漏极作为输出，分别串接限流电阻R5和R6至1553隔离变压器。

作为优选，所述1553隔离变压器的中间抽头接地。

作为优选，所述滤波电路包括高速运算放大器OP1和OP2，OP1的输入引脚上分别串接有精密电阻R6和R7，OP2的输入引脚上分别串接有精密电阻R8和R9，OP1的反向输入端和输出端之间连接有电阻R10，OP2的反向输入端和输出端之间连接有电阻R11，OP1和OP2的正向输入端上还连接有电阻R12和电阻R13，电阻R12和电阻R13分别接地。

作为优选，所述信号比较电路包括比较器COMP1和COMP2，COMP1和COMP2的输入端分别连接基准电压和滤波电路，输出端连接电平转换驱动器。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型通过分立器件电路，实现4 Mb/s的高速收发。

附图说明

图1是本实用新型一种1553分立器件收发器的发送器电路图。

图2是本实用新型一种1553分立器件收发器的接收器电路图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型一种1553分立器件收发器，包括发送器和接收器。

如图1所示，所述发送器包括电平转换电路、两个功率晶体管和1553隔离变压器；所述功率晶体管包括PMOS管Q1和PMOS管Q2；所述电平转换电路分别连接Q1的栅极和Q2的栅极，用于将接收的协议芯片电平信号转换成PMOS管的供电电压；所述Q1的漏极和Q2的漏极分别连接1553隔离变压器的输入端；

在实施例中，所述电平转换电路分别通过电阻R1和电阻R2连接Q1的栅极和Q2的栅极；所述Q1和Q2的栅极和源极之间还设有上拉电阻R3和R4，Q1和Q2的源极接电源，Q1和Q2的漏极作为输出，分别串接限流电阻R5和R6至1553隔离变压器。

在实施例中，所述1553隔离变压器的中间抽头接地。

在具体实施例中，电压转换电路采用一款双向带三态输出的电压转换驱动器，由于协议芯片发送给发送器的为3.3 V信号，以及PMOS管源极供电电压+5V，为了保证PMOS截止时的工作状态，需要将栅极的电压抬高，电压转换电路将信号传输方向设定为B到A，可以将3.3 V的电平信号转换为5 V的信号。

功率晶体管采用过电流能力大以及开关时间为ns级别的P沟道MOS管。

1553隔离变压器由于输出端采用的是PMOS，变压器输入端的中间抽头（2脚）接地（GND）。

发送器原理：将电压转换电路信号传输方向设定为B到A，B端口与协议芯片产生的一对差分信号TXOUT+、TXOUT-相连；差分信号经过电压转换电路转换为5V电平后，通过电阻R1和电阻R2的串联，减少信号反射；接着差分信号分别连接至两个PMOS管的栅极（G），并通过上拉电阻R3和R4上拉至5V，以控制PMOS管的开关；2个PMOS管的源极（S）直接接5V电源，漏极（D）作为输出，分别串接大功率电阻R5和R6，作为限流电阻至1553隔离变压器的初级端（pin1、pin3）；信号经过变比为1:1.79的1553变压器至次级。

当差分对TXOUT+为高电平，TXOUT-为低电平时，图1中的PMOS管Q1截止，Q2导通，由于中间抽头（pin2）接地，电流从管脚3抽头往中间抽头（pin2）流，在变压器输入端的管脚1抽头与中间抽头（pin2）之间耦合产生反向的电流，管脚1、3抽头之间形成正负电平的曼彻斯特码；同理，当差分对TXOUT+为低电平，TXOUT-为高电平时，PMOS管Q1导通，Q2截止，电流从管脚1抽头往中间抽头流；在变压器输入端的管脚3抽头与中间抽头之间耦合产生反向的电流，变压器管脚1、3抽头之间形成正负电平的曼彻斯特码；由于功率晶体管采用的是PMOS管，因此差分对TXOUT+/TXOUT-变压器次级输出差分对BUS+/BUS-反相。

如图2所示，所述接收器包括1553隔离变压器、滤波电路、信号比较电路和电平转换驱动器；所述1553隔离变压器接收总线的信号，依次经过滤波电路、信号比较电路和电平转换驱动器；所述电平转换驱动器，用于将信号比较电路输出的信号转换为协议芯片可以接收的电平信号。

在实施例中，所述滤波电路包括高速运算放大器OP1和OP2，OP1的输入引脚上分别串接有精密电阻R6和R7，OP2的输入引脚上分别串接有精密电阻R8和R9，OP1的反向输入端和输出端之间连接有电阻R10，OP2的反向输入端和输出端之间连接有电阻R11，OP1和OP2的正向输入端上还连接有电阻R12和电阻R13，电阻R12和电阻R13分别接地。

在实施例中，所述信号比较电路包括比较器COMP1和COMP2，COMP1和COMP2的输入端分别连接基准电压和滤波电路，输出端连接电平转换驱动器。

接收器从总线上接收信号，1553变压器管脚5接总线的正端（BUS+），管脚7接总线的负端（BUS-），次级输出隔离后的信号，管脚1输出BUS_H，管脚3输出BUS_L；经过滤波电路、信号比较电路、电压转换电路，然后与协议芯片接收端口RXIN+、RXIN-连接。

滤波电路采用百兆Hz级别的高速运放搭建；1553隔离变压器管脚1输出信号和3通过精密电阻R6、R7、 R8和R9，连接至高速运放的差分输入端（pin1、pin8）；运放电源Vs+（pin3）接5V，Vs-（pin6）接地；由于信号幅值较小，需要将滤波器的输出信号进行放大后，再输出至比较电路。

信号经过高速运放搭建的滤波电路输出接至比较器，比较器的管脚2（VIN+）接基准电压1.2V，当滤波器输出波形的电平高于1.2 V时，输出电平为高（5 V），输出电平低于1.2 V时，输出电平为低（0 V）；基准电压由能够输出稳定的1.2V基准电压芯片提供。

最后，将比较器输出的信号转换为协议芯片可以接收的3.3 V电平信号。电平转换后的信号被分别送至协议芯片的RXIN+、RXIN-端口。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。