二線制現(xiàn)場總線電源去耦電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及工業(yè)自動化技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，設(shè)及二線制現(xiàn)場總線電源去禪電 路。
【背景技術(shù)】
[000引二線制現(xiàn)場總線（例如FF總線和Profibus-PA總線）是工業(yè)自動化領(lǐng)域研究的 熱點，其突出優(yōu)勢在于，能夠在同一根總線傳輸線上同時實現(xiàn)信號和電能的傳輸。
[0003] 所述總線的兩端安裝有終端阻抗，所述終端阻抗有兩個作用：一是對總線特性阻 抗的匹配；二是將總線調(diào)制電流轉(zhuǎn)換成總線電壓信號。
[0004] 所述總線與直流源（即總線電源）之間安裝有二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路，該 電路的交流阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于所述終端阻抗，能夠避免總線調(diào)制電流流向交流阻抗小于所述終 端阻抗的直流源。此外，為降低直流源的功耗，所述二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路的直流阻 抗應(yīng)盡量小?；谠搩牲c，現(xiàn)有技術(shù)通常把二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路設(shè)計成電感和電 阻串聯(lián)的結(jié)構(gòu)，該串聯(lián)結(jié)構(gòu)可W設(shè)置在總線低電壓端，如圖la所示，也可W設(shè)置在總線高 電壓端，如圖化所示。
[0005] 但是，總線上信號傳輸速率的典型值為31. 25化it/s，為保證信號不失真，通常要 求二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路的電感量不低于5恤，由此電感線圈應(yīng)數(shù)會比較多；此外， 總線上的直流電流較大，因此二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路中電感的線徑要設(shè)計得比較 粗；而若要同時滿足該兩個條件就必須選擇大體積的磁巧，致使最終設(shè)計出的電感器件體 積龐大，非常不利于二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路的小體積化和高集成度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路，W實現(xiàn)二線制現(xiàn)場總 線電源去禪電路的小體積化和高集成度。
[0007] -種二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路，包括運算放大器、N型開關(guān)管、第一電阻、第二 電阻、第一電容和偏置電路，其中：
[0008] 所述運算放大器的同相輸入端經(jīng)過所述第一電阻接入二線制現(xiàn)場總線的低電壓 端，其反相輸入端經(jīng)過所述第一電容接入所述低電壓端，其輸出端接入所述N型開關(guān)管的 控制極；
[0009] 所述N型開關(guān)管的輸入極接所述運算放大器的同相輸入端，其輸出極接總線電源 的負(fù)極；
[0010] 所述偏置電路的正負(fù)輸入端接在所述總線電源上，所述偏置電路的輸出端經(jīng)過所 述第二電阻接入所述運算放大器的反相輸入端。
[0011] 其中，所述偏置電路包括第S電阻、二極管和第二電容，其中：
[0012] 所述第S電阻連接所述總線電源的正極和所述二極管的陽極；
[0013] 所述二極管的陰極接所述總線電源的負(fù)極；
[0014] 所述第二電容并聯(lián)在所述二極管上。
[0015] 其中，所述N型開關(guān)管為NPN型S極管。
[0016] 其中，所述N型開關(guān)管為NM0S管。
[0017] 其中，所述N型開關(guān)管為N型達(dá)林頓管。
[0018] 一種二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路，包括運算放大器、P型開關(guān)管、第一電阻、第二 電阻、第一電容和偏置電路，其中：
[0019] 所述P型開關(guān)管的輸出極接入二線制總線的高電壓端，其輸入極經(jīng)所述第一電阻 接入總線電源的正極，其控制極接所述運算放大器的輸出端；
[0020] 所述偏置電路的正輸入端接所述P型開關(guān)管的輸入極，其負(fù)輸入端接所述總線電 源的負(fù)極，其輸出端接所述運算放大器的反相輸入端；
[0021] 所述運算放大器的同相輸入端經(jīng)過所述第一電容接入所述總線電源的正極，并經(jīng) 過所述第二電阻接入所述P型開關(guān)管的輸出極。
[0022] 其中，偏置電路包括第S電阻、二極管和第二電容，其中：
[0023] 所述第S電阻連接所述總線電源的負(fù)極和所述二極管的陰極；
[0024] 所述二極管的陽極接所述總線電源的正極；
[00巧]所述第二電容并聯(lián)在所述二極管上。
[0026] 其中，所述P型開關(guān)管為PNP型S極管。
[0027] 其中，所述P型開關(guān)管為PM0S管。
[002引其中，所述P型開關(guān)管為P型達(dá)林頓管。
[0029] 從上述的技術(shù)方案可W看出，本發(fā)明利用運算放大器、開關(guān)管、電阻、電容和偏置 電路來構(gòu)建二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路，該電路與直接由電感和電阻串聯(lián)而成的二線制 現(xiàn)場總線電源去禪電路等效。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不設(shè)置電感器件，因此不存在二線制 現(xiàn)場總線電源去禪電路中的電感器件體積龐大的問題，實現(xiàn)了二線制現(xiàn)場總線電源去禪電 路的小體積化和高集成度。
【附圖說明】
[0030] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可W根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0031] 圖la為現(xiàn)有技術(shù)公開的一種設(shè)置在總線低電壓端的二線制現(xiàn)場總線電源去禪電 路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖化為現(xiàn)有技術(shù)公開的一種設(shè)置在總線高電壓端的二線制現(xiàn)場總線電源去禪電 路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖2為本發(fā)明實施例公開的一種設(shè)置在總線低電壓端的二線制現(xiàn)場總線電源去 禪電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖3為應(yīng)用在圖2所示二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路中的偏置電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035] 圖4為圖2所示二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路中相并聯(lián)的兩條電流通路示意圖；
[0036] 圖5為本發(fā)明實施例公開的一種設(shè)置在總線高電壓端的二線制現(xiàn)場總線電源去 禪電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0037] 圖6為應(yīng)用在圖5所示二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路中的偏置電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[003引圖7為圖5所示二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路中相并聯(lián)的兩條電流通路示意圖。
【具體實施方式】
[0039] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0040] 參見圖2,本發(fā)明實施例公開了一種二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路，該電路設(shè)置在 總線低電壓端，能夠?qū)崿F(xiàn)二線制現(xiàn)場總線電源去禪電路的小體積化和高集成度，具體包括 運算放大器A、N型開關(guān)管Q、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容C1和偏置電路Bias,其 中：
[0041] 運算放大器A的同相輸入端經(jīng)過第一電阻R1接入二線