在单双绞线上实现全双工

2006-05-07 15:50:09来源: 电子产品世界

在某些情况下,希望同时传输,但只有一单双绞线可用。通常,需要两组线在两个方向保证传输质量。然而,降低一点带宽,实现同时传输是可能的。

表1 对于可能传输设置的各种电压电平

TX1 TX2 Ta1 Ta2 Va Vb1 Vb2 Vb Va-Vb
0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 1 0 2 1 0 -2 -1 2
1 0 -1 0 -0.5 1 0 -0.5 -1
1 1 -1 2 0.5 1 -2 -0.5 1

图1示出一种简单的解决方案。通信器1具有1个发送器和1个接收器,通信器2也一样。一单双绞线把它们连接在一起。此系统的关键是二进制编码的值。假若通信器1发送0V和1V做为两个二进制状态,而通信器2用0V和2V,则真值表见表1。注意,线之间的差别是一不同的值,允许在任一时间辨别任一或两个信号。当两个信号在不同频率发送时这仍然是正确的。即使不希望的信号变换而接收器正在感测线路,差值电压将在两个已知值(它们与表示互补状态的值是不同的)之间反转。

此系统要求在线的每一端有一个双绞线驱动器和线接收器。如图1所示,R1是一匹配电阻器,它使从线阻抗端返回到驱动器的任何反射最小。R1最佳值由驱动器输出特性阻抗和线特性阻抗确定。在这种配置中,线阻抗远远大于运放的输出阻抗,所以R1近似等于线特性阻抗的一半,因为它们两个串联到线路中如同差分驱动。

由于每个发送器将以不同的幅度发送数据数据,所以每个接收器必须配置成能对编码的振幅译码,在双绞线的相反端恢复来自发送器的信号。如同表1所示的情况,接收器1必须译码0V或-1V值做为"0"位和1V或2V值做为"1"位。把比较器设置到0.5V可以简单地解决此问题。接收器2必须译码0V或2V做为"0"位和-1V或1V做为"1"位。在此,用单个比较器译码是不够的,但少量元件可配置来处理译码。

此设计的局限性受限于线长和特性、所用双绞线驱动器以及接收器的分辨率和带宽。电缆会引入损耗(每单位长度)。这些损耗在选择发送器所用二进制值时是重要的考虑。驱动器放大器在一固定频率能够驱动一定的阻抗。接收器放大器具有输入幅度分辨率特性和频率响应特性。用EL2140,波特率可达40kbps。

单双绞线可同时配置提供两路通信。图1示出:若两个发送器用不同值来表示它们的二进制逻辑输出,则在线上将产生唯一电压差值,每个接收器可同时译码。

编辑:刘燚 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/network/200605/3121.html
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