DS2153和DS2154的一般网络接口设计标准

本应用笔记介绍了E1收发器芯片接口电路的一般形式，并展示了如何在变压器周围分配电阻。它解释了为什么发射器和接收器引脚需要不同的保护技术。它讨论了回波损耗的重要性，并展示了如何计算它。内置DS2153/DS2154 E1单芯片收发器IC。

图1.通用网络接口电路。

图1显示了E1收发器芯片接口电路的一般形式。并非所有组件在所有应用中都是必需的。该电路用于说明如何在变压器周围分配电阻。应用笔记324：“T1/E1网络接口设计”更详细地讨论了过压保护。

发射器输出驱动器对入站浪涌具有低阻抗，并且必须能够在发射变压器的初级端驱动足够的电流，以便在网络接口上产生所需的输出脉冲。接收器输入对入站浪涌具有高阻抗，并且需要非常小的输入电流即可工作。由于这些原因，发射器和接收器引脚需要不同的保护技术。

接收器输入设计用于在以下条件下恢复信号：

1：1变压器

0Ω串联电阻

与电缆阻抗匹配的负载电阻：75Ω 或 120Ω

5.0 V 发射器输出驱动器设计用于将脉冲放入模板中，在以下条件下测量：

1：1.15升压变压器

0Ω串联电阻

额定负载：75Ω 或 120Ω

3.3 V 发射器输出驱动器设计用于将脉冲放入模板中，在以下条件下测量：

1：2升压变压器

0Ω串联电阻

额定负载：75Ω 或 120Ω

接收电路

接收电路是最直接的。通常使用1：1变压器与接收器输入接口。接收电路的主要考虑因素是传输线的精确端接。E1采用75Ω非平衡同轴电缆或120Ω平衡双绞线。端接中涉及的组件是 R3/ 14，以及两个 RL电阻。R3和 R4作为保护网络的一部分添加。随着这些电阻值的增加，RL阻力降低。然后，这成为分压器。如果 R3和 R4太大，则信号被分割，接收器可能无法恢复微弱的信号。两个RP由于接收器输入的输入阻抗相对较高，电阻不会显著影响端接。以下等式描述了终止：

 

替代	Z术语= R3+ R4+ 2RL/N²
	Z术语= 75Ω 或 Z术语= 120Ω 和 N = 1
	然后求解 R3/ <>4和 2RL

 

电容器 C1，以及电阻器 RL，形成高频截止滤波器，提高抗噪能力。

发射电路

必须对发送接口电路进行几个考虑。某些应用要求源阻抗与网络的特性阻抗紧密匹配。除此之外，可能需要为电路提供保护，使其免受电源线交叉（ul）和瞬态（FCC）条件的影响。所有这些要求必须同时考虑。将源阻抗与线路的特性阻抗相匹配可防止发射器反射杂散信号，称为回波损耗，其计算公式为

回波损耗 （dB） = 20log10|Z源- Z负荷|/|Z源+ Z负荷|
其中 Z负荷= 120Ω 或 75Ω
Z源= R1+ R2+ N2+21t+ 5)

当设计高回波损耗而不需要电路保护时，R1和R2 = 0。电阻器 R1/ <>2和 Rt作为保护网络的一部分添加。参见应用笔记324。E1收发器具有可编程输出电平，与发射变压器匝数比一起用于补偿TTIP和TRING与网络接口之间的阻性元件，以便信号到达网络接口时峰值电压为3.0V（120Ω应用）或2.37V（75Ω应用）。表 1 显示了根据变压器匝数比和 Z 轴选择的线路构建 （LBO） 设置室温.设备和网络接口之间的所有电阻必须包含在 Z 轴中室温计算公式为

Z室温= 2Rt+ （（R1+ R2/N²）

 

>L2	L1	L0	应用	变压器 N	回波损耗¹	ZRt的²
0	0	0	75Ω 正常	1.15		0
0	0	1	120Ω 正常	1.15		0
0	1	0	75Ω 正常，带保护电阻	1.15		16.4
0	1	1	120Ω 正常值，带保护电阻	1.15		16.4
1	0	0	75Ω高回波损耗	1.15	21分贝	54
1	1	0	75Ω高回波损耗	1.36	21分贝	36
1	0	0	120Ω高回波损耗	1.36	21分贝	54

L2	L1	L0	应用	变压器 N	回波损耗¹	ZRt的²
0	0	0	75Ω 正常	1:2		0
0	0	1	120Ω 正常	1:2		0
0	1	0	75Ω 正常，带保护电阻	1:2		5
0	1	1	120Ω 正常，带保护电阻	1:2		5
1	0	0	75Ω高回波损耗	1:2	21分贝	12.4
1	0	1	120Ω高回波损耗	1:2	21分贝	23.2

 

注意

此表中的回波损耗为最小值，实际计算值将超过21dB。空电池表示回波损耗小于21dB。

上表与数据手册的不同之处在于，它显示了总 ZRt的.数据手册中的表格显示了 Rt 的各个值，并假设 R1 和 R2 = 0。

审核编辑：郭婷