可供電二線制總線信號傳輸系統(tǒng)的電壓源設(shè)計與研究.pdf

1、本課題來源于醫(yī)院病房呼叫系統(tǒng)，目前的病房呼叫系統(tǒng)均采用三線或四線制的方式實現(xiàn)，但是這些方式存在呼叫設(shè)備生產(chǎn)成本高、系統(tǒng)安裝和維護(hù)困難等缺點。為了解決這些問題，一種新穎的可供電二線制總線信號傳輸系統(tǒng)被應(yīng)用到病房呼叫系統(tǒng)中。在通信和控制等相關(guān)領(lǐng)域，同時傳輸電源和信號的二線制總線實現(xiàn)技術(shù)，一直是廣大工程技術(shù)人員共同關(guān)注的焦點問題之一。由于傳統(tǒng)的二線制系統(tǒng)存在傳輸距離短、通信速度低、節(jié)點容量小、帶負(fù)載能力差等諸多問題，因此如何對該系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改

2、造以克服以上提到的缺陷，是該技術(shù)能否得到推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。針對傳統(tǒng)二線制系統(tǒng)的這些問題，本文設(shè)計了一種用于可供電二線制導(dǎo)線信號傳輸系統(tǒng)的可控線性電壓源，該電壓源除了具有驅(qū)動較大負(fù)載的能力外，同時也具有語音通話和數(shù)字通信功能。該總線不但可以發(fā)送短幀數(shù)據(jù)信息，還可以連續(xù)發(fā)送長幀數(shù)據(jù)包文件，并且通信波特率可以達(dá)到120kbps。
　　論文設(shè)計的可控線性電壓源電路包括4個部分:線性基準(zhǔn)電壓源電路、功率放大及驅(qū)動電路、電流檢測電路、耦合電路。

3、為了保障系統(tǒng)電源的帶負(fù)載能力，所設(shè)計的電壓源輸出電壓為40V，可提供的額定供電電流20A。系統(tǒng)主機(jī)節(jié)點向分機(jī)節(jié)點發(fā)送信息采用電壓形式的傳輸信號，分機(jī)節(jié)點向主機(jī)節(jié)點發(fā)送信息則通過電流環(huán)的形式傳輸信號。本課題設(shè)計的難點是電流信號的處理，對于電流信號，首先通過電流檢測電路將電流信號轉(zhuǎn)化成電壓信號，經(jīng)運(yùn)算放大器反向比例放大后，再經(jīng)濾波取峰值并與未經(jīng)處理過的信號進(jìn)行差分放大，即可得到有效信號傳輸時的交變量，最后將此交變量與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，其結(jié)果