如何設計適用RS-485 的2至4線轉換器

多點資料通訊網路──例如：Profibus、Modbus 和 BACnet 等──通常均要求具備 RS-485 雙線路、半雙工與四線路、全雙工匯流排之間的互操作性 (interoperability)。這些系統可以擴張至數百公尺長，並承受較大的接地電位差 (ground potential differences，GPD)。

這些電位差會超出收發器的共模電壓範圍，並對裝置造成損壞。為了消除 GPD，利用電震隔離收發器(galvanic isolated transceivers)，隔離匯流排節點的控制電子零件與連接匯流排的實際收發器級。圖一顯示了運用 2至4 線轉換器的混合網路的流程圖。

為了使轉換器不依賴資料率運作，可用匯流排的邏輯狀態來控制轉換器驅動器和接收器的開啟和關閉。匯流排驅動是以每位元間隔計算，讓轉換器運行獨立於訊號資料率之外。

簡單的控制邏輯可確保驅動器 D1 和 D2 僅能由低相反接收器(R1或R2)輸出邏輯啟動。因為接收器輸入端存在 VFS > 200 mV 的匯流排故障安全保護電壓，所以在匯流排閒置期間，兩個接收器輸出電流均高。反相器閘極(inverter gate)將高電級倒轉為低電級，並確保關閉驅動器時可使用接收器。

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作者：Thomas Kugelstadt / 德州儀器 (TI) 應用工程師