[发明专利]RS-485接收器的接收电路

说明书

【技术领域】

本发明属于电气装置领域，涉及到一种新的高灵敏度RS-485接收器的接收电路。

【背景技术】

RS-485芯片作为一种常用的接口器件，已广泛应用于工业控制、仪器、仪表、多媒体网络、机电一体化产品等诸多领域。如图1所示，RS-485通讯接口芯片主要包含平衡发送与差分接收两种工作模式，发送模式下（DE使能），发送器将TTL电平或者CMOS电平DI转换成差分信号(A-B)输出；接收模式下（/RE使能），接收器将差分信号(A-B)转变成TTL电平或者CMOS电平（RO），这种方式消除了总线中作为共模电压出现的接地偏移和感应噪声信号的影响，具有较强抑制共模干扰的能力。

图1中，A、B为RS-485芯片与总线相连的端口，信号电平可表示为共模电平和差模电平两个部分：A=V_IC+1/2V_ID，B=V_IC-1/2V_ID，(其中V_IC为输入共模电平(A+B)/2，V_ID为输入差模电平A-B)。

由于长距离传输导致的差模信号衰减和共模信号偏移，RS-485总线标准规定，接收器的灵敏度需要低至±200mV(即A，B的差模电压A-B>200mV时，RO输出正电平，A-B<-200mV时，RO输出负电平)，并且能够承受-7V～+12V的宽范围共模接收电平。

RS-485芯片正常的工作电压是5V，为此通常需要对接收到的共模电平进行预处理。现有的RS-485芯片的接收器中常见的做法是先对输入信号进行电阻分压，具体如图2所示，其中图2中的电阻R1=电阻R2，电阻R3=电阻R4,然后通过一个迟滞比较器输出比较结果。这种方式结构简单，但是由于迟滞比较器的输入共模范围限制，电阻分压比将受限（如1/12），从而大幅度缩减共模电平，但相应的，差模电平也按照相同倍数缩小。若输入的差模信号恰好为RS-485标准要求的±200mV阈值，则分压后只有不到20mV，迟滞比较器的失调电压（几十毫伏数量级）将成为显著噪声，直接的影响就是抗干扰能力下降而影响通讯的可靠性。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种RS-485接收器的接收电路，用以解决现有技术中RS-485接收器的接收电路抗干扰能力低而影响通讯可靠性的问题。

为实现上述目的，实施本发明的RS-485接收器的接收电路包括依次串接的第一与第二级全差分放大器、双向迟滞比较器及输出控制器，其中第一级全差分放大器调整共模电平，第二级全差分放大器放大差模电平，输出控制器通过使能控制输出，接收使能时，此接收器正常输出，接收禁用时，输出高电平。

依据上述主要特征，该第一级全差分放大器为轨到轨全差分放大器，其缩小比例为4:1。

依据上述主要特征，该第二级全差分放大器为P管输入全差分放大器，其放大倍数为1：16。

依据上述主要特征，第一与第二级全差分放大器均具有滤波功能。

依据上述主要特征，放大器中的共模反馈采用开关电容型。

依据上述主要特征，双向迟滞比较器的参考电压根据接收器输入阈值设置。

依据上述主要特征，此RS-485接收器输入端A、B分别通过第一电阻与第二电阻与第一级全差分放大器的同相输入端与反相输入端连接，并且第一级全差分放大器的负向输出端与同相输入端之间连接一第三电阻，而其正向输出端与反相输入端之间连接一第四电阻，并且第一电阻与第三电阻串联，第二电阻与第四电阻也串联，第三电阻与第四电阻后分别串联第五电阻与第六电阻，并且第二级全差分放大器的负向输出端与同相输入端之间连接一第七电阻，而其正向输出端与反相输入端之间连接一第八电阻，并且第五电阻与第六电阻分别与第七电阻与第八电阻串联。

与现有技术相比较，实施本发明的RS-485接收器的接收电路通过两级全差分放大器结构，第一级调整共模电平，第二级放大差模电平，如此可以极大地抑制共模噪声和高频差模噪声，提高接收灵敏度。

【附图说明】

图1为RS-485芯片基本结构的示意图。

图2为现有的RS-485接收器的电阻分压式接收电路的示意图。

图3为实施本发明的RS-485接收器的接收电路的示意图。

图4A与图4B为实施本发明的RS-485接收器的工作原理图。

【具体实施方式】