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性能优异的1-Wire网络驱动器,我有点不懂

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本帖最后由 xyp749192072 于 2011-1-15 12:22 编辑

电路描述:
   网络驱动器(图1)由下拉部分(Q1,R1,C1,R5)和上拉部分(Q2,R2,C2,R6)组成。晶体管Q3与周围的元件(C4、R7)组成强上拉电路,可为诸如EEPROM温度传感器等器件提供额外电源。 本文没有讨论"强上拉"的功能。任何时候,三个晶体管中最多只有一个处于导通状态;当1-Wire不进行通信("空闲"状态)时,这三个晶体管都不导通。
图1. 驱动器原理图

R4、R1和R3的串联电路提供标准的1-Wire到VCC上拉。在这种电路情况下,总的上拉电阻近似为1kΩ。当1-Wire线空闲时,则线上呈现此阻抗。由于R4与Q1的漏极相连,因此Q1导通时电流会流过该电阻,但不会影响1-Wire总线的低电平电压。1-Wire总线电压升至5V的速度是由R4+R1+R3的电阻值和1-Wire网络的负载决定的。不建议减小R4阻值,否则会导致1-Wire总线的低电平电压升高,而这不是我们所期望的。通过把肖特基二极管D1、D2分别导通至GND和VCC,抑制ESD冲击以及来自邻近电缆的耦合信号。电阻R3限制ESD电流,保护D1和D2。

该驱动器一个最明显的特性就是可以在主机端实现与1-Wire电缆之间严格的终端匹配。在1-Wire网络中推荐使用5类非屏蔽双绞数据电缆,其特性阻抗约为100Ω。当Q1或Q2导通时,总线终端匹配分别通过R3与R1或R2的串联来实现。C3与R1和R3串联为在线应答脉冲提供一个交流耦合终端匹配。为了驱动器适应不同的特征阻抗电缆,需要相应地调整R1和R2。

驱动器的三个部分在相应的晶体管导通时,其压摆率受到控制。当驱动器将1-Wire总线变为低电平(例如某个时序或复位脉冲的起始点), R5和C1控制下降斜率;R6和C2限制动态上拉信号变为有效状态时的压摆率;而R7和C4限制强上拉的压摆率。这三个部分的时间常数均为0.5µs,压摆率近似为4V/µs。


问题说明:1. 1-Wire总线电压升至5V的速度是由R4+R1+R3的电阻值和1-Wire网络的负载决定的。
当三只管子都不导通时候,1-Wire总线电压开始升至5V,那么C3呢,C3不是和(R1+R3+1-Wire网络的负载)并联吗?为何升至5V的速度没有C3原因呢?
2.R5和C1控制下降斜率。
为什么是R5和C1呢,等效电路是什么样子的?C1后面不是还有一堆元器件吗。

3.DS18B20单总线测温系统,在单总线末端,我需要保证传感器的供电电压还是电流?
上面电路和电路描述是我从maxim公司网站上拷贝的,有点不懂,问下。大家理解的还望说下,菜鸟小弟先谢了。

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maychang| | 2011-1-15 16:31 | 只看该作者
这是个比较复杂的问题。
首先需要知道DS18B20的工作时序。注意主机和各19B20都可以将总线拉低。
其次需要知道,两条线长度可以达百米以上,两线之间存在相当大的分布电容。

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xyp749192072|  楼主 | 2011-1-15 19:33 | 只看该作者
2# maychang

我知道工作原理,只是才具体计算上有疑问。就像我上面说的上拉速度和下降斜率的控制,还希望前辈点拨下。

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