SIMl-2实现现场总线仪表电路

　　1 引言

　　总线供电的仪表具有较严格的功耗约束和复杂的系统，设计可在10 mA下工作的现场总线仪表仍具有挑战性。这里提出一种基于SIMl-2的现场总线仪表电路设计方案。

　　2 媒体结合单元(MAU)

　　典型的现场总线仪表由媒体结合单元MAU(Medium Attachment Unit)、数字系统、A/D转换器、信号调理电路和传感器组成。其中MAU电路通常与数字系统设计在一个圆形线路板上，因此又称为“通讯圆卡”。

　　3 SIM1-2器件主要功能与使用

　　SIMl-2(Siemens IEC MAU)西门子现场总线MAU器件采用符合IEC61158—2的曼彻斯特码技术，最大数据传输速率31.25 Kbit/s，采用SMD housing MLPQ40封装，器件尺寸小。SIMl-2的结构框图如图l所示。

　　SIMl-2支持所有发送与接收功能，吸收总线上附加电源电流并具有高阻特性，采用两种稳压电源供电并允许电源具有电隔离。SIMl-2具有以下主要功能：支持所有发送和接收功能;对来自总线的能量起到高阻抗退耦作用：可连接所有曼彻斯特码编解码器，符合IEC61158-2的曼彻斯特码技术;MAU器件和通讯控制器之间集成接口逻辑，降低电流消耗;为用户提供稳定的输出电压，电压设置范围2~5 V(误差+3%)，可用电流最高可达50 mA;闲聊(JABBER)禁止。其接口逻辑是指从该器件到通讯控制器的接口，采用以下3种不同的工作模式：

　　(1)不采用电流式隔离如果特殊应用的器件的总线接口无需电流式隔离，此时使使能信号GIM为低电平。接收和发送信号未经处理和转换而通过。其电路如图2所示。

　　(2)光耦隔离为了得到数据和相关信号的线性电流式隔离，使用不同的隔离器件和隔离电路。常用方法是在每个信号端(TxS，TxE，RxS，RxA)放置光耦，如图3所示。