RS232接口芯片内部原理
- 1.RS232芯片
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- 1.1 电荷泵电路
- 1.2 发送接收电路
- 参考文献
1.RS232芯片
RS232芯片主要由电荷泵电路、发送和接收电路组成。
1.1 电荷泵电路
由于RS232芯片需要讲TTL电平转换为RS232电平需要正负升压电路,0-5V电平转换为3-15V,-3~-15V的电平。 电荷泵电路主要用电容存储电压。 有两种实现方式,一种是二极管(mos由电容器组成的电荷泵,所谓的dickson电荷泵。 当clk给低电平时,M1导通,C1上端为VDD-Vds,同时clk取反后是高电平,后面是高电平mos不通; 当clk给高电时,由于电容器两端的电压不能突变,C1的上端为2VDD-Vds,同时M2导通,C2上端为2VDD-2Vds; 以此类推,Vout为n(VDD-Vds) VDD.
另一种电荷泵通过开关和电容实现。 正倍压时: 在时钟的正半周,S1,S3导通,C充电,电压为Vcc,同时S2,S4关断; 时钟的负半周,S1,S3关断,同时S2,S4导通,由于C1负端为Vcc,所以正端为2Vcc,并且存储在C3上。 负倍压时 时钟的负半周,S6,S8关断,同时S5,S7导通,C2充电到2VCC。 在时钟的正半周,S6,S8导通,同时S5,S7关断,由于C1正端为GND,所以负端为-2Vcc,并且存储在C4上.
1.2 发送接收电路
完成发送电路TTL电平到RS232电平转换,接收电路完成RS232电平到TTL转换电平。 电平转换器可用于电平转换的基本实现电路 滞回比较器的结构也可用于反相器的结构。 1)电平转换器 反相器 上图中将TTL转换为V ,V-电平,一级电平转换可转换5v/0v 变成 V / 0V的方波 ,二够转换二级电平V / 0V 变成 V / V- 的方波。 当Q为高电平时,电平转换的基本电路图如下,N1,P2导通,输出为V ,当Q为低电平时,Q当取反为高电平时,N2,P输出为低电平的导通。 而最基本的反相器是 2)滞回比较器 RS422/RS485相对于RS就232而言,由于是差分输入输出,单端电压在TTL/cmos也可以保证范围RS422/RS485电平,不需要电荷泵,芯片主要用于比较器。
参考文献
《RS232接口芯片的IC设计》 《RS-632通信接口芯片um工艺下的设计与实现 《max232 datasheet》