E1接口电路原理

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,E1接口电路原理,作者,开发部：王大伟,1,一、概述,本次讲座的主要内容是E1接口电路。 E1接口电路是E1插口与E1信号处理芯片之间的部分，这一部分电路主要作用有如下几点：,1、电平变换,2、网络隔离,3、滤波、整形,2,图1、E1接口电路例图,3,二、E1信号说明,E1信号要用4根线传输，分别为IN+,IN-,OUT+,OUT-。在传输过程中有两种方式：平衡方式和非平衡方式。,平衡方式传输时IN+,IN-和OUT+,OUT-为两对差分信号，每对差分信号线传送反相的两个信号。,非平衡方式传输时，IN+,OUT+传送信号波形，IN-,OUT-接地。,注意：非平衡方式传输时，FPGA输出N信号和P信号，信号N对应传输线的OUT-，P对应OUT+，N信号同样传送一个数据波形，但该信号经过变压器电平变换后叠加到OUT+上，所以OUT-接地不会丢失信号。,4,E1信号传输距离,通信电缆,2Mbit/s,电缆,类型,I,类型,II,类型,III,接口阻抗,(欧姆),120,75,75,外护套单对/单管电缆外径（mm）,5.00,3.20,3.60,最长使用长度,(m),226,154,180,5,FPGA芯片发出E1 P端波形，发送到74LS240输入端,240输出端送出波形，发送到变压器输入端,变压器经过电平变换后输出端送出波形,图2、发送端P端各点波形,6,发送端主要有两部分组成：驱动器74LS240,变压器PT28-2003H。,74LS240的主要作用是驱动FPGA的E1输出信号。,变压器的主要作用是电平调整和变换。,其电平变化过程如下图：,三、发送端说明,7,变压器输入端以第二个波形(N端信号)为基准信号同第一个波形（P端信号）比较，输出结果如第三个波形。,8,四、接收端说明,收端线路与变压器间的部分为阻抗调整部分，主要是调整输入阻抗，使之符合传输线特性阻抗值:非平衡时75欧姆或平衡时120欧姆(,阻抗匹配,)。这部分三个电阻串、并联后的阻值大约为375欧姆。变压器左侧的部分平衡方式时等效阻值为大约为190欧姆，非平衡方式时，等效阻值大约为90欧姆。这样，并联后的线路接口处的输入阻抗分别为120欧姆或75欧姆。,在例图中变压器左侧的部分等效阻抗主要是由R46、47、55、56决定的。,计算方法如下：因变压器两侧功率相同得出如下式子：,9,PL=IL*UL,PR=IR*UR,UL=2UR,（变压器匝数比,1,：,2,）,UL=RL*IL,UR=RR*IR,PL=PR,PL,变压器左侧功率；,PR,变压器右侧功率；,IL,变压器左侧电流；,IR,变压器右侧电流；,UR,变压器右侧电压；,UL,变压器左侧电压；,RR,变压器左侧的部分在变压器右侧对应的等效阻值；,RL,变压器左侧阻值。,最终结果：RR:RL=1:4,10,接收端变压器左侧部分电路说明：,MC3486是4路接收器，输入信号经MC3486驱动后送出比较稳定的波形到FPGA。,共阴二极管的作用是根据H+0I和H-0I的电平变化送出反馈，调节3486的-INA、-INB、-INC、-IND四个输入基准判决电平。举例说：如果收信号经过比较长距离的传输，电平值变低，那么信号反馈会使基准判决电平-INA、-INB、-INC、-IND也变低，从而相当于在3486接收端增大了信号幅值。,11,非平衡方式线路接收端P端波形,经过变压器后3486接收波形,3486送往FPGA波形,12,五、E1接口电路附加说明,掉电/故障直通,这个电路可加在设备插口与接口电路间，断电或故障时，继电器切到长臂端，这时E1-0直连到E1-1，收接发，发接收。此时相当于E1信号越过本地设备直通过去。正常工作时，继电器吸合，将插口与接口电路相连。,13,6DB衰减问题,国标要求E1接口必须能通过6DB衰减不影响业务的测试，这一性能主要是由接口电路接收芯片的自身性能决定的。如果衰减后电平值过低，低于接收器的接收极限值，接受器就不输出，导致FPGA收不到E1信号。如果遇到这个问题，可以通过调节接口电路的部分电阻值来调节接受器的基准判决电平。在例图1中，可以调节R45和R54,通过它们使得A、B点电平值降低，从而使-INA、-INB、-INC、-IND收电平值降低。MC3486输出信号是+IN与-IN比较得来的，降低-IN相当于使极限值增大。,14,放映结束，谢谢大家！,15,