【導讀】想到通訊電路,自然會(huì )想到RS485、RS422等通訊模式和電路形式。作為硬件維修者更關(guān)注后者。而一些設備如變頻器或伺服器等,用于旋轉變壓器或編碼器的信號傳輸,即PG卡板或編碼器接口電路也用到類(lèi)似器件,那么該類(lèi)器件到底是何東東?如果脫離了上位機或脫離了編碼器等信號源,還能檢測其好壞嗎?
想到通訊電路,自然會(huì )想到RS485、RS422等通訊模式和電路形式。作為硬件維修者更關(guān)注后者。而一些設備如變頻器或伺服器等,用于旋轉變壓器或編碼器的信號傳輸,即PG卡板或編碼器接口電路也用到類(lèi)似器件,那么該類(lèi)器件到底是何東東?如果脫離了上位機或脫離了編碼器等信號源,還能檢測其好壞嗎?
一、器件功能
先讓具體的芯片電路說(shuō)話(huà)。見(jiàn)圖1~圖3電路。

圖1 RS485、RS422收發(fā)器芯片

圖2 AM26LV32C芯片引腳及內部原理框圖

圖3 AM26LS31C芯片引腳及內部原理框圖
圖1為半雙工/RS485、全雙工/RS422通訊電路,均內含接收器(或稱(chēng)驅動(dòng)器)和接收器兩組電路,不同者,是MAX485的兩組電路為適應半雙工要求,帶使能控制端。
圖2、圖3為經(jīng)常配對出現的,一為四差動(dòng)線(xiàn)路驅動(dòng)器,一為四差動(dòng)線(xiàn)路接收器,其實(shí)仍然是RS485器件的拆分和擴充,單看其中一組電路,并無(wú)差異。
二、器件定義
驅動(dòng)器,把一路串行脈沖變?yōu)閮陕凡罘中盘?;接收器,將兩路差分信號變?yōu)橐宦反忻}沖。因而該類(lèi)器件的作用,用一句話(huà)來(lái)概括:即串行脈沖和差分信號的雙向轉換器。
此為何也?這是基于差分信號的傳輸模式對共模干擾的巨大威力而考量的,一而二二而一的費盡周折的轉換,不外乎是為了提高傳輸信號(線(xiàn)路)的抗干擾能力,否則一對一直接傳輸也就完了。
1、驅動(dòng)器
我們暫且可將“使能”控制忽略掉,驅動(dòng)器可簡(jiǎn)化為圖4電路。

圖4 驅動(dòng)器原理簡(jiǎn)化和檢修等效電路
1)輸入、輸出信號的關(guān)系見(jiàn)圖4的a電路,為一進(jìn)二出模式。
2)電路傳輸的是數字信號,即0和1,若為+5V供電,電路的靜態(tài)或即時(shí)電平,非5V即0V。而兩個(gè)輸出端,必然呈現反相的關(guān)系。
到了b等效電路這一步,對電路的檢測和好壞判斷,幾乎不用我再說(shuō)了。
2、接收器
仍然可將“使能”控制忽略掉,接收器可簡(jiǎn)化為圖5電路。

圖5 接收器原理簡(jiǎn)化和檢修等效電路
1)輸入、輸出信號的關(guān)系見(jiàn)圖5的a電路,為二進(jìn)一出模式。
2)電路傳輸的是數字信號,即0和1,若為+5V供電,電路的靜態(tài)或即時(shí)電平,非5V即0V。
雖然為差分模式,但不宜用模擬電路的差分放大器來(lái)等效了——因為傳輸的仍為數字電平信號。這里我只能用異或門(mén)電路來(lái)勉為等效了——其棄同認異的風(fēng)格,恰恰也符合了電路信號處理的規則。
當然,找到了等效電路,如何檢測,也不用廢話(huà)了。
三、檢修實(shí)例

圖6 編碼器信號傳輸電路
上圖為交流伺服驅動(dòng)器的一個(gè)電路實(shí)例,發(fā)生相關(guān)編碼器信號不良的故障時(shí),勢必要對該電路進(jìn)行檢測與判斷。常規檢修方法是須在接入電機與編碼器的閉環(huán)模式下進(jìn)行檢查,通常還要用代換法先掉排除掉編碼器本身的故障原因。
而獨立檢修該電路,一無(wú)須閉環(huán)(接入編碼器和電機)控制,二無(wú)須脈沖發(fā)生器給出脈沖信號,手頭只需備一臺直流可調穩壓電源,已經(jīng)是萬(wàn)能信號發(fā)生器了(任何信號傳輸電路,均可以給出直流電壓信號進(jìn)行檢修,此為后話(huà))。
檢修步驟:
1、靜態(tài)判斷
測U31的5、11、13腳輸出端,均為3.3V,測U42的2、3腳等輸出端,符合2(1)3(0)的電平狀態(tài),可判斷電路靜態(tài)正常;
2、動(dòng)態(tài)測量
1)將J19端子的4、5、6短接為線(xiàn)A;將12、13、14短接為線(xiàn)B。調整穩壓電壓輸出為5V(可限流10mA)。
2)線(xiàn)A接信號5V正端,線(xiàn)B接信號5V負端,此時(shí)測U31的5、11、13腳輸出端,俱為低電平(約0.5V),判斷U31工作正常;測測U42的2、3腳等輸出端,變?yōu)?(0)3(1)的電平狀態(tài),可判斷U42正常。
轉換線(xiàn)A、線(xiàn)B的信號極性,電路維持靜態(tài)值不變。
至此,對圖6編碼器信號傳輸電路的檢修,已告結束。
真的就是這么簡(jiǎn)單,也許事情本來(lái)應該就這么簡(jiǎn)單。往往是人們把它想復雜了搞得復雜了。只想把電路原本該有的簡(jiǎn)單與確定的檢修模式找出來(lái),以簡(jiǎn)易的方法完成準確的判斷。
如果電路的使能端在禁止狀態(tài),我們則可以將其暫時(shí)“強制為工作態(tài)”進(jìn)行檢修。
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