【摘要】：針對現(xiàn)有二線制總線系統(tǒng)普遍存在信號傳輸易受干擾、有效傳輸距離短、傳輸效率低、帶負(fù)荷能力差等諸多問題,論文設(shè)計了一種用于可供電二線制總線系統(tǒng)的電壓源用于醫(yī)療呼叫系統(tǒng)中,這是一種在供電的同時能進行信號無損傳輸?shù)亩�制總線技術(shù),該電壓源能實現(xiàn)帶大負(fù)荷運行的同時以較高波特率傳輸數(shù)字信號和語音信號。論文在進行電壓源電路設(shè)計時將電路分為基準(zhǔn)電壓源模塊、驅(qū)動電路與功率放大模塊、電流檢測模塊、耦合電路模塊,并分別對這4個模塊電路進行分析設(shè)計。為滿足電壓源帶大負(fù)荷的要求,電壓源的設(shè)計輸出電流可達20A電壓達到42V。論文設(shè)計的二線制總線系統(tǒng)采取兩種不同的信號傳輸方式:主機以電壓信號的方式向分機發(fā)送信息,分機則以電流環(huán)信號向主機發(fā)送信息。本設(shè)計的難點在于如何從總線上獲取及處理分機發(fā)送的電流信號,首先電流檢測電路對總線上的電流信號進行檢測與獲取并將之轉(zhuǎn)換為電壓信號,然后將的取得的電壓信號經(jīng)過放大、耦合、濾波、差分放大等一系列處理得到所需的數(shù)字信號與語音信號。論文對電壓源的各個模塊進行了仿真測試與樣機實測,通過對比仿真與實測的結(jié)果調(diào)整相關(guān)參數(shù)得到了二線制總線系統(tǒng)的電壓源整體電路。通過實測表明本設(shè)計的電壓源在帶大負(fù)荷的情況下可長期穩(wěn)定工作,達到了設(shè)計的要求。
【圖文】：

圖２．１醫(yī)療呼叫系統(tǒng)逡逑論文所研宄的可供電二線制總線系統(tǒng)的實際應(yīng)用場景為醫(yī)療呼叫系統(tǒng)，如圖２．１圖中的子系統(tǒng)為論文研宄的可供電二線制總線系統(tǒng)。該系統(tǒng)由主機控制器、醫(yī)、門口分機、床頭分機、走廊顯示屏等分機設(shè)備組成。分機節(jié)點主要功能為病節(jié)點發(fā)出呼叫信號、顯示相關(guān)信息以及將護士現(xiàn)場采集到的病人信息上傳給主；主機節(jié)點的功能為下發(fā)控制信號，對分機節(jié)點呼叫進行應(yīng)答以及打開語音通傳輸病人信息到分機節(jié)點，同時主機還可通過醫(yī)院ＨＩＳ系統(tǒng)直接獲取病人信息９逡逑

陽極邋（Ａ）逡逑圖３．２ＴＬ４３１的符號示意圖逡逑ＴＬ４３１的等效功能示意圖如圖３．３所示，，其內(nèi)部簡化電路結(jié)構(gòu)的組成為電壓比較器、逡逑精密基準(zhǔn)電壓源以及輸出開關(guān)管等。ＴＬ４３１輸出電壓的具體控制過程為：首先將參考端逡逑的電壓與內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源的２．５Ｖ電壓進行比較，若參考端電壓超過基準(zhǔn)電壓２．５Ｖ則逡逑ＴＬ４３Ｉ馬上導(dǎo)通，由于參考端擁有較高的控制精度（±１％控制精度），所以參考端能快速逡逑精準(zhǔn)的控制ＴＬ４３１的導(dǎo)通與截止從而達到控制輸出電壓的目的［４３］。逡逑Ｉ邋邐ｗ邐逡逑（Ｒ）｜邐｜邐陰極邋Ｚ）逡逑２．５Ｖｒｅｆ邐｜逡逑１＿邋．１．邋＿邋＿邋Ｘ；」逡逑＜陽極（Ａ）逡逑圖３．３邋ＴＬ４３１等效功能示意圖逡逑３．２．１基本并聯(lián)穩(wěn)壓電路原理逡逑ＴＬ４３１內(nèi)部存在一個２．５Ｖ的高精度基準(zhǔn)電壓源。ＴＬ４３１通過參考端的反饋電壓調(diào)逡逑節(jié)陰極到陽極的分流來達到穩(wěn)定輸出電壓的目的，由于其分流范圍很大所以輸出電壓的逡逑可調(diào)范圍也很大［４２］。如圖３．４所示的電路，當(dāng)確定Ｒ１和Ｒ２的參數(shù)時，它們的分壓即為逡逑參考端的反饋電壓，當(dāng)輸出電壓升高時反饋電壓自然跟隨輸出電壓升高而升高，使得陰逡逑極到陽極的分流也隨之增加又導(dǎo)致輸出電壓下降。顯而易見，深度負(fù)反饋保證了邋ＴＬ４３１逡逑輸出電壓的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性１４２］，此時ＴＬ４３１的穩(wěn)壓值計算公式為：逡逑ｌ／0邋＝邋（１邋＋邋Ｒ１／Ｒ２）ｖｒｅｆ邐（
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP336

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本文編號：2594909