航空電子系統幾種主要數據總線應用特性分析
ARINC629數據總線是一種自主式終端訪問工作方式的數據總線,所以總線上每一終端必須有自己的控制機構。這種控制機構通過2塊可擦除的EPROM作為發送和接收“個性化插件”來實現。
2.3 總線硬件特性的比較
1553B總線的傳輸線是雙股絞合、屏蔽且帶護套的電纜,要求每英尺(1ft=0.3048m)絞合4扭,屏蔽最少應覆蓋電纜表面的75%。頻率為 1MHz時,電纜的特性阻抗應在70~85Ω內。電纜的每一末端必須接一個等于電纜特性阻抗值±2%阻值的電阻器。線與線之間的電容應小于或等于 30pF/ft,且電纜的損耗在頻率為1MHz時應小于(或等于)0.015dB/ft,電纜長度不受限制。
1553B標準規定了兩種耦合方法:第一種采用線與線直接連接,通常稱為直接耦合短截線。第二種耦合方法為變壓器耦合短截線。
它們用硬導線進行線與線間的連接,經隔離電阻器連到耦合變壓器上。盡管變壓器耦合短截線的長度可任意選定,但設計者應努力設法盡可能使其長度不超過6.1m。共模抑制比應大于(或等于)45dB。
1553B總線關于終端的詳細性能要點如下:
①變壓器耦合的終端輸出電壓(線與線之間)的峰-峰值應在18~27V范圍內,其噪音(線與線之間)有效值小于14mV;
②變壓器耦合的終端應對峰-峰值在0.86~14.0V(線與線之間)范圍內的輸入信號作響應,在75kHz~1MHz范圍內,終端的最小輸入阻抗應為1kΩ。
ARINC429對硬件的要求相對來說并不苛刻,且容易實現。發送器的輸出阻抗應在75~85Ω的范圍內,在兩導線之間均分。
對接收器,其輸入電阻應大于 12kΩ,差動輸入電容和對地電容都應<50pF。所以規定接收器的最小輸入電阻為12kΩ,是為了保證在總線上有多達20個接收器時不至于使總線超載,且在故障情況時能減少接收器之間的相互干擾。為了在一根線對地短路這種故障情況時,接收器還能繼續工作,ARINC429已規定了接收器可接收的電壓范圍為:
HI(高):+6.5~+13VDC;
LO(低):-6.5~-13VDC;
NULL(零):+2.5~-2.5VDC。
在這些電平范圍之外的任何信號都認為是無效的。另外,在一根線對地短路故障時,將會產生一個變動范圍高達+5.5V或-5.5V的差動電壓。在實際應用中,最大旁路電容不應超過30000pF。
3 結束語
數據總線技術在很大程度上提高了飛機本身的性能,而且還擴大和提高了飛機完成任務的能力。影響數據總線設計的許多因素,不一定直接與飛機任務有關。為了達到最大的生產效率、有效性、減少壽命期費用和擁有費用, 通常在利用率和維修范圍內會提出一些附加的要求,例如,冗余度、任務完成率、維修小時與飛行小時之比、MTBF和地面維修時間等。總線的選用應根據任務和性能要求,而總線設計數據的確定,應基于國內外資料、部分及系統聯試試驗的結果,避免以后要以高昂的代價來重新修正設計。<
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