Восстановитель импульсных сигналов
    Шабронов Андрей Анатольевич
    Задача по увеличению длинны линии и восстановлению сигналов для 1-проводной шины микросхем датчиков температур ds1820 фирмы Dallas Semiconduktorа решается с помощью довольно таки простой схемы, представленной ниже.
    
    Восстановление, 'затянутого' емкостью кабеля, сигнала перехода из 0 в 1 осуществляется путем кратковременного открытия транзистора Т1. Начало открытия определяется порогом включения Т2, а закрытие - временем заряда С1.
    В разряженном состоянии С1 имеет как бы минимальное сопротивление и минусовое напряжение с общей шины поступает на базу Т1, который и открывается, так как он структуры P-N-P. Как только C1 максимально зарядится, его сопротивление максимально возрастет и транзистор Т1 закроется из-за базового сопротивления R3. И пока транзистор открыт он 'подтягивает' фронт импульса к логической 1 и таким образом восстанавливает сигнал.
    Разряд С1 для восстановления очередного фронта сигнала, осуществляется во время закрытия Т2 через сопротивление R2 в цепи его коллектора.
    Фронт сигнала из 1 в 0 восстанавливать обычно не требуется, поскольку он формируется, достаточно сильноточными ключами ИМС DS1820 и адаптерами сопряжения с ПЭВМ стыка RS-232. В случае необходимости, схема восстановления для перехода импульса из 1 в 0 выполняется полностью аналогично, но в 'зеркальном' виде. Транзисторы меняются структурой. Включение вывода эммитера входного ключа осуществляется соответственно к плюсовой шине, а выходного ключа - к общей. Сопротивления и емкости остаются прежние.
    Схема восстановления требует питанию +5 вольт. Для возможной работы по 2-х проводной цепи установлен диод Д1, который подзаряжает накопительный конденсатор С2 во время передачи по ШД напряжения +5 вольт. В этом случае может потребоваться программно увеличить время состояния шины в напряжении +5 вольт путем уменьшения передаваемых сигналов управления, т.е. сигналы 0 передавать пореже.
    Характеристики большинства современных маломощных транзисторов подходят для работы в схеме. Не рекомендуется использовать во входном ключе транзисторы германиевой структуры, поскольку их напряжение включения около + 0.5 вольт. Возрастет вероятность приема помехи в длинной линии вызванной индуктивностью и поэтому появляющимися 'выбросами' напряжения на шине данных, как при 'нулевом' уровне, так и при 'единичном'. Кроме того, обязательно в длинной линии необходимо установить на ШД защитные стабилитроны для ограничения максимально возможных выбросов напряжения.
    Одна схема обеспечивает увеличение предельной длинны линии в 2-3 раза. Для эксплуатации еще большего расстояния допустимо включение нескольких восстановителей распределенных по длине линии. Автором разработана печатная плата со схемой данных восстановителей и ветвителей сигналов шины Micro Lan DS2409.
    Дополнение к материалу статьи
    Автор посчитал необходимым, включить и общие рассуждения пути решения проблемы. Важен результат? А как к нему Вы пришли? Этот материал для тех, кому интересен и путь и цель. Как в олимпийском движении - главное не победа - главное участие! И так:
    Может ли быть 'параллельный' усилитель сигналов?
    Схема восстановления сигналов 1-проводной шины MicroLAN получена с использованием ТРИЗ - теории решения изобретательских задач.
    Общий ход рассуждений был таков. ............