第 3期 2 0 0 8年 6月 微处理机MI C RO PRO CES S OR S No . 3 J u n ., 2 0 0 8 R S 4 8 5 / 2 3 2电平转换器 电路研 制 刘钟 宇, 王雪峰 , 栾兰(中国电子科技集团公司第四十七研究所, 沈阳 1 1 0 0 3 2 ) 摘要:详细介绍 了R S 4 8 5 / R S 2 3 2电平转换电路的设计方法及工作原理.通过对 MA X 2 3 2与MAX485的解剖和分析, 采用优化的设计方案, 完成了该电路的设计.电路既能直接实现 R S 2 3 2标 准电平与 R S 4 8 5标准电平之 间的电平转换, 同时也可 以实现 R S 4 8 5与RS232标准接 口电路的功 能. 关键词 : 电平 转换 ; 工艺 ; 版 图设计 中图分类号 : T N 4 文献标识码 : B 文章编号: 1 0 0 2— 2 2 7 9 ( 2 0 0 8 ) 0 3— 0 0 4 5— 0 2 Th e De v e l o p me n t o f 4 8 5 / 2 3 2 L e v e l Co n v e r t e r Ci r c u i t LI U Zh o n g—y u, WANG Xu e—f e n g, L u a n—l a n ( T h e 4 7 t h R e s e a r c h I n s t i t u t e o fC h i n a E l e c t r o n i c s T e c h n o l o g y G r o u p C o r p o r a t i o n , S h e n y a n g 1 1 0 0 3 2 , C hi n a) Ab s t r a c t : T h e p a p e r i n t r o d u c e s t h e d e s i g n me t h o d a n d p r i n c i p l e o f 4 8 5 / 2 3 2 L e v e l C o n v e r t e r Ci r c u i t . B y a n a l y s i n g MAX 2 3 2 a n d MAX 4 8 5, a d o p t o p t i mi z e d d e s i g n p r e c e p t t o a c c o mp l i s h t he d e s i g n . Th i s c i r c u i t c a l l i mp l e me n t s t a n d a r d l e v e l c o n v e r s i o n b e t we e n RS 2 3 2 a n d RS 4 8 5, i t c a n a l s o i mp l e me n t t h e s t a n d a r d i n t e r f a c e f u n c t i o n o f RS 48 5 a n d R S2 3 2. Ke y wo r d s : L e v e l c o n v e r t e r ; P r o c e s s i n g ; L a y o u t d e s i g n 1 引言RS232串行接口标准是通信协议 中适合于数据 传输速率在 2 0 k b i t / s范围内的通信 , 用于计算机接 口与终端或外设之间的近端连接 , 由于通信设备厂 商都生产与 R S 2 3 2形式兼容的通信设备 , 它作为一 种标 准 已被 目前 微机串行 通 信接 口广 泛采 用. R S 4 8 5标准协议是一种平衡传输方式的串行接 口标 准,即双端接收和双端发送.是工业应用 中常用 的 标准.虽然这两种标准都是电压标准, 但这些标准 并不是直接兼容的.当用户要将基于标准的 R S 2 3 2 接口设备连接至 R S 4 8 5标准的通信 网络时 , 则必须 作RS232和RS485之间的电平转换和数据通信设 备之 间的接 口. 现在市场上为了达到 R S 2 3 2和RS485之 间的 电平转换多采用的是印刷线路板的设计方法或使用 附加的接 口电路, 而印刷电路或接 口电路又给众多 用户带来很多使用上的不便和安全隐患, 面积也随 着增大.因此我们设计了一种直接将两种电路集成 在一起来实现 R S 2 3 2标准 电平与 R S 4 8 5标准电平 转换的电平转换电路.本文就介绍了该电路的研制 过程和电路的性能. 2 电路研制 2 . 1 设计 思路 市场上现成的产品样片只有单独的4 8 5电平转 换标准和 2 3 2电平转换标准的电路 , 所以要完成电 路的设计就必须把具有 4 8 5电平转换标准的电路和 具有 2 3 2电平转换标 准 的电路集成在一起 , 形成 4 8 5 / 2 3 2电平转换器 电路.我们 以MAXIM公 司的 M A X 2 3 2和MAX485为 样片解剖后, 发现其中MAX232为铝栅 C M O S电路, 而MAX485为硅栅 C M O S电路, 并且电路 中都有线性电路 , 其中MAX232电路中还有一个振荡器电路和一个升压电 路.因为电路的工艺设计不同, 这样就给电路设计 带来了一定的难度 , 我们进行了三个设计方案的考 虑,一个是将 M A X 4 8 5电路更改为铝栅 C M O S电路, 两个电路集成在一块芯片上完成电路功能.另一个 方案是将 MA X 2 3 2电路更改为硅栅 C M O S电路 , 两 个电路集成在一块芯片上完成 电路功能.第三个方 作者简介: 刘钟字( 1 9 8 1 一) , 男.辽宁沈阳人 , 助工 , 主研方向: 集成 电路设计. 收稿 1 3期:2006— 0 2— 2 1 · 4 6· 微处理机2008焦案就是两个电路 的工艺设计不变, 设计成两个不 同 工艺的芯片 , 封装在一个管芯 内实现电路 的功能要 求.因为两个不同工艺的电路参数要求不同, 而不 同工艺能达到的参数指标也不同 , 所 以不能简单 的 把两个电路集成在一起, 最后采取第三个方案对 电 路进行设计 , 对两个样片的逻辑进行整理并优化 , 产 生能完成电路功能要求的全逻辑 , 将不同的逻辑功 能用相应的工艺规则设计 , 生成两块芯片电路 , 按照 电路功能将两块电路连接, 最后封装在一个管芯内 完成设计.这样既保留了原电路的工艺以保证电路 性能 和参 数 不会 有大的变动 , 又 能更 好 的实 现485/232电平转换器电路的性能. 2 . 2 电路功能设计 为了成功 的设计 电路 , 必须对两个样片的逻辑 进行整理和优化 , 图 1为 MA X 2 3 2的逻辑框图 , 图2为MA X 4 8 5的引脚和内部逻辑 图, 图 3为对两个样 片整理优化后的电路逻辑简图.从MAX232电路的 逻辑中提取其中的升压电路 和一对接 收/ 发送电路 与MAX485的电路组合 , 并将驱动器 的输出和接收 器的输入独立引出, 通过对 电路逻辑 的仿真确定该 电路逻辑实现 了RS232标准 电平与 R S 4 8 5 标准 电 平的转换功能. v c c B A G n d 图1MA X 2 3 2逻辑框图 图2 MA X 4 8 5引脚及 内部逻辑图 图3 R S 4 8 5 / R S 2 3 2电平转换器电路逻辑简图 2 . 3 电路版图设计 确保了电路的逻辑功能完整之后开始进行版图 设计, 首先将 电路的逻辑根据功能块进行划分, 再根 据其在原样片中采用 的工艺划分为两个芯片, 一个 采用铝栅 C M O S工艺设计 , 其 中电路主要 以RS232功能为主, 如其 中的升压 电路部分.另一个采用硅 栅CMO S双层铝布线工艺设计 , 主要 以RS485功能 为主, 如驱 动器和接收器 电路 部分.电路 采用DIP24形式封装.图4为RS485/232电平转换器电 路的管脚排列图, 表1为该电路的管脚功能说明. N C N C V c D A Y A 、 r _ C 2一C2, 4 - C 1 一V+ C I + 图4RS485/232电平转换器 电路管脚排列 图2.4电路工艺设计 R S 4 8 5 / 2 3 2电平转换器电路在工艺上分别进行 了RS485部分 的硅栅 C MO S双层金属布线工艺 和RS232部分的铝栅 C MO S工艺 , 在硅栅 C MO S工艺 中采用双层布线工艺 , 减少 了版图面积 , 有利于电路 速度的提高和电路的封装.在铝栅 C MO S工艺中, 由于 R S 2 3 2的输 出电压为 ±1 0 V, 所 以工艺上严格 控制栅氧化层 的厚度 , 以及 N 结和 P 结 的结深. 栅氧化层太薄会降低击穿 电压 , 太厚则减小跨导, 最 后栅氧化层定为 7 5 n m± 5 n m, V T N 和V开分别控制在 VT N=0. 6±0. 1 V、 Va t= 一0. 7 - t - O.1 V. 表1RS485/232电平 转换 器电路管脚功能说明 ( 下转第 5 0页) u n ¨ - : : Y B 咖.耋_璺·50·微处理机2008矩 从以上的仿真结果可以看出本次设计的电路各 项指标都能满足预期的要求 , 表 1总结了仿真结果. 表1LNA仿真结果 电源电压 频率 s ( 2 , 1 ) S ( 3 , 1 ) N F ( 2 ) N F ( 3 ) S ( 1 , 1 ) s ( 2 , 2 ) 5 ( 3 , 3 ) G a i n d i f f P h a s e d ~ I J P 3 功耗 ( V ) ( G H z ) ( d B ) ( d B ) ( d B ) ( d B ) ( d B ) ( d B ) ( d B ) ( d B ) ( 度) ( d B m ) ( m W) 1 . 8 2 . 4 3 0. 9 3 6 3 0 . 9 0 9 0 . 9 3 4 0 . 9 3 4 — 2 3 . 3 3 8 —2 0 . 3 0 2 —1 9 . 8 8 9 —0. 0 2 7 1 7 9 . 9 6 1 —1 0 . 2 7 6 2 7 . 9 4 结论~75眦-GH LN 出A.采用 T S M C的0 . 1 8 1 ~ m C MO S工艺设计 了一个 i y 哪,2003:439—442.具有非平衡变换功能的低噪声放大器 .放大器分为 [ 4 ] D K S h a f f e e r a n d T H L e e . A 1 . 5 V 1 . 5 G H z C M O S l o w 两级 , 第一级主要起放大射频信号的作用 , 这样可 以noiseamplifier[J]·IEEEJ·SolidStateCircuits,1997,32降低整个电路的噪声系数 , 第二级主要起非平 变[5]Pi(5et)ro:74A5d-re7a5Ili9. 趴( 1 H e r i k s j 0 l 趴d . N 0 i . e o p d I I l i a t i . 0 f 换功能, 并提供一定的增益.仿真结果显示 , 这样确 肌Id.tivelyDgmtdMosL0wN.Amp凹实可以实现良好 的非平衡变换功能, 并且表现出高 [ J ] _ I E E E A n a l 0 g a nd D i g i t a l S i a l P r 0 c e s s i n g , 2 0 0 1 , 4 8 的增益和极低的噪声系数 , 克服了以往一级结构的 ( 9 ) : 8 3 5 ~ 8 4 1 . 缺点.本文设计的电路将用于卫星通信 中, 将在正 [ 6 3 G o l d f a r b M · C o l e J - B , P l a t z k e r A · A n o v e l M M I C b i p h a s e 在研制的新技术卫星中验证.:nt=:参考文献:.. I EE E Mi c mw a v e a n d Mi l l i me t e r — W a v e M0 n o l i t h i c [ 1 ] B e h z a d R a z a v i · 射频微 电子 [ M] · 北京:清华 大学 出版 C i r cu i t s S y m p o s i 哪,1994(51:99—1 0 2 . 社,2 0 0 3—1 2 · r 7 1 M l 】 n e n a r i Ka w a s h i ma .T a d a 0 Na k a g l 1 w a a n d Ka t a s 1 l h i k o [ 2 ] B r i a n We l c h , K e v i n T · K o me g a y , 皿一Mi n p a r k a nd 出.AN.velBr0趴( 1 A c t i B a l u n[ J ] .3 3 r d J o y L a s k a L a r A 2 o ~ GH L o w — N o i s e Amp w i t h E u r 0 p e 肌Mi c r 0 wa v e c . n f e r e n c e ,2 0 0 3: 4 9 5一9.Act,iVeBaluninao·25一u m s i G e B c M 0 s T e c l u l 0 l o g y [ 8 ] H M , s J F a ng , F J nn, e t a 1. N o v e l Ae t i v e Di n t i a 1 [ J ] · I E E E U o u r n a l 0 f s 0 l i d—s t a t e c i r c u i t s , 2 0 o , 4 0 P h a se ' s p e r s i n RFI c , f = r w i s s A p c a t i 0 璐[J].,(10):2092- 2 0 9 6 ' I E E E T . M i c m w a v e , I ' } I e . r y a n d q u e s , 曷9;,[3]M· K m n a r a a a n~ y R a j a , T e r r y T e a r C h i n B o o n , K - N u n t h a 4 6 . 2 5 9 7—2 6 O 3 ' ' ( 上接第 4 6页) 3 设计难点 由于此电路 为线性 电路 , 内部有许多不同的电 阻, 如P、N、P阱电阻等 , 以及升压 电路 内部 P 管、 N管衬底连接不同的电位 , 为了确定这些电阻和 衬底 , 在样片的解剖过程 中要采用染色技术加 以区 分,从而确定正确的阻值和部分 P管、 N管的衬底连 接.为了确定这 些电阻和衬底还要进行 S P I C E仿 真来确保电路的参数达到原样片的标准.另外 由于 此电路为两种电路集成在一起来实现 , 由两种工艺 设计, 设计时除了考虑各 自的工艺特点外还要考虑 到最后的封装 , 为了使电路的封装能够实现 , 对两个 芯片的布局要综合考虑 , 电路 的有效压焊点要合理 分配 , 有效压焊点不能布局在两块芯片的相邻一侧 , 要达到这些要求必须将原样片的结构完全推翻重新 布局, 所以对版图设计也带来一定难度. 4 结束语RS485/232电平转换器电路的研制成功既证明 了这种设计方法的可行性又填补了国内外同类产品 的空 白, 此 电路 既可直 接实现 R S 4 8 5标 准电平与 R S 2 3 2标准电平之间的转换又可以同时实现 R S 4 8 5 与RS232标准接 口电路的功能, 并且电路 的参数完 全符合电路 R S 4 8 5 与RS23的标准要求.电路 的研 制成功很好 地解决 了RS485与 R S 2 3 2之间的电平 转换问题 , 并大大减小 了使用面积, 在安全性方面也 达到了使用者的要求 . 参 考文献 : [ 1 ] 刘乐善, 叶济忠, 叶永坚. 微型计算机接 口 技术原理及 应用 [ M] . 武汉 : 华 中理工大学 出版社 , 1 9 9 9 . [ 2 ] 张建人 . MO S集成 电路 分析 与设计基础 [ M] . 北京 : 电 子工业 出版社 . 1 9 8 7 . [ 3 ] M a x i m I n t e g r a t e d P r o d u c t s C O [ Z ] . M A X I M 1 9 9 5 D a t a Ma n u a l , 1 9 9 5 .
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第 3期 2 0 0 8年 6月 微处理机MI C RO PRO CES S OR S No . 3 J u n ., 2 0 0 8 R S 4 8 5 / 2 3 2电平转换器 电路研 制 刘钟 宇, 王雪峰 , 栾兰(中国电子科技集团公司第四十七研究所, 沈阳 1 1 0 0 3 2 ) 摘要:详细介绍 了R S 4 8 5 / R S 2 3 2电平转换电路的设计方法及工作原理.通过对 MA X 2 3 2与MAX485的解剖和分析, 采用优化的设计方案, 完成了该电路的设计.电路既能直接实现 R S 2 3 2标 准电平与 R S 4 8 5标准电平之 间的电平转换, 同时也可 以实现 R S 4 8 5与RS232标准接 口电路的功 能. 关键词 : 电平 转换 ; 工艺 ; 版 图设计 中图分类号 : T N 4 文献标识码 : B 文章编号: 1 0 0 2— 2 2 7 9 ( 2 0 0 8 ) 0 3— 0 0 4 5— 0 2 Th e De v e l o p me n t o f 4 8 5 / 2 3 2 L e v e l Co n v e r t e r Ci r c u i t LI U Zh o n g—y u, WANG Xu e—f e n g, L u a n—l a n ( T h e 4 7 t h R e s e a r c h I n s t i t u t e o fC h i n a E l e c t r o n i c s T e c h n o l o g y G r o u p C o r p o r a t i o n , S h e n y a n g 1 1 0 0 3 2 , C hi n a) Ab s t r a c t : T h e p a p e r i n t r o d u c e s t h e d e s i g n me t h o d a n d p r i n c i p l e o f 4 8 5 / 2 3 2 L e v e l C o n v e r t e r Ci r c u i t . B y a n a l y s i n g MAX 2 3 2 a n d MAX 4 8 5, a d o p t o p t i mi z e d d e s i g n p r e c e p t t o a c c o mp l i s h t he d e s i g n . Th i s c i r c u i t c a l l i mp l e me n t s t a n d a r d l e v e l c o n v e r s i o n b e t we e n RS 2 3 2 a n d RS 4 8 5, i t c a n a l s o i mp l e me n t t h e s t a n d a r d i n t e r f a c e f u n c t i o n o f RS 48 5 a n d R S2 3 2. Ke y wo r d s : L e v e l c o n v e r t e r ; P r o c e s s i n g ; L a y o u t d e s i g n 1 引言RS232串行接口标准是通信协议 中适合于数据 传输速率在 2 0 k b i t / s范围内的通信 , 用于计算机接 口与终端或外设之间的近端连接 , 由于通信设备厂 商都生产与 R S 2 3 2形式兼容的通信设备 , 它作为一 种标 准 已被 目前 微机串行 通 信接 口广 泛采 用. R S 4 8 5标准协议是一种平衡传输方式的串行接 口标 准,即双端接收和双端发送.是工业应用 中常用 的 标准.虽然这两种标准都是电压标准, 但这些标准 并不是直接兼容的.当用户要将基于标准的 R S 2 3 2 接口设备连接至 R S 4 8 5标准的通信 网络时 , 则必须 作RS232和RS485之间的电平转换和数据通信设 备之 间的接 口. 现在市场上为了达到 R S 2 3 2和RS485之 间的 电平转换多采用的是印刷线路板的设计方法或使用 附加的接 口电路, 而印刷电路或接 口电路又给众多 用户带来很多使用上的不便和安全隐患, 面积也随 着增大.因此我们设计了一种直接将两种电路集成 在一起来实现 R S 2 3 2标准 电平与 R S 4 8 5标准电平 转换的电平转换电路.本文就介绍了该电路的研制 过程和电路的性能. 2 电路研制 2 . 1 设计 思路 市场上现成的产品样片只有单独的4 8 5电平转 换标准和 2 3 2电平转换标准的电路 , 所以要完成电 路的设计就必须把具有 4 8 5电平转换标准的电路和 具有 2 3 2电平转换标 准 的电路集成在一起 , 形成 4 8 5 / 2 3 2电平转换器 电路.我们 以MAXIM公 司的 M A X 2 3 2和MAX485为 样片解剖后, 发现其中MAX232为铝栅 C M O S电路, 而MAX485为硅栅 C M O S电路, 并且电路 中都有线性电路 , 其中MAX232电路中还有一个振荡器电路和一个升压电 路.因为电路的工艺设计不同, 这样就给电路设计 带来了一定的难度 , 我们进行了三个设计方案的考 虑,一个是将 M A X 4 8 5电路更改为铝栅 C M O S电路, 两个电路集成在一块芯片上完成电路功能.另一个 方案是将 MA X 2 3 2电路更改为硅栅 C M O S电路 , 两 个电路集成在一块芯片上完成 电路功能.第三个方 作者简介: 刘钟字( 1 9 8 1 一) , 男.辽宁沈阳人 , 助工 , 主研方向: 集成 电路设计. 收稿 1 3期:2006— 0 2— 2 1 · 4 6· 微处理机2008焦案就是两个电路 的工艺设计不变, 设计成两个不 同 工艺的芯片 , 封装在一个管芯 内实现电路 的功能要 求.因为两个不同工艺的电路参数要求不同, 而不 同工艺能达到的参数指标也不同 , 所 以不能简单 的 把两个电路集成在一起, 最后采取第三个方案对 电 路进行设计 , 对两个样片的逻辑进行整理并优化 , 产 生能完成电路功能要求的全逻辑 , 将不同的逻辑功 能用相应的工艺规则设计 , 生成两块芯片电路 , 按照 电路功能将两块电路连接, 最后封装在一个管芯内 完成设计.这样既保留了原电路的工艺以保证电路 性能 和参 数 不会 有大的变动 , 又 能更 好 的实 现485/232电平转换器电路的性能. 2 . 2 电路功能设计 为了成功 的设计 电路 , 必须对两个样片的逻辑 进行整理和优化 , 图 1为 MA X 2 3 2的逻辑框图 , 图2为MA X 4 8 5的引脚和内部逻辑 图, 图 3为对两个样 片整理优化后的电路逻辑简图.从MAX232电路的 逻辑中提取其中的升压电路 和一对接 收/ 发送电路 与MAX485的电路组合 , 并将驱动器 的输出和接收 器的输入独立引出, 通过对 电路逻辑 的仿真确定该 电路逻辑实现 了RS232标准 电平与 R S 4 8 5 标准 电 平的转换功能. v c c B A G n d 图1MA X 2 3 2逻辑框图 图2 MA X 4 8 5引脚及 内部逻辑图 图3 R S 4 8 5 / R S 2 3 2电平转换器电路逻辑简图 2 . 3 电路版图设计 确保了电路的逻辑功能完整之后开始进行版图 设计, 首先将 电路的逻辑根据功能块进行划分, 再根 据其在原样片中采用 的工艺划分为两个芯片, 一个 采用铝栅 C M O S工艺设计 , 其 中电路主要 以RS232功能为主, 如其 中的升压 电路部分.另一个采用硅 栅CMO S双层铝布线工艺设计 , 主要 以RS485功能 为主, 如驱 动器和接收器 电路 部分.电路 采用DIP24形式封装.图4为RS485/232电平转换器电 路的管脚排列图, 表1为该电路的管脚功能说明. N C N C V c D A Y A 、 r _ C 2一C2, 4 - C 1 一V+ C I + 图4RS485/232电平转换器 电路管脚排列 图2.4电路工艺设计 R S 4 8 5 / 2 3 2电平转换器电路在工艺上分别进行 了RS485部分 的硅栅 C MO S双层金属布线工艺 和RS232部分的铝栅 C MO S工艺 , 在硅栅 C MO S工艺 中采用双层布线工艺 , 减少 了版图面积 , 有利于电路 速度的提高和电路的封装.在铝栅 C MO S工艺中, 由于 R S 2 3 2的输 出电压为 ±1 0 V, 所 以工艺上严格 控制栅氧化层 的厚度 , 以及 N 结和 P 结 的结深. 栅氧化层太薄会降低击穿 电压 , 太厚则减小跨导, 最 后栅氧化层定为 7 5 n m± 5 n m, V T N 和V开分别控制在 VT N=0. 6±0. 1 V、 Va t= 一0. 7 - t - O.1 V. 表1RS485/232电平 转换 器电路管脚功能说明 ( 下转第 5 0页) u n ¨ - : : Y B 咖.耋_璺·50·微处理机2008矩 从以上的仿真结果可以看出本次设计的电路各 项指标都能满足预期的要求 , 表 1总结了仿真结果. 表1LNA仿真结果 电源电压 频率 s ( 2 , 1 ) S ( 3 , 1 ) N F ( 2 ) N F ( 3 ) S ( 1 , 1 ) s ( 2 , 2 ) 5 ( 3 , 3 ) G a i n d i f f P h a s e d ~ I J P 3 功耗 ( V ) ( G H z ) ( d B ) ( d B ) ( d B ) ( d B ) ( d B ) ( d B ) ( d B ) ( d B ) ( 度) ( d B m ) ( m W) 1 . 8 2 . 4 3 0. 9 3 6 3 0 . 9 0 9 0 . 9 3 4 0 . 9 3 4 — 2 3 . 3 3 8 —2 0 . 3 0 2 —1 9 . 8 8 9 —0. 0 2 7 1 7 9 . 9 6 1 —1 0 . 2 7 6 2 7 . 9 4 结论~75眦-GH LN 出A.采用 T S M C的0 . 1 8 1 ~ m C MO S工艺设计 了一个 i y 哪,2003:439—442.具有非平衡变换功能的低噪声放大器 .放大器分为 [ 4 ] D K S h a f f e e r a n d T H L e e . A 1 . 5 V 1 . 5 G H z C M O S l o w 两级 , 第一级主要起放大射频信号的作用 , 这样可 以noiseamplifier[J]·IEEEJ·SolidStateCircuits,1997,32降低整个电路的噪声系数 , 第二级主要起非平 变[5]Pi(5et)ro:74A5d-re7a5Ili9. 趴( 1 H e r i k s j 0 l 趴d . N 0 i . e o p d I I l i a t i . 0 f 换功能, 并提供一定的增益.仿真结果显示 , 这样确 肌Id.tivelyDgmtdMosL0wN.Amp凹实可以实现良好 的非平衡变换功能, 并且表现出高 [ J ] _ I E E E A n a l 0 g a nd D i g i t a l S i a l P r 0 c e s s i n g , 2 0 0 1 , 4 8 的增益和极低的噪声系数 , 克服了以往一级结构的 ( 9 ) : 8 3 5 ~ 8 4 1 . 缺点.本文设计的电路将用于卫星通信 中, 将在正 [ 6 3 G o l d f a r b M · C o l e J - B , P l a t z k e r A · A n o v e l M M I C b i p h a s e 在研制的新技术卫星中验证.:nt=:参考文献:.. I EE E Mi c mw a v e a n d Mi l l i me t e r — W a v e M0 n o l i t h i c [ 1 ] B e h z a d R a z a v i · 射频微 电子 [ M] · 北京:清华 大学 出版 C i r cu i t s S y m p o s i 哪,1994(51:99—1 0 2 . 社,2 0 0 3—1 2 · r 7 1 M l 】 n e n a r i Ka w a s h i ma .T a d a 0 Na k a g l 1 w a a n d Ka t a s 1 l h i k o [ 2 ] B r i a n We l c h , K e v i n T · K o me g a y , 皿一Mi n p a r k a nd 出.AN.velBr0趴( 1 A c t i B a l u n[ J ] .3 3 r d J o y L a s k a L a r A 2 o ~ GH L o w — N o i s e Amp w i t h E u r 0 p e 肌Mi c r 0 wa v e c . n f e r e n c e ,2 0 0 3: 4 9 5一9.Act,iVeBaluninao·25一u m s i G e B c M 0 s T e c l u l 0 l o g y [ 8 ] H M , s J F a ng , F J nn, e t a 1. N o v e l Ae t i v e Di n t i a 1 [ J ] · I E E E U o u r n a l 0 f s 0 l i d—s t a t e c i r c u i t s , 2 0 o , 4 0 P h a se ' s p e r s i n RFI c , f = r w i s s A p c a t i 0 璐[J].,(10):2092- 2 0 9 6 ' I E E E T . M i c m w a v e , I ' } I e . r y a n d q u e s , 曷9;,[3]M· K m n a r a a a n~ y R a j a , T e r r y T e a r C h i n B o o n , K - N u n t h a 4 6 . 2 5 9 7—2 6 O 3 ' ' ( 上接第 4 6页) 3 设计难点 由于此电路 为线性 电路 , 内部有许多不同的电 阻, 如P、N、P阱电阻等 , 以及升压 电路 内部 P 管、 N管衬底连接不同的电位 , 为了确定这些电阻和 衬底 , 在样片的解剖过程 中要采用染色技术加 以区 分,从而确定正确的阻值和部分 P管、 N管的衬底连 接.为了确定这 些电阻和衬底还要进行 S P I C E仿 真来确保电路的参数达到原样片的标准.另外 由于 此电路为两种电路集成在一起来实现 , 由两种工艺 设计, 设计时除了考虑各 自的工艺特点外还要考虑 到最后的封装 , 为了使电路的封装能够实现 , 对两个 芯片的布局要综合考虑 , 电路 的有效压焊点要合理 分配 , 有效压焊点不能布局在两块芯片的相邻一侧 , 要达到这些要求必须将原样片的结构完全推翻重新 布局, 所以对版图设计也带来一定难度. 4 结束语RS485/232电平转换器电路的研制成功既证明 了这种设计方法的可行性又填补了国内外同类产品 的空 白, 此 电路 既可直 接实现 R S 4 8 5标 准电平与 R S 2 3 2标准电平之间的转换又可以同时实现 R S 4 8 5 与RS232标准接 口电路的功能, 并且电路 的参数完 全符合电路 R S 4 8 5 与RS23的标准要求.电路 的研 制成功很好 地解决 了RS485与 R S 2 3 2之间的电平 转换问题 , 并大大减小 了使用面积, 在安全性方面也 达到了使用者的要求 . 参 考文献 : [ 1 ] 刘乐善, 叶济忠, 叶永坚. 微型计算机接 口 技术原理及 应用 [ M] . 武汉 : 华 中理工大学 出版社 , 1 9 9 9 . [ 2 ] 张建人 . MO S集成 电路 分析 与设计基础 [ M] . 北京 : 电 子工业 出版社 . 1 9 8 7 . [ 3 ] M a x i m I n t e g r a t e d P r o d u c t s C O [ Z ] . M A X I M 1 9 9 5 D a t a Ma n u a l , 1 9 9 5 .