为RS-485应用设计独立型半双工中继器

完整执行一遍单触发电路的功能运行顺序（此处以数字编号，请参见图 3），清楚地说明了该中继器的工作过程：

1、 在总线闲置期间，由于VFS，两个中继器端口的接收机输出均为高电平。因此，两个收发器在接收模式下相互牵制。

2、 接下来，端口1上发来数据包起始位的到达，驱动RX1输出为低。这种转变触发单触发电路，从而驱动其输出为高，并激活驱动器DR2。

3、 正确计算时间常量RD× CD，以使该单触发电路输出在整个数据包时间期间都保持高态。

4、 在单触发时间常量期间，DR2始终驱动总线2。XCVROUT代表总线2上远程收发器的接收机输出状态。请注意，DR2被激活时，上拉电阻器RPU拉高未激活接收机 (RX2) 的输出，以使RX1保持激活状态。

这种解决方案的缺点是，R-C时间常量取决于数据包长度和发送信号的数据速率。另外，单触发电路易受噪声瞬态的影响，容易引起伪触发和中继器故障。

不过，单触发电路常用于接口桥接，例如：RS-232到RS-485转换器等。这些转换器直接把RS-485网络连接至老式PC或者RS-232控制机器的RS-232端口。

有一种更加稳健和不依赖于数据速率的方法可以替代单触发电路，即通过一种具有不同充电和放电时间的反相施米特(Schmitt)触发缓冲器，实现时序控制。优先原则是在逻辑低状态期间主动驱动总线，并在逻辑高状态期间关闭驱动器。然后，根据逐位原则开启和关闭序列，从而使中继器功能独立于数据速率和数据包长度。

完整执行一遍反相器控制中继器的功能运行顺序（此处以数字编号，请参见图4），可以清楚地说明其运行过程：

1、 在总线闲置期间，由于VFS，两个中继器端口的接收机输出均为高。延迟电容CD获得完全充电，驱动反相器输出为低态，以使收发器维持在接收模式下。

2、 之后，总线1出现一个低位，驱动RX1输出为低电平，快速对CD放电，并激活驱动器DR2。

3、 当总线电压变为正（VBus> 200 mV）时，RX1输出变为高，其驱动DR2输出为高，并通过RD对CD缓慢充电。必须正确计算最小时间常量（RD× CD），以使最大电源电压VCC(max)和最小正反相器输入阈值VTH+(min)时，延迟时间tD超过驱动器最大低到高传播延迟tPLH(max)，即超出30%。例如，电容为CD= 100 Pf 时，RD的要求电阻值为：

4、 根据延迟时间(tD)与实际数据位间隔时间的对比情况，延长驱动器激活时间，以在总线建立有效的高态信号。需在从发射模式切换至接收模式以前完成这项工作，目的是让接收机输出始终保持高态。由于接收机传播延迟短于驱动器，因此接收机不可能变为低态，即使是一瞬间的低态都不可能。驱动器一旦关闭，外部故障保护电阻器便将总线2偏压至200 mV以上，其被活跃接收机看作是一个定义高电平。

5、 某个总线闲置，低位VOD 1.5 V，高位之初时延 (tD)的VOD>1.5 V，此时，总线2的差动输出电压为VOD=VFS> +200 mV。之后，其余高位VOD= VFS> +200 mV


此外，XCVROUT代表总线2上远程收发器的接收机输出状态。传统中继器设计的数据速率通常被限制为10 kbps，更短传播延迟的一些现代收发器拥有高达100 kbps以上的数据速率。

为了简便起见，到目前为止，中继器讨论始终都没有涉及电隔离这一重要内容。但是，在一些远距传输网络（中继器的主要应用领域）中，网络节点之间的大接地电位差(GPD)很是常见。这些GPD以收发器输入强共模电压的形式存在，如果不实施电隔离，它们会对器件产生破坏力。当收发器总线电路隔离于其控制电路时，总线系统独立于本地节点的接地电位。