本标准规定了平衡电压数字接口电路的电气特性。这种接口电路通常是以集成电路技术来实现的，它可以用于数据张端设备（DTE）与数据电路终接设备（DCE）之间串行二进制信号的交换或数字设备之间串行二进制信号的任何点对点的互连。

中华人民共和国国家标准
平衡电压数字接口电路的电气特性Eleclrical characteristics ofbalanced voltage digital
interface circaits
主题内容与适用范围
GB 1101489
本标准规定了平衡电压数字接口电路的电气特性。这种接口电路通常是以集成电路技术来实现的，它可以用丁数据终端设备（DTE)与数据电路终接设备(LCE)之问申行二进制信号的交换或数字设备之间串行二进制信号的任何点对点的互连。木标准与GB7619(CCITT 建议 V.11)和X.27建议完全兼容。接山电路包括一个发生器，它通过半衡互连电继连至由-个或多个接收器以及可选的终接电阻所纽成的负载上。电路的电气特性规定为从发生器和接收器元件上直接测得所要求的电乐、电流和电阻值。平衡接口的接收器规格与GB12166(RS一423一A)中非平衡接电路的接收器规格在电气L是等同的。提供了对互连电缆的最低性能要求。对于专用的设置，附录A(参考件)中的A1给出了电缆长度、平衡以及终接等参数的影响而限制数据信号速率的指南。对平衡发生器和接口的负载部分所规定的参数是这祥的，它使平衡接口电路可以与GB12165（RS一423一A）所规定的非乎衡接LI电路相同的互连线路中使用。例如，平衡电路可以使用于数据和定时，而非平衡电路可以用于低速控制作用。本标推预期为要求便用平衡电压数字接口电路的应用，而规定了完整的DTE/LCE接口（邱协议、定时及插针分配等)的其他标难引用，也可以预见在使用二进制信号交换的其他领域中应用。本标准并未规定为DTE/DCE接口互连设备的正常操作必不可少的其他特性(象信号质量和定时等等）。，2引用标准
GB12166(RS—423--A）非平衡电压数字接口电路的电气特性GB12057（RS--449）使用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据电路终接设备之间的通用37插针和9插针接口
3适用性
本标准的内容可适用于设备之间的接所使用的电路，在这里，信息是在直流基带电平上以二进谢的形式传送的。本标准将供使用这些电气特性的规范和专用的接口标准引用。本标准适用性的典型应用示于图1。
国家技术监督局1989-03-31 批准1990-01-01实施
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GB11014—89
图1平衡电压数字接口电路的应用园
DTE一数据终端设备;DCE-数据电路终接设备：—接口发生器；·--接口负载,B—平衡接口电路；>远程通信信道B
平衡电压数字接口电路通常用于数据、定时或控制电路，在这些电路上的数据信号速率可达1oMbit/s，符合本标准电气特性的平衡电压数字接口设备，并不需要工作在所规定的整个数据信号速率范制之内，它们可以设计成工作在较窄的范围内来满足更为经济的特定应用，特别是在较低数据信号速亲的情说下
尽等平衡接口预定使用在较高的数据信号速率，但在下列情况之一经常发生的场合，通常也可以要求（优先于非平衡接口电路）使用它：a，对于有效的非平衡工作互连电缆太长了；h、互连电缆容易受到外部噗声源的影响，并可以引起超过土1V不需要的电压，该电压是以500电阻器代替发牛器，在电缆负载端的信号导线和电路公共点之间所测得的差动电压，s.
需要对于其他信号的干扰减至最小！l、可能需要信专的反向，例如正的“传号\变成负的\传号”，可以遭过反向电缆线对的办法得到。虽然最大电缆长度的限制未加规定，但是，给出了留有余量工作距离作为信号速率涵数的指南【见附录A（参考件）。通常，在设备的设计和安装能够保证噪音和地电位的数值在规定的容限之内的场合，这些留育余基的数值可以大大超过。在本标准中，以bi/s为单位所表示的术语\数据信号速率”是一个重要参数，它可以不同于使用相同单位议备的传送速率。数据信号速率用1/T来定义，其中T是二个有效瞬变之间的最小间隔（引白CCITT的定义33.36）：在本标准所针对的二进制系统里，当各自定义中所使用的单位间隔是最小间隔时.以bit/为单位的数据信号速率和以波特(baud)为.单位的调制速率在数基上是相等的。接口线负载上的数据信号速率与某些系统中设备的数据传送速率不同，在这些系统里，调制建立所需的单位时间间隔，较短于“个信息位的持续时间，例如，在两相编码系统中，数据信号速率是数据传送速率的两俯。
W.bzsoso.coI4电气特性
GB 11014—89
平衡电压数字接口电路示于图2。电路由三部分组成：发生器（G)、平衡的互连电缆和负载。负载由一个或多·个接收器（R)以及一个供选择的电缆终接电阻（R,)所构成。发生器和接收器的电气特性，是根据直接电气测量来规定的，而互连电缆则以其电气和物理特性来描述的。4.1发生器的特性
发生器的电气特性,是根据图 3~～图 4 的测试举例和 4. 1. 1～4.1. 5 条的描述来规定的。满足这些要求的发生器电路，其结果形成一个低阻抗(1000或更小)的平衡电压源，它产生一个2～6V范围内的差分电压加至互连电缆。互连电缆两端所呈现的电压含义定义如下，对应于二进制\1\”(传号或\断开\)状态,发生器 A 端相对于 B端为负。b。对应于二进制\0\(空号或“接通\)状态，发生器的 A端相对于 B端为正。生器
若有，至附加的接收器
图2平衡数字接口电路
R,一可选择的电缆终接电阻器:V.一地电位差IA,B一发生器接口点;AB'一负载接口点C一发生器电蹈地C一负载电路地注，多个接收器的物理连接未作规定。4.1.1州路测量(图3)
对应于任意一个二进制状态,在发生器的两个输出端之间所测得的差分电压(V,)的幅值不大于6.0V，在发生器的两个输出端与发生器电路地之间测得的电压V.和Va的幅值，也不大于6.0V。4.1.2检验终接测量（图3)
用两个50n士1%的试验负载，串接在发生器的输出端，在发生器两个输出端测得的差分电压(V.）幅值应不小于2.0V或V,幅值的50%（而不论那一个较大)。对于相反的二进制状态,V,的极性应反向（V)。V,与V.幅度的差值应小于0.4V测试负载的中点和发生器电路地之间所测得的失调电压Va其幅值对应于任一二进制状态均应不超过 3.0V。在个三进制状态下测得的失调电压与其相反的二进W制状态下所测得的幅值差应小于0.4V。4. 1. 3短路测量(图 3)
GB 11014 89
对应于任意一个二进制状态，将发生器输出端与发生电路地短接，流经发生器输出端电流（I，和1m）的幅值，不应超过150mA。
4.1.4切断电源测量（图3)
在切断电源条件下，通过在发生器每一输出端与发生器地之间施加十6.0～发生器输出漏电流(I.和7x)的幅值.不应超过100uA。0.25V范围的电压，
开路测通
1V,iJ../t.av, IV./bv
IVubl<6.4Y, 1Vu/<6.0V
） 胰菌疗器
图3发生器参数测量
检格相测
2.uv0.5ViVl
-2.uvsivl>n5vip.j
IV,1-fV, 1so.4v
Jv.3.v,i...o
-P.≤0.4V
桓路酬盘
1I . /≤ 150 mA/1,]≤ 153 mAii.l断电源测该
IlHIm μA
I+<,IUμ
空健的您教
施加的电[
w.bzsoso：com4.1.5输出信号波形（图4)
GB 11014 89
在发生器输出的交替二进制状态(\1\-“0\-“1”—\0\等等)跃变期间内，在发生器输出端之间所跨接的100士10%测试负载两端所测得的电压，在0.1～0.9V问，应单向变化，变化为单位间隔的10%或20ns（不论那一个较人),此后，信号电压相对于稳态值的变化，应不大于V.的10%，直至下一个二进制跃变发生,且 V,和 V,的瞬时值在任何时候都不应超过 6, OV,也不应小于 2. 0V。V是发生器输出两个稳态值之闻的电乐差。
图4发生器输出信号波形
比所用数据信号速率单位间隔的持续时间；·当≥200mg时；4≥0.[当200ng时，t20%Vα—稳定状态的泡压差;V.|V,—V,4.2负载特性
负载由一个或多个接收器以及一个可选的电缆终接电阻(R,)所构成，如图2所示。不具有可选的电缴终接和失效保护的单个接收器的电气特性，是根据图5～图7所示的测量方法和4.2.1~4.2.5条中所描述的了以确定。
满足这些要求的电路,最终归结为差分接收器,它具有高输人阻抗(4k),小的门限值(在一0,2~十0. 2V 之问)踪变区,并允许蝠度不超过 3V的内部偏压。对于特殊的成用,在4.2. 7 条所规定的限制范围内，允许多个接收器和一个失效保护操作的设备在负载之中，平衡电路负载中所使用的接收器，在电气上与GB12166(RS—423--A)中非--衡接口所规定的相同。4.2.1输入电流电压的视量（图5)WGB 11014- 89
电压V（或V)的范围在一10～+10V之间，而V或V.)保持在0V(接地），其所产生的输入电流1.（或1%）应保持在图5中曲线所示的阴影区域之内，测量应在接收器供电电源断开”和“接通”两种情况下进行。
图5接收器输入电流-电压的测量4.2.2输入灵敏度的测量(图 6)
在输人共模电压（V）为一7～十7V的整个范圖内，接收器正确呈现预定的二进制状态所要求的差分输入电压应不大于200mV。共模电压Vm的定义为：呈现在接收器输入端（A和B）相对于接收器电路地（C'）的两个电压的代数平均值。V的极性反转，应使接收器呈现相反的二进制状态。在差分输入信号电压的幅度为200mV～6V的范围内：接收器应保持正确的操作.任-接收器输入端与接收器电路地之间出现的最大电压（信号加共模）幅度不应超过10V，且不致引起接收器的操作失误。此外，接收器应能在其输人端施加12V最大差分信号的情况下工作。注：终接碰件的设计者应当意识到，伴随噪声出现的便信号联变，可能在接收的器件中引起不稳定或报荡的情况，因此，应采用适当的技术来加以防止，例如，可以在接收器内引人滞后扶术来帮助防止这种情况。+6V
般大工作他摄以B到武器得的电】5
+200mV
Wem= -7 --
图6接收器输入灵敏度的测量
联变区
4.2.3输入平衡的测量（图7)
GB 11014—89
图7接收器输入平衡的测量
接收器输入电压-电流特性和偏压的平衡度应当是：当400mV的差分电压（V）经5002士1%的电加至每个输入端（如图7所示），且V在一7～+7V之间变化时，接收器应保持在预定的二进制状态。当V；的极性反向时，在相同的条件下，接收器应保持在相反的二进制状态。4.2.4电缆终接
电缆端接电阻（R,）是任选的，它取决于特定环境所使用的接口电路。见4.2.7条对总负载电阻的限制。
4.2.5多个接收器
驱动器具有提供最多10个并联接收器所需直流信号的能力。但是，多个接收器的物理排列要考虑连接线段的长度、失效-保护网络、终接电阻的配置、数据速率以及接地等因素，如果实现的方法不适当，将可能降低负载的动态特性。对于特定的应用，其实际排列必须考虑上述特性，但这已超出本标准的范围。
4.2.6失效保护操作
使用平衡电压数宇接口电路电气特性的其他标准和规范，可能要求使特定的万换电路对某些故障情况实现失效保护。这些故障情况可以包括下列之一或多个。发生器处于电源断开状态：
h，接收器没与发生器互连，
互连电缆开路：
d.互连电缆短路：
输入到负载上的信号，在一段非正常的时间间隔<与应用有关)内，仍保持在跃变区域内（土e.
200mV)。
当特定的应用要求检测上述故障情况之一或多个时，在负载上，需要有附加装置，且下列项目必须决定并加以说明：
a：、哪些交换电路要求故障检测b.什么样的故障必须检测
c：当检测到一个故障时必须采取什么样的动作，例如，接收器必须呈现哪种二进制状态？故障状态检测的方法与应用有关，因此未作进一步的规定。W4.2.7总的负载特性的容限
GB 11014—89
包括多个接收器，失效保护装置及电缆终接电阻在内的总负载电阻，征其输人点（图2的A和B'）之间，阻值应大于9002，或老当电缆没有终接时，阻值应大于4002，且无需大于200mV的差分输入电压，就能使所有接收器呈现预定的二进制状态。4.3互连电缆的特性
万连电缆的特性未作规定。但是，为了保证正确的操作，应该使用金属导体的双绞电缆。使用的任何互连电缆的性能，应当保持特定应用所要求的必需的信号质最。当系统认为必要时。可以使用屏蔽电缆（见7.2条）。本标准的附录A（参考件）提供了有关性能及电缆长度与数据信号速率的指南。5环境的限制
当下列工作上的约束同时得到满足时，符合本标准的平衡电压数字接门电路，能在数据信号速率高达loMbit/s 时满意地 1.作。
a：根据附录A（参考件）所示的实际应用数据信号速率和互连电缆长度在建议所要求的范围内。并且电缆被适当地终接，
b。接收器的共模电压小于7V（峰值）。共模电压是指发生器-接收器的地电位差、发生器的失调电压(V。)以及在接收器电路地与电缆（发生器的未末端电缆对地短路)之闹所测得的纵向耦合峰值噪声电压的任何非补偿组合。
6电路保护
平衡电压数字接口发生器和接收器组件，在电源接通或断开的条件下.根据本标准在下列情况下应不受损坏。
a.发生器开路：
b平衡百连电缆两端短路；
所用的电气特性符合本标准和GB12166(RS一423一A)的任何其他通路短路；d.对地短路。
上述故障b～d，可以导致接口组件内的功耗接近常用的集成电路([C)所能允许的最大功耗。因此，用户必须当心：在单片集成电路中提供多个发生器或接收器的场合，每个组件在同时刻仅能容许·个这样的故障而不致发生损坏。
用户还应当心，遵循本标准的发生器和接收器组件，由于施加在其输入/输出端和它们的电路地之间的寄生电压而损坏。在由于蔬忽而可能将互连电缆接至其他电路，或可能暴露在严重电磁环境的那些应用场合，防护可能是需要的。此种防护不在本标准的范围之内。7可选择的接地排列
7.1信号地
接口电路的正常操作，无论尼平衡、非平衡或其两者的组合，都要求在互连的每一端设备的电路地之间，提供一条信号地的通路.信号地的互换引线应连接至电路地（或公共回路），作为特定应用的需要，下列方法中的任何一种排列(如图10所示），其电路地(或公共回路)应连接至保护地7.1. 1配\A\
设备的电路地，通过功耗为0.5W100Q士20%的电阻器，且仅在一点接至保护地。当特定的设备情锐有需要时，可采用辅助措施以短接线旁路电阻器，并使信号地与保护地直接连接在一起。7.7.2配置\B\VV99.net
电路地直接连至保护地。
在互连的两端无需使用相同的配置；然而，应当小心的实践以防止立带有人电流的地线回路。GB 11014—89
注，在配置“A\中，当某个地线有故障的情况下，大的地线电流可能引起电随器损坏，因此，应该有便于检查和更换电阻器的措施。
可选桥顿片
配置A
图10.可选择的接地排列
而-保护地或机渠地，
电路地或电路公共回路：
SG--信号地的互换引线WG-电源系统的导线地7.2屏蔽地
若十接口的应用，由于射额干扰（RFI)或其他月的，可能要求使用屏蔽的互连电缆。当使用屏蔽电缆时，按照特定的应用，在任何-端或同时在两端，只将屏蔽体连接至机架地。屏蔽的连接方法及其相关联的连接器,并不属于本标准的范围。.bzsoso：comGB11014—89
附录A
应用指南
（参考件）
当互连的设备使用本标准所规定的接口电气特性时，应当考虑由于互连电缆特性，电缆终接电阻、可选择的接地排列、失效保护方法以及与使用其他电气特性接口互连等而可能会发生的若干问题。41互连电缆
以下部分为1.3条提供了更进一步的信息以及因电缆长度参数和终接电阻膨响而使操作受制约的附加指导。
A1.1长度
发生器和负载间距所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，并且受容许的信号失真、纵向总的耦合噪声发生器和负载电路地之间所引起的地电位差以及除电缆平衡的影响。增加发生器与负载接口点之间的物理间距和互连电缆长度，将加大暴露之中的共模噪声，信号失真以及电缆不平衡的影响。四此，建议用户将电缆长度限制到最小，以便与发生器-负载物理间距的要求相适应。电缆长度与数据信号速率之间的关系曲线示于图A1，它可作为保守的指导加以使用。该曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆、线间旁路电容为52.5pF/m，终接1002电阻负载基础上所得出的经验数据。曲线所示电缆长度的限定，是基于信号质量所要求的基本设想：8信号上升和下降的时间均等于或小于所应用之调制速率单位间隔的一半；b.发生器与负载之间的最大电压损失为6dBV。当数据信号速率较高<0.09~~10Mbit/9)时，曲线的倾斜部分表示了假定的信号上升和下降时间要求而确定的电缆长度的极限。当数据信号速率降低到90kbit/s以下时，假定最人允许的信号损失为6dBV，则电缆长度被限制为1200m。当发生器向时钟线提供对称信号时，应当以时钟的周期而不是时钟波形的单位间陷，米决定最大的电缆长度（例如，虽然时钟频率是数据速率的两倍，但所使用的最大电缆长度的限制却相同）。用广应当注意的是，图A1所示的曲线，并未计入电缆的不平衡或由于过长的电缆在发生器和负载问可能引入的超过规定限制的共模噪声，另一方面，当信号质量的降低在困A1的范之内时，将能确保小于5%单向间隔的零交叉（过零）模糊点，于是，许多应用能承受较大的定时和幅度失真。因此，相应地可以使用比那些已指明的更大的电缆长度。实验亦已表明，在大多数的实际情况下，在数据信号速率较低时，操作距离可以延伸至几干米。W.bzsosO.coI 1ok
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数据专感事，bit/s
图A1使用24AWG双绞电缆的平衡接口中的数据信号速率与电缆长度的关系曲线在图A1中曲线的范围内，也可使用不同于双绞24AWG,52.5pF/m特性的电缆，此时,首先确定典型的24AWG 电缆环阻和电容的绝对值，并从图A1形成所希望的电缆长度及其数据信号速率，然后转换那些数值至实际使用电缆的等效长度。例如，当使用19AWG时较长的距离将是可能的：而较短跑离时将需要使用28AWG电缆。
所使用的电缆类型和长度，必须能够保持特定应用所需要的信专质量。此外，中缆的平衡必须使发送和接收端均能保持可以接受的串扰电平。A1.2电缆的终接
双绞电缆的特性阻抗是類率,线径和类型以及所使用的绝缘材料品种的函数。例如，普通的24AWG铜,芯以及塑料双绝续双绞电活电缆的特性阻抗,对于100kHz的正弦波，将为1000的数量级通常，在较低速率(200kbit/s以下)或在电继的负载端信号上升时间大于电缆单向传播时延四倍的托一速率惜况下，平衡接口电路的可靠操作，对于电缆是否终接并不持别敏感。在另外的速度和距离情说下，当信号的反射可以忽略的场合，用90～150范围的电阻器终接电缆,对于保持上升时问是有帮助，但是信号的幅度要有所损失。在数据信号速率较低时，零交叉模糊点和信号上升时间要求并不太严，电缆可无需终接。
A2与其他接口的兼容
正如本标准第1章所的那样,符合GB11014(RS—422—A)要求的发生器和接收器，与符合GR7619及一CCITT建议X.27发生器和接收器是兼容的。平衡电压数字接口的电气特性，允许用作迫同一互连电缆的护套里使用平衡和非平衡(见GB12166(RS一423一A)电路。例如.平衡的电路可用于数据和定时,而非平衡的电路则可用于低速的控制功能。WGB1101489
由于GB 12166(RS—423—A)和 GB 11014(RS—422—A)其基本的差分接收器在电气上是相同的，因此，如果恰当地配督接收器和发生器的连线来提供此种排列以及电缆也未加终接的话，即，在接口-侧使用 GB 12166(RS—423-A)接收器和发生器的设备,与接口另一侧使用 GB 11014(RS--422-A)发生器和接收器的设备进行互连是可能的，平衡接II电路并末试图与其他接口电气特性如GB6107(RS--232-C)、GB3455（CCITT建议V.28)以及CCITT建议V.35建议进行相互操作。在某些情况下，与上述接口中的某些电路进行相互操作是可能的，但在接口中或设备的内部需要改因此，满意的操作不能保证，并且在这里也未规定可能需要的附加措施。
附加说明：
本标准由中华人民共和国铁道部提出。本标准由铁道部铁道科学研究院通信信号研究所、机械电子工业部标准化研究所负责起草。本标准主要起草人朱臧言、黄家英、吴享伟、宿根、赵国香。本标准等效采用美国电子工业协会（EIA）标准RS—422—A—1978平衡电压数字接日电路电气特性”
W.bzsoso.coI
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