航空电子系统的几种数据总线应用评述
1553B总线关于终端的详细性能要点如下:
①变压器耦合的终端输出电压(线与线之间)的峰-峰值应在18~27V范围内,其噪音(线与线之间)有效值小于14mV;
②变压器耦合的终端应对峰-峰值在0.86~14.0V(线与线之间)范围内的输入信号作响应,在75kHz~1MHz范围内,终端的最小输入阻抗应为1kΩ。
ARINC429对硬件的要求相对来说并不苛刻,且容易实现,图5为429总线通用示意图。发送器的输出阻抗应在75~85Ω的范围内,在两导线之间均分。
对接收器,其输入电阻应大于12kΩ,差动输入电容和对地电容都应<50pF。所以规定接收器的最小输入电阻为12kΩ,是为了保证在总线上有多达20个接收器时不至于使总线超载,且在故障情况时能减少接收器之间的相互干扰。为了在一根线对地短路这种故障情况时,接收器还能继续工作,ARINC429已规定了接收器可接收的电压范围为:
HI(高):+6.5~+13VDC;
LO(低):-6.5~-13VDC;
NULL(零):+2.5~-2.5VDC。
在这些电平范围之外的任何信号都认为是无效的。另外,在一根线对地短路故障时,将会产生一个变动范围高达+5.5V或-5.5V的差动电压。在实际应用中,最大旁路电容不应超过30000pF。图6为一个航空电子飞行仪表系统的DPU显示处理单元的ARINC429总线结构图。
3 结束语
数据总线技术在很大程度上提高了飞机本身的性能,而且还扩大和提高了飞机完成任务的能力。影响数据总线设计的许多因素,不一定直接与飞机任务有关。为了达到最大的生产效率、有效性、减少寿命期费用和拥有费用,通常在利用率和维修范围内会提出一些附加的要求,例如,冗余度、任务完成率、维修小时与飞行小时之比、MTBF和地面维修时间等。总线的选用应根据任务和性能要求,而总线设计数据的确定,应基于国内外资料、部分及系统联试试验的结果,避免以后要以高昂的代价来重新修正设计。
作者单位:南昌洪都航空工业集团650所(330024)
参考文献
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