1.输入信号调理电路

HART总线上传输的是FSK信号，而调制解调芯片接收的是0~5V的方波信号，所以需要检测调理电路将总线上的FSK正弦波信号转换为方波信号。其主要工作原理是通过隔直电路将总线上的直流信号滤除，交流电流信号经采样电阻后变为交流电压信号，该信号经过滤波后，送入过零比较电路将正弦信号变换为方波信号。

  由于总线上交流电流幅值为±0.5mA，为了准确检测出该信号，要求它有0.25V_P-P以上的电平，因而二线制智能设备与电源之间至少要有250Ω以上的电阻，以免这一信号被电源的低内阻所短路。本设计中，采样电阻采用300Ω的精密电阻。另一方面，由于ADuC7020接收信号电平为0～5V，因此OP2177采用0V、24V供电方式，用7812取得中间电平12V，即VCC/2。这样，隔直电路将交流信号叠加在12V上，再经过过零比较器与12V电压作差，得到0～24V的方波信号。该信号经过一个电阻网络分压后，输出0～5V的方波信号，即满足HT2012数字信号标准，此时就可将信号送入解调模块的IRXA管脚。

HT2012推荐的信号采集电路中需要带通滤波器，用于滤掉来自于HART网络的噪声干扰，根据HART协议的规定其通频带要设计在950Hz~2500Hz，在滤除掉其他频率后再进行波形整形处理，将正弦波转化成方波后送入HT2012的解调模块进行解调。

其实带通滤波器是可以不用设计的，可以将这个功能交给HT2012进行处理，因为HT2012的载波监听功能会进行频率的选择，干扰信号不在选择范围内也就不会对通信造成干扰。

2. 输出信号调理电路

输出信号调理电路实现的功能主要是将0~5V的方波电压信号转换为符合HART协议要求的信号。HT2012调制后的输出信号幅度为0～5V，频率为1200Hz（代表“0”）和2200Hz（代表“1”）的方波信号。因此，要将此信号转换为±0.5mA，需要用到ADI公司生产的与HART协议兼容的DA转换芯片AD421。具体做法是，将HT2012的OTXD引脚通过一个电容接到AD421的C3引脚，通过计算合适的电容值，可将0~5V的电压信号转换成±0.5mA的正弦电流信号叠加到HART总线上。

 电容C9、C16的大小决定了HART总线上交流信号的幅值。由AD421的内部电流放大回路结构可知，要想在总线上产生±0.5mA的正弦电流，C3引脚的交流电压幅值应为20mV。