本课题来源于医院病房呼叫系统,目前的病房呼叫系统均采用三线或四线制的方式实现,但是这些方式存在呼叫设备生产成本高、系统安装和维护困难等缺点。为了解决这些问题,一种新颖的可供电二线制总线信号传输系统被应用到病房呼叫系统中。在通信和控制等相关领域,同时传输电源和信号的二线制总线实现技术,一直是广大工程技术人员共同关注的焦点问题之一。由于传统的二线制系统存在传输距离短、通信速度低、节点容量小、带负载能力差等诸多问题,因此如何对该系统进行技术改造以克服以上提到的缺陷,是该技术能否得到推广应用的关键。针对传统二线制系统的这些问题,本文设计了一种用于可供电二线制导线信号传输系统的可控线性电压源,该电压源除了具有驱动较大负载的能力外,同时也具有语音通话和数字通信功能。该总线不但可以发送短帧数据信息,还可以连续发送长帧数据包文件,并且通信波特率可以达到120kbps。论文设计的可控线性电压源电路包括4个部分:线性基准电压源电路、功率放大及驱动电路、电流检测电路、耦合电路。为了保障系统电源的带负载能力,所设计的电压源输出电压为40V,可提供的额定供电电流20A。系统主机节点向分机节点发送信息采用电压形式的传输信号,分机节点向主机节点发送信息则通过电流环的形式传输信号。本课题设计的难点是电流信号的处理,对于电流信号,首先通过电流检测电路将电流信号转化成电压信号,经运算放大器反向比例放大后,再经滤波取峰值并与未经处理过的信号进行差分放大,即可得到有效信号传输时的交变量,最后将此交变量与基准电压进行比较,其结果即为控制器可识别的数字信号。本文在对各个电路模块所实现的功能进行分析和设计后,对电路进行了仿真和实测,并将仿真波形与实测波形进行对比分析,通过对相关参数做相应的调整后得到了用于病房呼叫系统的可控线性电压源。医院现场应用表明,该可控线性电压源工作性能稳定,带负载能力强,可长时间不间断工作,完全达到了现场应用设计要求,可以推广到相关类似应用场合。