1.控制单元： 控制单元的结构如图4-4-1所示。
(1)光导纤维-光导插头：
光信号通过该开关进入控制单元,或产生的光信号通过该开关传往下一个总线用户(图4-4-2）。
(2)电气插头：
该插头用于供电、环断裂自诊断以及输入/输出信号。
(3)内部供电装置：
由电气插头送入的电再由内部供电装置分送到各个部件,这样就可单独关闭控制单元内的某一部件,从而降低静态电流。
(4)收发单元—光导发射器(FOT)：
该装置由一个光电二极管和一个发光二极管构成。到达的光信号由光电二极管
转换成电压信号后传至MOST收发机。发光二极管的作用是把MOST收发机的电压信号再转换成光信号。产生出的光波波长为650nm,是可见红光。
数据经光波调制后传送。调制后的光经由光导纤维传到下一个控制单元。
(5)MOST收发机：
MOST收发机由发射机和接收机两个部件组成。发射机将要发送的信息作为电压信号传至光导发射器。接收机接收来自光导发射器的电压信号并将所需的数据传至控制单元内的“标准微控制器”(CPU)。其他控制单元不需要的信息由收发机来传送,而不是将数据传到CPU上,这些信息原封不动地发至下一个控制单元。
(6)标准微控制器(CP U）：
标准微控制器(CPU)是控制单元的核心元件,它的内部有一个微处理器,用于操纵控制单元的所有基本功能。
(7)专用部件：
这些部件用于控制某些专用功能,例如CD播放机和收音机调谐器。
2.光电二极管：
(1)光电二极管的结构：
光电二极管内有一个PN结,光可以照射到这个PN结上。由于P型层很厚,绝缘层只能刚刚够得到N型层。在P型层上有一个触点—一正极。N型层与金属底板(负极)接触(图4-4-3)。
(2)光电二极管的作用：
它的作用是将光波转换成电压信号,如果光或红外线辐射照到P-N结上,就会产生自由电子和空穴,从而形成一个穿越P-N结的电流。也就是说:作用到光电二极管上的光越强,流过光电二极管的电流就越大。这个过程称为光电效应。
光电二极管反向与一个电阻串联。如果由于照射光强度增大,流过光电二极管的电流增大,那么电阻上的压降也就增大,于是光信号就被转换成电压信号(图4-4-4）。
3.光导纤维(LWL)：
光导纤维的任务是将在某一控制单元发射器内产生的光波传送到另一控制单元的接收器(图4-4-5)。
(1)光导纤维的使用注意事项：
①光波是直线传播的,且不可弯曲,但光波在光导纤维内必须以弯曲的形式传播。
发射器与接收器之间的距离可以达到数米远。
③机械应力作用如振动、安装等不应损坏光导纤维。
在车内温度剧烈变化时应能保证光导纤维的功能。
(2)光导纤维的特点：
光波在光导纤维中传送时的衰减应小。
光波应能通过弯曲的光导纤维来传送。
光导纤维应是柔性的。
在-40~85℃的温度范围内,光导纤维应能保证正常使用功能。
(3)光导纤维的结构：
光导纤维由几层构成,纤芯是光导纤维的核心部分,它是用有机玻璃制成的,是光导线。纤芯内的光根据全反射原理几乎无损失地传导(图4-4-6)。
透光的涂层是由氟聚合物制成的,它包在纤芯周围,对全反射起关键作用。黑色包层是由尼龙制成的,它用来防止外部光照射。彩色包层起到识别、保护及隔温作用。
(4)光波在光导纤维中的传送：
在直的光导纤维中传送。光导纤维将一部分光波沿直线传送。绝大部分光波是按全反射原理在纤芯表面以“之”字形曲线传送的(图4-4-7)。
在弯的光波导线中传送。光波通过全反射在纤芯的涂层界面上反射,从而可以弯曲传送(图4-4-8)。
全反射。当一束光以小角度照射到折射率高的材料与折射率低的材料之间的界面时,那么光束就会被完全反射,这就称为全反射(图4-4-9)。
(5)光纤端面：
为了能使传输过程中的损失尽量小,光导纤维的端面应光滑、垂直、洁净。因此使用了一种专用的切削工具。切削面上的污垢和刮痕会加大传送损失(衰减)。
4.光纤总线内的信号衰减：
(1)衰耗常数：
为了能对光导纤维的状态做出评价,就需要测量信号衰减的情况。如果在传输的过程中,光波的功率减小了,这种情况就称为衰减。衰减(A)用分贝(dB)来表示。分贝不是一个绝对值,它是两个值的比值。因此分贝也没有被定义成专门的物理量。例如:在确定声压和音量时也会用到分贝这个单位。在进行衰减测量时，这个值是对发射功率和接收功率比值取对数后得出的。即：
衰耗常数(A)=10×1g(发射功率/接收功率) 示例:10×1g(20W/10W)=3dB。
这就是说:对于衰耗常数为3dB的光导纤维来说,光信号会衰减一半。由此可知:衰耗常数越大,信号传送的效果就越差。如果有几个部件一同传送光信号,那么与串联的电气部件中的电阻相似,各个部件的衰耗常数应加起来成为一个总的衰耗常数(图4-4-10)。
由于每个控制单元都会在MOST总线内发送光波,所以两个控制单元之间总衰
耗常数才有意义。
(2)光纤数据总线信号衰减增大的原因(图4-4-11)：
光导纤维的曲率半径过小。如果光导纤维弯曲(折叠)的半径小于5mm,那么在纤芯的拐点处就会产生模糊(不透明,与折叠的有机玻璃相似),这时必须更换光导纤维[图4-4-11(a)]。
光导纤维的包层损坏[图4-4-11(b)]。
端面刮伤[图4-4-11(c)]。
端面脏污[图4-4-11(d)]。
端面错位(插头壳体碎裂)[图4-4-11(e）]。
端面未对正(角度不对)[图4-4-11(f)]。
光导纤维的端面与控制单元的接触面之间有空隙(插头壳体碎裂或未定位)[图4-4-11(g)]。
端套变形[图4-4-11(h)]。
(3)光导纤维的维护注意事项：
严禁用热处理之类的维修方法,如钎焊、热黏结及焊接。
严禁用化学及机械方法,如粘贴、平接对接。
可以把两条光导纤维线绞合在一起,或者一根光导纤维与一根铜线绞合在一起。
严禁在包层上打孔、切割、压缩变形等,另外装入车内时不可有物体压到包层。
