IEC 61158-2:1993/AMD2:1996

NORME
CEI
INTERNATIONALE
IEC
1158-2
INTERNATIONAL
STANDARD
AMENDEMENT 2
AMENDMENT 2
1996-11
Amendement 2
Bus de Terrain utilisé dans les systèmes
de contrôle industriels –
Partie 2:
Spécification de la couche physique et
définition du service
Amendment 2
Fieldbus standard for use in industrial
control systems –
Part 2:
Physical layer specification and
service definition
 CEI 1996  Droits de reproduction réservés  Copyright - all rights reserved
Bureau central de la Commission Electrotechnique Internationale 3, rue de Varembé Genève, Suisse
CODE PRIX
Commission Electrotechnique Internationale
S
International Electrotechnical Commission PRICE CODE
Pour prix, voir catalogue en vigueur
For price, see current catalogue

− 2 − 1158-2 amend. 2  CEI:1996

AVANT-PROPOS
Le présent amendement a été établi par le sous-comité 65C: Communications numériques, du

comité d'études 65 de la CEI: Mesure et commande dans les processus industriels.

Le texte de cet amendement est issu des documents suivants:

FDIS Rapport de vote
65C/158/FDIS 65C/169/RVD
Le rapport de vote indiqué dans le tableau ci-dessus donne toute information sur le vote ayant
abouti à l'approbation de cet amendement.
_____________
Page 2
SOMMAIRE
Ajouter les titres des nouveaux articles suivants:
19 (A l’étude)
20 (A l’étude)
21 Unité de liaison au support (MAU) en mode courant (1A) sur support filaire
Ajouter, à la page 4, à la liste des tableaux, les titres des tableaux 47 à 50 suivants:
47 Résumé des spécifications de niveau d’émission pour une MAU en mode courant
48 Résumé des spécifications temporelles d’émission pour une MAU en mode courant
49 Résumé des spécifications du circuit de réception pour une MAU en mode courant
50 Prescriptions relatives à la source d’alimentation du réseau pour la MAU en mode
courant à 1,0 Mbits/s
Ajouter, à la page 8, à la liste des figures, les titres des figures 41 à 46 suivants:
41 Configuration d’essai pour MAU en mode courant
42 Forme d’onde de sortie
43 Gigue du bit émis (déviation du point de passage à zéro)
44 Sensibilité du récepteur et rejet du bruit
45 Circuit d’essai de bruit pour MAU en mode courant
46 Gigue du bit reçu
Page 20
Ajouter à la liste le titre des normes suivantes:
2  Références normatives
CEI 364-4-41: 1992, Installations électriques des bâtiments – Partie 4: Protection pour assurer
la sécurité – Chapitre 41: Protection contre les chocs électriques
CEI 364-5-54: 1980, Installations électriques des bâtiments – Partie 5: Choix et mise en oeuvre
des matériels électriques – Chapitre 54: Mises à la terre et conducteurs de protection

1158-2 Amend. 2  IEC:1996 − 3 −

FOREWORD
This amendment has been prepared by subcommittee 65C: Digital communications, of IEC

technical committee 65: Industrial-process measurement and control.

The text of this amendment is based on the following documents:

FDIS Report on voting
65C/158/FDIS 65C/169/RVD
Full information on the voting for the approval of this amendment can be found in the report on
voting indicated in the above table.
_____________
Page 3
CONTENTS
Add the titles of the following new clauses as follows:
19 (Under consideration)
20 (Under consideration)
21 Medium attachment unit (MAU): current mode (1A), wire medium
Add, on page 5, to the table list, the titles of tables 47 to 50 as follows:
47 Transmit level specification summary for current-mode MAU
48 Transmit timing specification summary for current-mode MAU
49 Receive circuit specification summary for current-mode MAU
50 Network power supply requirements for the 1,0 Mbit/s, 1,0 A current-mode MAU
Add, on page 9, to the figure list, the titles of figures 41 to 46 as follows:
41 Test configuration for current-mode MAU
42 Output waveform
43 Transmitted bit cell jitter (zero crossing point deviation)
44 Receiver sensitivity and noise rejection
45 Noise test circuit for current-mode MAU
46 Received bit cell jitter
Page 21
Insert, in the list, the title of the following standards:
2  Normative references
IEC 364-4-41: 1992, Electrical installations of buildings – Part 4: Protection for safety – Chapter
41: Protection against electric shock
IEC 364-5-54: 1980, Electrical installations of buildings – Part 5: Selection and erection of
electrical equipment – Chapter 54: Earthing arrangements and protective conductors

− 4 − 1158-2 amend. 2  CEI:1996

Page 116
12.3 Spécifications du circuit d'émission pour une MAU en mode tension à 1,0 Mbit/s

Remplacer, à la page 118, les tableaux 13 et 14 par les nouveaux tableaux suivants:

Tableau 13 − Résumé des spécifications de niveau d'émission
pour une MAU en mode tension à 1,0 Mbit/s

Caractéristiques du niveau d'émission, valeurs rapportées au tronc Limites pour 1,0 Mbit/s

(mais mesurées en utilisant une charge d'essai comme indiqué figure 16) en mode tension

Niveau de sortie (crête-à-crête, voir figure 17) 5,5 V à 9,0 V
Avec charge d'essai (0,5 Z nominale du câble tronc) 75 Ω ± 1 %
o
Différence maximale des amplitudes positive et négative (décalage de signal) comme ±0,45 V
indiqué figure 18
Niveau de sortie avec une terminaison du tronc enlevé (crête-à-crête) 5,5 V à 11,0 V
Avec charge d'essai (Z nominale du câble tronc) 150 Ω ± 1 %
o
Niveau de sortie; circuit ouvert (crête-à-crête) 5,5 V à 30,0 V
Distorsion maximale du signal de sortie; c'est-à-dire surtension, oscillation et pente ±10 %
(voir figure 17)
Sortie émission au repos; bruit de l'émetteur ≤5 mV (eff.)
(mesuré sur la bande de fréquences 1 kHz à 4 MHz)
Tableau 14 − Résumé des spécifications temporelles d'émission
pour une MAU en mode tension à 1,0 Mbit/s
Caractéristiques temporelles d'émission, valeurs rapportées au tronc Limites pour 1,0 Mbit/s
(mais mesurées en utilisant une charge d'essai comme indiqué figure 16) en mode tension
Débit binaire émis 1,0 Mbit/s ± 0,01 %
Durée de bit instantanée 1,0 μs ± 0,025 μs
Temps de montée et de descente (10 % à 90 % du signal crête-à-crête, ≤0,2 durée de bit
voir figure 17) nominale
Vitesse de variation (en tout point de 10 % à 90 % du signal crête-à-crête) ≤200 V/μs
Gigue maximale du bit émis (déviation du point de passage à zéro, voir figure 18) ±0,025 durée de bit
nominale
Temps d'autorisation/interdiction d'émettre (c'est-à-dire temps durant lequel la forme ≤2,0 durées de bit
d'onde de sortie peut ne pas satisfaire aux prescriptions d'émission)
nominales
Page 120
12.3.2  Prescriptions relatives au niveau de sortie
Remplacer ce paragraphe par ce qui suit:
NOTE − La figure 17 montre un exemple de la composante alternative d'un cycle de la forme d'onde d'un
Bus de Terrain, illustrant certains points clés de la spécification du circuit d'émission. Seules les tensions de
signal sont indiquées; ce diagramme ne tient pas compte des tensions d'alimentation.

1158-2 Amend. 2  IEC:1996 − 5 −

Page 117
12.3  Transmit circuit specification for 1,0 Mbit/s voltage-mode MAU

Replace, page 119, the existing tables 13 and 14 by the following:

Table 13 – Transmit level specification summary for 1,0 Mbit/s voltage-mode MAU

Transmit level characteristics, values referred to trunk Limits for 1,0 Mbit/s

(but measured using test load as shown in figure 16) voltage mode

Output level (peak-to-peak, see figure 17) 5,5 V to 9,0 V
With test load (0,5 nominal Z of trunk cable) 75 Ω ± 1%
o
Maximum positive and negative amplitude difference (signalling bias) ±0,45 V
as shown in figure 18
Output level with one terminator removed (peak-to-peak) 5,5 V to 11,0 V
With test load (nominal Z of trunk cable) 150 Ω ± 1 %
o
Output level; open circuit (peak-to-peak) 5,5 V to 30,0 V
Maximum output signal distortion; i.e., overvoltage, ringing and droop ±10 %
(see figure 17)
Quiescent transmitter output; i.e. transmitter noise ≤5 mV (r.m.s.)
(measured over the frequency band 1 kHz to 4 MHz)
Table 14 – Transmit timing specification summary for 1,0 Mbit/s voltage-mode MAU
Transmit timing characteristics, values referred to trunk Limits for 1,0 Mbit/s
(but measured using test load as shown in figure 16) voltage mode
Transmitted bit rate 1,0 Mbit/s ± 0,01%
Instantaneous bit time 1,0 μs ± 0,025 μs
Rise and fall times (10 % to 90 % of peak-to-peak signal, see figure 17) ≤0,2 nominal bit time
Slew rate (at any point from 10 % to 90 % of peak-to-peak signal) ≤200 V/μs
Maximum transmitted bit cell jitter ±0,025 nominal bit time
(zero-crossing point deviation, see figure 18)
Transmit enable/disable time (i.e. time during which the output waveform may not meet ≤2,0 nominal bit times
the transmit requirements)
Page 121
12.3.2  Output level requirements
Replace this subclause by the following:
NOTE – Figure 17 shows an example of the a.c. component of one cycle of a Fieldbus waveform, illustrating
some key items from the transmit circuit specification. Only signal voltages are shown; this diagram takes no
account of power supply voltages.

− 6 − 1158-2 amend. 2  CEI:1996

Figure 17 – Forme d'onde de sortie
Un circuit d'émission d'une MAU en mode tension à 1,0 Mbit/s doit satisfaire aux prescriptions
suivantes relatives au niveau de sortie, toutes les amplitudes étant mesurées au point médian
estimé entre toutes les crêtes et les creux situés au sommet et au pied de la forme d'onde
(«Point milieu» sur la figure 17):
a) la tension de sortie aux bornes de la charge d'essai après le transformateur
élévateur/abaisseur (si cela s'applique) doit être comprise entre 5,5 V et 9 V crête-à-crête,
avec une résistance de charge de 75 Ω ± 1 % («Sortie min.» sur la figure 17);
b) la tension de sortie au niveau du tronc, ou aux bornes d'émission, avec une résistance de
charge de 150 Ω ± 1 % (c'est-à-dire avec une terminaison du tronc enlevé) doit être
comprise entre 5,5 V et 11,0 V crête-à-crête («Sortie max. une terminaison ôtée» sur la
figure 17);
c) la tension de sortie au niveau du tronc, ou aux bornes d'émission, avec une charge
quelconque y compris un circuit ouvert, doit être comprise entre 5,5 V et 30,0 V crête-à-
crête. Pour les besoins de l'essai, le circuit ouvert doit être défini comme une résistance de
charge de 100 kΩ en parallèle avec une capacité de 15 pF;
d) durant l'émission, un dispositif ne doit pas être endommagé de façon définitive lorsqu'une
résistance de charge ≤1 Ω lui est appliquée pendant 1 s;
e) la différence entre l'amplitude positive et l'amplitude négative, mesurées comme indiqué

figure 18, ne doit pas excéder ±0,45 V crête;
f) le bruit de sortie d'une MAU en mode tension à 1,0 Mbit/s qui est en réception ou n'est
pas alimentée ne doit pas excéder 5 mV eff., mesuré de façon différentielle sur la bande de
fréquences 1 kHz à 4 MHz et rapporté au tronc;
g) la tension différentielle aux bornes de la charge d'essai doit être telle que la tension varie
de façon monotone entre 10 % et 90 % de la valeur crête-à-crête. Après quoi la tension du
signal ne doit pas varier de plus de ±10 % de la valeur crête-à-crête jusqu'à l'occurrence de
la transition suivante. Cette variation autorisée doit inclure toutes les formes de distorsion
du signal de sortie, c'est-à-dire surtension, oscillation et pente.

1158-2 Amend. 2  IEC:1996 − 7 −

Figure 17 – Output waveform
A 1,0 Mbit/s voltage-mode MAU transmit circuit shall conform to the following output level
requirements, all amplitudes being measured at the estimated mid-point between any peaks or
troughs in the top and bottom of the waveform ("Mid-point" in figure 17):
a) the output voltage across the test load after transformer step up/down (if applicable) shall
be between 5,5 V and 9,0 V peak-to-peak with a load resistance of 75 Ω ± 1 % ("Min. o/p" in
figure 17);
b) the output voltage at the trunk, or at the transmit terminals, with a load resistance of
150 Ω ± 1 % (i.e. with one trunk terminator removed) shall be between 5,5 V and 11,0 V
peak-to-peak (“Max. o/p one terminator removed” in figure 17);
c) the output voltage at the trunk, or at the transmit terminals, with any load including an
open circuit shall be between 5,5 V and 30,0 V peak-to-peak. For test purposes open circuit
shall be defined as a load of 100 kΩ resistance in parallel with 15 pF capacitance;
d) during transmission a device shall not suffer permanent failure when a load resistance of
≤1 Ω is applied for 1 s;
e) the difference between positive amplitude and negative amplitude, measured as shown in
figure 18, shall not exceed ±0,45 V peak;
f) the output noise from a 1,0 Mbit/s voltage-mode MAU which is receiving or not powered
shall not exceed 5 mV r.m.s., measured differentially over the frequency band 1 kHz to
4 MHz, referred to the trunk;
g) the differential voltage across the test load shall be such that the voltage monotonically
changes between 10 % and 90 % of peak-to-peak value. Thereafter, the signal voltage shall
not vary more than ±10 % of peak-to-peak value until next transition occurs. This permitted
variation shall include all forms of output signal distortion, i.e. overvoltage, ringing and

droop.
− 8 − 1158-2 amend. 2  CEI:1996

Page 122
12.3.3  Prescriptions temporelles de sortie

Remplacer ce paragraphe par ce qui suit:

Un circuit d'émission de MAU en mode tension à 1,0 Mbit/s doit satisfaire aux prescriptions
temporelles de sortie suivantes:

a) les temps de montée et de descente, mesurés de 10 % à 90 % de l'amplitude du signal

crête-à-crête, ne doivent pas excéder 0,2 durée de bit nominale (voir figure 17);

b) la vitesse de variation ne doit pas excéder 200 V/μs, mesurée en un point quelconque de

la plage de 10 % à 90 % de l'amplitude du signal crête-à-crête (voir figure 17) ;
NOTE − Les prescriptions a) et b) ont pour conséquence une forme d'onde trapézoïdale à la sortie du circuit
d'émission. La prescription b) limite le niveau des émissions parasites susceptibles d'être couplées aux
circuits adjacents, etc. La prescription b) est calculée au moyen de la formule:
Vitesse de variation max. = 6 × Vitesse de variation min. = 6 × 0,8 V / 0,2 T = 24 × V / T
o O
où V est la tension de sortie crête-à-crête maximale (9,0 V), et T la durée de bit nominale (1 μs).
O
c) la gigue du bit émis ne doit pas excéder ±0,025 durée de bit nominale par rapport au
point idéal de passage à zéro, mesuré par référence au passage à zéro précédent (voir
figure 18);
Figure 18 – Gigue du bit émis (déviation du point de passage à zéro)
d) le circuit de l'émission doit se mettre en marche, c'est-à-dire que le signal doit s'élever
d'un niveau inférieur au niveau de bruit de sortie maximal du circuit d'émission spécifié en
12.3.2 e) jusqu'au plein niveau de sortie, en moins de deux durées de bit nominales. La

forme d'onde correspondant à la troisième durée de bit et aux suivantes doit être telle que
spécifié par les autres parties de 12.3;
e) le circuit de l'émission doit s'arrêter, c'est-à-dire que le signal doit retomber du plein
niveau de sortie jusqu'en dessous du niveau de bruit de sortie maximal du circuit d'émission
spécifié en 12.3.2 e), en moins de deux durées de bit nominales. Le temps pour que le
circuit d'émission retourne à son impédance au repos ne doit pas excéder quatre durées de
bit nominales. Pour les besoins de l'essai, cette prescription doit être satisfaite avec la
configuration d'essai du circuit d'émission de 12.3.1, avec la capacité équivalente à celle
d'un câble de longueur maximale aux bornes du dispositif en essai.
NOTE − Cette prescription a pour but de garantir que le passage du circuit d'émission de l'état actif à l'état
passif laisse la capacité de ligne complètement déchargée.

1158-2 Amend. 2  IEC:1996 − 9 −

Page 123
12.3.3  Output timing requirements

Replace the text of this subclause by the following:

A 1,0 Mbit/s voltage-mode MAU transmit circuit shall conform to the following output timing
requirements:
a) rise and fall times, measured from 10 % to 90 % of the peak-to-peak signal amplitude

shall not exceed 0,2 nominal bit time (see figure 17);

b) slew rate shall not exceed 200 V/μs measured at any point in the range 10 % to 90 % of

the peak-to-peak signal amplitude (see figure 17);
NOTE – Requirements a) and b) produce a trapezoidal waveform at the transmit circuit output. Require-
ment b) limits the level of interference emissions which may be coupled to adjacent circuits etc.
Requirement b) is calculated from the formula:
Max. slew rate = 6 × Min. slew rate = 6 × 0,8 V / 0,2 T = 24 × V / T
o o
where V is the maximum peak-to-peak output voltage (9,0 V), and T is the nominal bit time (1 μs).
o
c) transmitted bit cell jitter shall not exceed ±0,025 nominal bit time from the ideal zero
crossing point, measured with respect to the previous zero crossing (see figure 18);
Figure 18 – Transmitted bit cell jitter (zero crossing point deviation)
d) the transmit circuit shall turn on, i.e. the signal shall rise from below the transmit circuit
maximum output noise level as specified in 12.3.2 e) to full output level, in less than two

nominal bit times. The waveform corresponding to the third and later bit times shall be as
specified by other parts of 12.3;
e) the transmit circuit shall turn off, i.e. the signal shall fall from full output level to below the
transmit circuit maximum output noise level as specified in 12.3.2 e), in less than two
nominal bit times. The time for the transmit circuit to return to its off-state impedance shall
not exceed four nominal bit times. For the purposes of testing, this requirement shall be met
with the transmit circuit test configuration of 12.3.1 with the equivalent capacitance of a
maximum length cable across the DUT terminals.
NOTE – This requirement is to ensure that the transition of the transmit circuit from active to passive leaves
the line capacitance fully discharged.

− 10 − 1158-2 amend. 2  CEI:1996

Page 134
12.6.4  Isolement électrique
Remplacer ce paragraphe par ce qui suit:

Tous les dispositifs de Bus de Terrain qui utilisent un support filaire, qu'ils soient alimentés
séparément ou alimentés via les conducteurs de signal, doivent assurer un isolement à basse

fréquence entre la terre et le câble du tronc du Bus de Terrain.

NOTE 1 – Ceci peut être obtenu par isolement du dispositif entier par rapport à la terre ou par l'utilisation

d'un transformateur, d'un optocoupleur ou d'un autre composant isolant entre le câble du tronc et le

dispositif.
Un élément de communication combiné avec une source d'alimentation ne doit pas nécessiter
d'isolement électrique.
Pour les installations électriques présentant des terres différentes, l'impédance d'isolement
mesurée entre le blindage du câble du Bus de Terrain et la terre du dispositif de Bus de Terrain
doit être supérieure à 250 kΩ à toutes les fréquences inférieures à 63 Hz.
L'isolement doit être court-circuité aux hautes fréquences par une capacité telle que
l'impédance mesurée entre le blindage du câble du Bus de Terrain et la terre du dispositif de
Bus de Terrain soit inférieure à 15 Ω entre 3 MHz et 30 MHz.
NOTE 2 − La capacité entre terre et blindage du câble tronc nécessaire pour satisfaire à la fois aux deux
prescriptions peut être toute valeur comprise entre 3,5 nF et 10,6 nF.
Pour les installations électriques présentant une terre commune satisfaisant aux prescriptions
de la CEI 364-4-41 et de la CEI 364-5-54, le blindage du câble peut être relié directement à la
terre du dispositif du bus de terrain.
La différence de capacité maximale par rapport à la terre des deux accès d'un dispositif ne doit
pas excéder 250 pF.
Les prescriptions de claquage d'isolement du circuit de signal et du circuit de distribution
d'alimentation par rapport à la terre et de l'un par rapport à l'autre, doivent être en accord avec
le tableau 17 de la CEI 1131-2.
NOTE 3 – Pour un dispositif qui est alimenté à partir d'une source de tension nominale ≤50 V continus ou
efficaces, les tensions d'essais équivalentes au niveau de la mer sont 444 V efficaces, 635 V continus et
635 V de crête d'impulsion. Pour un dispositif qui est alimenté à partir d'une source de tension nominale
comprise entre 150 V et 300 V efficaces, les tensions d'essai équivalentes au niveau de la mer sont 2260 V

efficaces, 3175 V continus et 3175 V de crête d'impulsion.

1158-2 Amend. 2  IEC:1996 − 11 −

Page 135
12.6.4  Electrical isolation
Replace the text of this subclause by the following:

All Fieldbus devices which use wire medium, whether separately powered or powered via the
signal conductors, shall provide low-frequency isolation between ground and the Fieldbus trunk

cable.
NOTE 1 – This may be by isolation of the entire device from ground or by use of a transformer, opto-coupler

or some other isolating component between trunk cable and device.

A combined power supply and communication element shall not require electrical isolation.
For electrical installations providing different grounds, the isolation impedance measured
between the shield of the Fieldbus cable and the Fieldbus device ground shall be greater than
250 kΩ at all frequencies below 63 Hz.
The isolation shall be by-passed at high frequencies by capacitance, such that the impedance
measured between the shield of the Fieldbus cable and the Fieldbus device ground shall be
less than 15 Ω between 3 MHz and 30 MHz.
NOTE 2 – The capacitance between ground and trunk cable shield necessary to meet both these
requirements can be any value between 3,5 nF and 10,6 nF.
For electrical installations providing a common ground in conformance with IEC 364-4-41 and
IEC 364-5-54, the shield of the Fieldbus cable and the Fieldbus device ground may be directly
connected.
The maximum unbalanced capacitance to ground from either input terminal of a device shall not
exceed 250 pF.
The breakdown requirements of the isolation of the signal circuit and the power distribution
circuit from ground and from each other shall be in accordance with table 17 of IEC 1131-2.
NOTE 3 – For a device which is powered from a supply with rated voltage ≤50 V d.c. or r.m.s., the
equivalent test voltages at sea-level are 444 V r.m.s., 635 V d.c. and 635 V peak impulse test. For a device
which is powered from a supply with rated voltage between 150 V and 300 V r.m.s., the equivalent test
voltages at sea level are 2 260 V r.m.s., 3 175 V d.c. and 3 175 V peak impulse test.

− 12 − 1158-2 amend. 2  CEI:1996

Page 172
14.3  Spécifications du circuit d'émission pour une MAU en mode tension à 2,5 Mbit/s

Remplacer les tableaux 22 et 23 par les nouveaux tableaux suivants:

Tableau 22 − Résumé des spécifications de niveau d'émission

pour une MAU en mode tension à 2,5 Mbit/s

Caractéristiques du niveau d'émission, valeurs rapportées au tronc Limites pour 2,5 Mbit/s

(mais mesurées en utilisant une charge d'essai comme indiqué figure 30) en mode tension

Niveau de sortie (crête-à-crête, voir figure 31) 5,5 V à 9,0 V

Avec charge d'essai (0,5 Z nominale du câble tronc) 75 Ω ± 1 %
o
Différence maximale des amplitudes positive et négative (décalage de signal) comme ±0,35 V
indiqué figure 32
Niveau de sortie avec une terminaison du tronc enlevée (crête-à-crête) 5,5 V à 11,0 V
Avec charge d'essai (Z nominale du câble tronc) 150 Ω ± 1 %
o
Niveau de sortie; circuit ouvert (crête-à-crête) 5,5 V à 30,0 V
Distorsion maximale du signal de sortie; c'est-à-dire surtension, oscillation et pente ±10 %
(voir figure 31)
Sortie émission au repos; c'est-à-dire bruit de l'émetteur ≤10 mV (eff.)
(mesuré sur la bande de fréquences 1 kHz à 10 MHz)
Tableau 23 − Résumé des spécifications temporelles d'émission
pour une MAU en mode tension à 2,5 Mbit/s
Caractéristiques temporelles d'émission, valeurs rapportées au tronc Limites pour 2,5 Mbit/s
(mais mesurées en utilisant une charge d'essai comme indiqué figure 30) en mode tension
Débit binaire émis 2,5 Mbit/s ± 0,01 %
Durée de bit instantanée 0,4 μs ± 0,010 μs
Temps de montée et de descente (10 % à 90 % du signal crête-à-crête, voir figure 31)
≤0,2 durée de bit
nominale
Vitesse de variation (en tout point de 10 % à 90 % du signal crête-à-crête)
≤500 V/μs
Gigue maximale du bit émis (déviation du point de passage à zéro, voir figure 32) ±0,025 durée de bit
nominale
Temps d'autorisation/interdiction d'émettre (c'est-à-dire temps durant lequel la forme ≤2,0 durées de bit
d'onde de sortie peut ne pas satisfaire aux prescriptions d'émission)
nominales
Page 174
14.3.2  Prescriptions relatives au niveau de sortie
Remplacer ce paragraphe par ce qui suit:
NOTE − La figure 31 montre un exemple de la composante alternative d'un cycle de la forme d'onde d'un
Bus de Terrain illustrant certains points clés de la spécification du circuit d'émission. Seules les tensions de
signal sont indiquées; ce diagramme ne tient pas compte des tensions d'alimentation.

1158-2 Amend. 2  IEC:1996 − 13 −

Page 173
14.3  Transmit circuit specification for 2,5 Mbit/s voltage-mode MAU

Replace the existing tables 22 and 23 by the following:

Table 22 – Transmit level specification summary for 2,5 Mbit/s voltage-mode MAU

Transmit level characteristics, values referred to trunk Limits for 2,5 Mbit/s

(but measured using test load as shown in figure 30) voltage mode

Output level (peak-to-peak, see figure 31) 5,5 V to 9,0 V
With test load (0,5 nominal Z of trunk cable) 75 Ω ± 1 %
o
Maximum positive and negative amplitude difference (signalling bias) as shown in ±0,35 V
figure 32
Output level with one terminator removed (peak-to-peak) 5,5 V to 11,0 V
With test load (nominal Z of trunk cable) 150 Ω ± 1 %
o
Output level; open circuit (peak-to-peak) 5,5 V to 30,0 V
Maximum output signal distortion; i.e., overvoltage, ringing and droop (see figure 31) ±10 %
Quiescent transmitter output; i.e. transmitter noise ≤10 mV (r.m.s.)
(measured over the frequency band 1 kHz to 10 MHz)
Table 23 – Transmit timing specification summary for 2,5 Mbit/s voltage-mode MAU
Transmit timing characteristics, values referred to trunk Limits for 2,5 Mbit/s
(but measured using test load as shown in figure 30) voltage mode
Transmitted bit rate 2,5 Mbit/s ± 0,01 %
Instantaneous bit time 0,4 μs ± 0,010 μs
Rise and fall times (10 % to 90 % of peak-to-peak signal, see figure 31) ≤0,2 nominal bit time
Slew rate (at any point from 10 % to 90 % of peak-to-peak signal) ≤500 V/μs
Maximum transmitted bit cell jitter ±0,025 nominal bit time
(zero-crossing point deviation, see figure 32)
Transmit enable/disable time (i.e. time during which the output waveform may not meet ≤2,0 nominal bit times
the transmit requirements)
Page 175
14.3.2  Output level requirements
Replace the existing subclause by the following:
NOTE – Figure 31 shows an example of the a.c. component of one cycle of a Fieldbus waveform, illustrating
some key items from the transmit circuit specification. Only signal voltages are shown; this diagram takes no
account of power supply voltages.

− 14 − 1158-2 amend. 2  CEI:1996

Figure 31 − Forme d’onde de sortie
Un circuit d'émission d'une MAU en mode tension à 2,5 Mbit/s doit satisfaire aux prescriptions
suivantes relatives au niveau de sortie, toutes les amplitudes étant mesurées au point médian
estimé entre toutes les crêtes et les creux situés au sommet et au pied de la forme d'onde
(«Point milieu» sur la figure 31):
a) la tension de sortie aux bornes de la charge d'essai après le transformateur
élévateur/abaisseur (si cela s'applique) doit être comprise entre 5,5 V et 9 V crête-à-crête,
avec une résistance de charge de 75 Ω ± 1 % («Sortie min.» sur la figure 31);
b) la tension de sortie au niveau du tronc ou aux bornes d'émission, avec une résistance de
charge de 150 Ω ± 1 %, c'est-à-dire avec une terminaison du tronc enlevée), doit être
comprise entre 5,5 V et 11,0 V crête-à-crête («Sortie max. une terminaison ôtée» sur la
figure 31);
c) la tension de sortie au niveau du tronc ou aux bornes d'émission, avec une charge
quelconque y compris un circuit ouvert, doit être comprise entre 5,5 V et 30,0 V crête-à-
crête. Pour les besoins de l'essai, le circuit ouvert doit être défini comme une résistance de
charge de 100 kΩ en parallèle avec une capacité de 15 pF;
d) durant l'émission, un dispositif ne doit pas être endommagé de façon définitive lorsqu'une
résistance de charge ≤1 Ω lui est appliquée pendant 1 s;
e) la différence entre l'amplitude positive et l'amplitude négative, mesurées comme indiqué
figure 32, ne doit pas excéder ±0,35 V crête;
f) le bruit de sortie d'une MAU en mode tension à 2,5 Mbit/s qui est en réception ou n'est

pas alimentée ne doit pas excéder 10 mV eff., mesuré de façon différentielle sur la bande de
fréquences 1 kHz à 10 MHz et rapporté au tronc;
g) la tension différentielle aux bornes de la charge d'essai doit être telle que la tension varie
de façon monotone entre 10 % et 90 % de sa valeur crête-à-crête. Après quoi la tension du
signal ne doit pas varier de plus de ±10 % de la valeur crête-à-crête jusqu'à l'occurrence de
la transition suivante. Cette variation autorisée doit inclure toutes les formes de distorsion
du signal de sortie, c'est-à-dire surtension, oscillation et pente.

1158-2 Amend. 2  IEC:1996 − 15 −

Figure 31 – Output waveform
A 2,5 Mbit/s voltage-mode MAU transmit circuit shall conform to the following output level
requirements, all amplitudes being measured at the estimated mid-point between any peaks or
troughs in the top and bottom of the waveform ("Mid-point" in figure 31):
a) the output voltage across the test load after transformer step up/down (if applicable) shall
be between 5,5 V and 9,0 V peak-to-peak with a load resistance of 75 Ω ± 1% ("Min. o/p" in
figure 31);
b) the output voltage at the trunk, or at the transmit terminals, with a load resistance of
150 Ω ± 1 % (i.e. with one trunk terminator removed) shall be between 5,5 V and 11,0 V
peak-to-peak (“Max. o/p one terminator removed” in figure 31);
c) the output voltage at the trunk, or at the transmit terminals, with any load including an
open circuit shall be between 5,5 V and 30,0 V peak-to-peak. For test purposes open circuit
shall be defined as a load of 100 kΩ resistance in parallel with 15 pF capacitance;
d) during transmission a device shall not suffer permanent failure when a load resistance of
≤1 Ω is applied for 1 s;
e) the difference between positive amplitude and negative amplitude, measured as shown in
figure 32, shall not exceed ±0,35 V peak;
f) the output noise from a 2,5 Mbit/s voltage-mode MAU which is receiving or not powered
shall not exceed 10 mV r.m.s., measured differentially over the frequency band 1 kHz to
10 MHz, referred to the trunk;
g) the differential voltage across the test load shall be such that the voltage monotonically
changes between 10 % and 90 % of peak-to-peak value. Thereafter, the signal voltage shall
not vary more than ±10 % of peak-to-peak value until the next transition occurs. This
permitted variation shall include all forms of output signal distortion, i.e. overvoltage, ringing

and droop.
− 16 − 1158-2 amend. 2  CEI:1996

Page 176
14.3.3  Prescriptions temporelles de sortie

Remplacer ce paragraphe par ce qui suit:

Un circuit d'émission de MAU en mode tension à 2,5 Mbit/s doit satisfaire aux prescriptions
temporelles de sortie suivantes:

a) les temps de montée et de descente, mesurés de 10 % à 90 % de l'amplitude du signal

crête-à-crête, ne doivent pas excéder 0,2 durée de bit nominale (voir figure 31);

b) la vitesse de variation ne doit pas excéder 500 V/μs, mesurée en un point quelconque de

la plage de 10 % à 90 % de l'amplitude du signal crête-à-crête (voir figure 31);
NOTE – Les prescriptions a) et b) ont pour conséquence une forme d'onde trapézoïdale à la sortie du circuit
d'émission. La prescription b) limite le niveau des émissions parasites susceptibles d'être couplées aux
circuits adjacents, etc. La prescription b) est calculée au moyen de la formule:
Vitesse de variation max. = 6 × Vitesse de variation min. = 6 × 0,8 V / 0,2 T = 24 × V / T.
O O
où V est la tension de sortie crête-à-crête maximale (9 V), et T la durée de bit nominale (0,4 μs).
O
c) la gigue du bit émis ne doit pas excéder ±0,025 durée de bit nominale par rapport au
point idéal de passage à zéro, mesuré par référence au passage à zéro précédent (voir
figure 32);
Figure 32 – Gigue du bit émis (déviation du point de passage à zéro)
d) le circuit d'émission doit se mettre en marche, c'est-à-dire que le signal doit s'élever
depuis un niveau inférieur au niveau de bruit de sortie maximal du circuit d'émission tel que
spécifié en 14.3.2 e) jusqu'au plein niveau de sortie en moins de deux durées de bit

nominales. La forme d'onde correspondant à la troisième durée de bit et aux suivantes doit
être spécifiée par les autres parties de 14.3;
e) le circuit de l'émission doit s'arrêter, c'est-à-dire que le signal doit retomber du plein
niveau de sortie jusqu'en dessous du niveau de bruit de sortie maximal du circuit d'émission
spécifié en 14.3.2 e), en moins de deux durées de bit nominales. Le temps pour que le
circuit d'émission retourne à son impédance au repos ne doit pas excéder quatre durées de
bit nominales. Pour les besoins de l'essai, cette prescription doit être satisfaite avec la
configuration d'essai du circuit d'émission de 14.3.1, avec la capacité équivalente à celle
d'un câble de longueur maximale aux bornes du dispositif en essai.
NOTE − Cette prescription à pour but de garantir que le passage du circuit d'émission de l'état actif à l'état
passif laisse la capacité de ligne complètement déchargée.

1158-2 Amend. 2  IEC:1996 − 17 −

Page 177
14.3.3  Output timing requirements

Replace the existing subclause by the following:

A 2,5 Mbit/s voltage-mode MAU transmit circuit shall conform to the following output timing
requirements:
a) rise and fall times, measured from 10 % to 90 % of the peak-to-peak signal amplitude

shall not exceed 0,2 nominal bit time (see figure 31);

b) slew rate shall not exceed 500 V/μs measured at any point in the range 10 % to 90 % of

the peak-to-peak signal amplitude (see figure 31);
NOTE – Requirements a) and b) produce a trapezoidal waveform at the transmit circuit output. Require-
ment b) limits the level of interference emissions which may be coupled to adjacent circuits, etc.
Requirement b) is calculated from the formula:
Max. slew rate = 6 × Min. slew rate = 6 × 0,8 V / 0,2 T = 24 × V / T
o o
where V is the maximum peak-to-peak output voltage (9,0 V), and T is the nominal bit time (0,4 μs).
o
c) transmitted bit cell jitter shall not exceed ± 0,025 nominal bit time from the ideal zero
crossing point, measured with respect to the previous zero crossing (see figure 32);
Figure 32 – Transmitted bit cell jitter (zero crossing point deviation)
d) the transmit circuit shall turn on, i.e. the signal shall rise from below the transmit circuit
maximum output noise level as specified in 14.3.2 e) to full output level, in less than two

nominal bit times. The waveform corresponding to the third and later bit times shall be as
specified by other parts of 14.3;
e) the transmit circuit shall turn off, i.e. the signal shall fall from full output level to below the
transmit circuit maximum output noise level as specified in 14.3.2 e), in less than two
nominal bit times. The time for the transmit circuit to return to its off-state impedance shall
not exceed four nominal bit times. For the purposes of testing, this requirement shall be met
with the transmit circuit test configuration of 14.3.1 with the equivalent capacitance of a
maximum length cable across the DUT terminals.
NOTE – This requirement is to ensure that the transition of the transmit circuit from active to passive leaves
the line capacitance fully discharged.

− 18 − 1158-2 amend. 2  CEI:1996

Page 188
14.6.4  Isolement électrique
Remplacer ce paragraphe par ce qui suit:

Tous les dispositifs de Bus de Terrain qui utilisent un support filaire, qu'ils soient alimentés
séparément ou alimentées via les conducteurs de signal, doivent assurer un isolement à basse

fréquence entre la terre et le câble du tronc du Bus de Terrain.

NOTE 1 – Ceci peut être obtenu par isolement du dispositif entier par rapport à la terre ou par l'utilisation

d'un transformateur, d'un optocoupleur ou d'un autre composant isolant entre le câble du tronc et le

dispositif.
Un élément de communication combiné avec une source d'alimentation ne doit pas nécessiter
d'isolement électrique.
Pour les installations électriques présentant des terres différentes, l'impédance d'isolement
mesurée entre le blindage du câble du Bus de Terrain et la terre du dispositif de Bus de Terrain
doit être supérieure à 250 kW à toutes les fréquences inférieures à 63 Hz.
L'isolement doit être court-circuité aux hautes fréquences par une capacité telle que
l'impédance mesurée entre le blindage du câble du Bus de Terrain et la terre du dispositif de
Bus de Terrain soit inférieure à 15 W entre 3 MHz et 30 MHz.
NOTE 2 – La capacité entre terre et blindage du câble tronc nécessaire pour satisfaire à la prescription peut
être toute valeur entre 3,5 nF et 10,6 nF.
Pour les installations électriques présentant une terre commune satisfaisant aux prescriptions
de la CEI 364-4-41 et de la CEI 364-5-54, le blindage du câble peut être relié directement à la
terre du dispositif du bus de terrain.
La différence de capacité maximale par rapport à la terre des deux accès d'un dispositif ne doit
pas excéder 250 pF.
Les prescriptions de claquage d'isolement du circuit de signal et du circuit de distribution
d'alimentation par rapport à la terre et de l'un par rapport à l'autre, doivent être en accord avec
le tableau 17 de la CEI 1131-2.
NOTE 3 – Pour un dispositif qui est alimenté à partir d'une source de tension nominale ≤50 V continus ou
efficaces, les tensions d'essai équivalentes au niveau de la mer sont 444 V efficaces, 635 V continus et
635 V de crête d'impulsion. Pour un dispositif qui est alimenté à partir d'une source de tension nominale
comprise entre 150 V et 300 V efficaces, les tensions d'essai équivalentes au niveau de la mer sont 2260 V
efficaces, 3175 V continus et 3175 V de crête d'impulsion.

Page 194
Article 19
(A l’étude)
Article 20
(A l’étude)
1158-2 Amend. 2  IEC:1996 − 19 −

Page 189
14.6.4  Electrical isolation
Replace the text of this subclause by the following:

All Fieldbus devices which use wire medium, whether separately powered or powered via the
signal conductors, shall provide low-frequency isolation between ground and the Fieldbus trunk

cable.
NOTE 1 – This may be by isolation of the entire device from ground or by use of a transformer, opto-coupler

or some other isolating component between trunk cable and device.

A combined power supply and communication element shall not require electrical isolation.
For electrical installations providing different grounds, the isolation impedance measured
between the shield of the Fieldbus cable and the Fieldbus device ground shall be greater than
250 kW at all frequencies below 63 Hz.
The isolation shall be by-passed at high frequencies by capacitance, such that the impedance
measured between the shield of the Fieldbus cable and the Fieldbus device ground shall be
less than 15 W between 3 MHz and 30 MHz.
NOTE 2 – The capacitance between ground and trunk cable shield necessary to meet both these
requirements can be any value between 3,5 nF and 10,6 nF.
For electrical installations providing a common ground in conformance with IEC 364-4-41 and
IEC 364-5-54, the shield of the Fieldbus cable and the Fieldbus device ground may be directly
connected.
The maximum unbalanced capacitance to ground from either input terminal of a device shall not
exceed 250 pF.
The breakdown requirements of the isolation of the signal circuit and the power distribution
circuit from ground and from each other shall be in accordance with table 17 of IEC 1131-2.
NOTE 3 – For a device which is powered from a supply with rated voltage ≤50 V d.c. or r.m.s., the
equivalent test voltages at sea-level are 444 V r.m.s., 635 V d.c. and 635 V peak impulse test. For a device
which is powered from a supply with rated voltage between 150 V and 300 V r.m.s., the equivalent test
voltages at sea-level are 2260 V r.m.s., 3175 V d.c. and 3175 V peak impulse test.
Page 195
Clause 19
(Under consideration)
Clause 20
(Under consideration)
− 20 − 1158-2 amend. 2  CEI:1996

Ajouter le nouvel article suivant:

21  Unité de liaison au support (MAU) en mode courant (1 A) sur support filaire

NOTES
1 La MAU en mode courant à 1,0 Mbit/s donne accès simultanément à un réseau de communication et à
un réseau de distribution d'alimentation de capacité élargie. Les dispositifs rattachés au réseau
communiquent via le support et peuvent être ou ne pas être alimentés par lui. L'alimentation est distribuée

sous forme d'un courant alternatif constant avec une fréquence bien en dessous de la fréquence de

signalisation. Les signaux de communication sont superposés à l'alimentation alternative.

2 Le support du réseau est constitué de câbles à paire torsadée blindée.

3 Dans les applications en zones dangereuses, un bus non intrinsèque peut utiliser des barrières de
sécurité intrinsèque dans des dispositifs de connexion. Cela permet d’augmenter le nombre de dispositifs

admissibles en zone dangereuse connectés au moyen d’une simple barrière.

4 Les dispositifs sont raccordés en série sur le bus alors que dans les variantes en mode tension les
dispositifs sont en parallèle.
21.1  Débit binaire émis
Le débit binaire émis en mode courant doit être de 1,0 Mbit/s ± 0,01 %, moyenné sur une
trame ayant une longueur minimale de 16 octets. La durée de bit instantanée doit être de
1,0 μs ± 0,025 μs.
21.2  Spécifications du réseau
NOTES
1 Une MAU en mode courant à 1,0 Mbit/s fonctionne dans un réseau composé des éléments suivants:
a) câble;
b) terminaisons;
c) coupleurs;
d) râtelier de coupleurs;
e) dispositifs (contenant au moins un élément de communication).
Un réseau filaire en mode courant peut inclure de façon additionnelle les éléments suivants:
e) connecteurs;
f) sources d'alimentation;
g) dispositifs comprenant des sources d'alimentation;
h) barrières de sécurité intrinsèque (SI).
2 Le support du réseau consiste en un câble à paire torsadée blindée. Indépendamment de la topologie,
tous les dispositifs raccordés, sauf éventuellement le dispositif en train d'émettre, sont à basse impédance
pour éviter toute charge significative du réseau.
3 Un râtelier de coupleurs est un élément de réseau qui permet à un coupleur d’être connecté au support
du réseau. Il peut être considéré comme un primaire d’un tour d’un transformateur (coupleur inductif) et a,
comme tel, une caractéristique électrique qui influence le réseau.
21.2.1  Topologies
Une MAU à support filaire doit fonctionner dans un réseau à topologie linéaire, constitué d'un
tronc, muni de terminaisons à chaque extrémité comme spécifié en 21.7.5, auquel les éléments
de communications sont raccordés via des coupleurs.
NOTES
1 Le coupleur et l'élément de communication peuvent être intégrés dans un même dispositif (c’est-à-dire
que la longueur de ramification est nulle).
2 Plusieurs éléments de communication peuvent être raccordés au tronc en un même point au moyen d'un
coupleur multivoie. Un coupleur actif peut être utilisé pour étendre une ramification jusqu'à une longueur qui
nécessite une terminaison afin d'éviter les réflexions et les distorsions. Des répéteurs actifs peuvent être
utilisés pour étendre la longueur du tronc au-delà de celle d'un seul tronçon, dans la mesure où les règles
de configuration du réseau le permettent.
...