CN101159450B - 利用50Hz载波电流发送音频信号的电路 - Google Patents

Abstract

利用50Hz载波电流发送音频信号的电路，音频信号输入FM电路，连接第一放大器，放大后接压控振荡器，压控振荡器输出方波信号，该方波信号再连接驱动第二放大器，第二放大器的输出是并联的电感和电容，再连接电感和电容耦合网络音频信号或输入AM电路，AM调制方式中，音频信号经过可调电阻(R24)连接到第三放大器(TR8)，由第三放大器放大后并连接驱动电路，驱动电路TR4/TR5的输出连接AM调制电路(TR6、TR7)，AM调制电路输出接电感和电容耦合网络，电感和电容耦合网络连接至电源线载波。本发明可以有效解决家庭甚至大楼的的室内通话和高保真数字音响播放之需求。

Description

利用50Hz载波电流发送音频信号的电路

一.技术领域：

本发明涉及载波通信技术领域，尤其是利用工频电源线载波发送音频信号的电路。

二.背景技术：

利用工频电源线(50Hz交流电)可以载波发送音频信号，但这种的电源线当作射频传输线有干扰的问题。

将载波电流发送技术投入到实际应用之前，必须解决干扰的问题；既使在一般家庭内的使用也各有不同。通常是随着家庭所使用的电器产品的数量、种类、功率等级以及电力系统负载的不同而存在差异，另一问题是如何将工频载波电流(50Hz交流电)的电源线用来当作射频传输线，它的无限阻抗必须给予考虑，此外还有一些负载，会使问题变得更加复杂化，这种负载有可能对音频形成短路，甚至于这类负载会形成射频旁路，还有就是连接于电源线上的各类电器，有些电器在工作时还会产生杂音电压，如家用彩色电视机、微波炉等，遗憾的是这类杂音电平也大多落在100Hz-500kHz范围内，这对50Hz载波电流是不可忽视的干扰，这些干扰通常来自电机马达、电子节能灯、继电器触点、可控硅器件及稳压二极管等，在装备现代化的家庭中，交流电源线早已是干扰和杂音的温床，不过情况还不像人们想象的那样糟，上述所有问题都能通过一些新技术、新电路加于克服，在着手考虑设计50Hz载波电流发射机时，这些问题都必须事先给予解决。

三、发明内容：

本发明目的是：提出一种利用工频电源线载波发送音频信号的电路，即利用50Hz载波电流发送音频信号的方法；因此可以利用家庭中的电源线作为传载媒体，可以用来传输100Hz-20kHz音频信号，发送信号同样是受到音频信号所调制。

利用50Hz载波电流发送音频信号的电路，音频信号输入FM电路，连接第一放大器，放大后接压控振荡器VCO，振荡器VCO输出方波信号，该方波信号再连接驱动第二放大器，第二放大器的输出是并联的电感和电容，再连接电感和电容耦合网络，电感和电容耦合网络连接至电源线载波。

用于匹配第二放大器TR2(晶体管)、TR3的电感和电容耦合网络是匹配45Ω输出阻抗和10Ω交流电源线的阻抗。所述第一放大器可以使用放大管TR1，最大可以承受0.5V峰值电压，频率范围是100Hz-20kHz的音频信号，输出端的可调电阻R5用来作为调整音频增益之用。

音频信号或输入在AM电路，AM调制方式中，音频信号经过可调电阻R24连接到第三放大器TR8，第三放大器放大，并连接驱动电路，驱动电路TR4/TR5的输出连接AM调制电路TR6、TR7，调制电路输出接电感和电容耦合网络。在交变直的降压稳压电源的输出端即测试点A中，一向稳定的直流电压，也会随着音频信号注入的大小而跟随变动，因为第二放大器TR2、TR3由测试点A获取直流电压，而VCO的载波输入至TR2时，系由变化的Vcc幅度大小来调制，这就可由发送设备产生振幅调制，音频信号是通过拨动开关输入到AM或FM电路当中。

有益效果：该项发明可以有效解决家庭(包括别墅等大户)甚至大楼的的室内通话和高保真数字音响播放之需求，例如在甲房间发送播放数字音乐，在乙、丙、丁房间均可使用特制的音箱来接收，并且无须重新布线，有电源插座的地方就能实现上述功能。50Hz载波电流发送技术可以用在整个大搂内部通信或传送高保真音乐，将来的载波电流发送技术的应用范围还包括无线延伸音响，耳机、无线对讲及扬声器的分配系统。

该发明不仅可以在家庭乃至大楼用来传输AM调幅信号，而且还可以用来传输宽频带FM调频信号，将开关设置在FM调频波段，可以有效地传输CD机和MP3等数字音乐信号，选择FM发送状态，该工作模式有较强的抗杂讯能力，既使一边使用多个家用电器，在FM模式下均能良好地工作，AM模式亦可以工作。

四、附图说明

图1是本发明的框图

图2是本发明的电路图

五、具体实施方式

如图1、2所示，图1是50Hz载波电流发送音频信号的方框图.它既可用来传输AM调幅信号，又能用来传输对音质要求较高的数字音频信号，从图1中我们不难看出音频信号是通过拨动开关S1-a输入到AM或FM电路当中，首先看FM部分，放大器中的放大管TR1最大可以承受0.5V峰值电压，频率范围是100Hz-20kHz的音频信号，可调电阻R5用来作为调整音频增益之用，而IC1组成的压控振荡器可提供的偏差量达60kHz，因此，VCO的实际工作频率通常设置在280kHz，其中IC1和TR1的电源是由IC2提供+12V稳压电源，由IC1的第3脚输出方波信号，该方波信号再驱动晶体管TR2，而TR2又驱动输出放大管TR3，再经一个耦合网络，用于匹配TR3的45Ω输出阻抗和10Ω交流电源线的阻抗.

在AM调制方式中，音频信号经过可调电阻R24连接到TR8，再由晶体三极管TR4和TR7放大，在测试点A中，一向稳定的直流电压，也会随着音频信号注入的大小而跟随变动，因为TR2、TR3由测试点A获取直流电压，而VCO的载波输入至TR2时，系由变化的Vcc幅度大小来调制，这就可由发送设备产生振幅调制，如果我们认真仔细地调节可调电阻R23(载波电平值)和R24(音频幅度大小)，就可以实现100％的调制度.在结构按装好之后，必须确定所有的元器件是否安装准确无误，为确定最差情况及各个焊点焊接情况如何，另外还要检查TR3、TR6、TR7不要与机箱外壳的散热器发生短路，用万用表直流电阻挡测量Vcc接点与地之间的直流电阻至少在200Ω以上为宜.

将S1开关切换至FM位置，S2置于LOW位置，S3置于OFF位置，连接直流电压表接于D1和D2的连接点，接通S3时，如果数字电压表显示25V左右的直流电压，那就请尽快地切断开关S3，再检查一下问题出在哪里，该电压的正常值应该在15V左右，然后切断S3，接下来再用数字电压表测量一下A测试点电压，假设R22、R23、R24为最大电压值，并设定R5、R9至中间位置，连接一只6V闪光灯泡接至J2上，并且设定可调磁芯在L2、L3上的最佳位置，然后去掉J2、J3跳线，并使J3的中心导线与地之间短路，然后再供给电压，测试到A点的电压必须低于5V，再调整R22(S1必须在FM位置)，使A点的电压在8V左右，并确定IC1的第8脚的电压是否在12V附近.注意：不能在J3开路的情况下操作，在测试过程中，哪怕是不用的话，J3也应与地之间保持短路状态，因此，C8短路时，F1仍然保持开路状.然后进行以下确认：

a)TR1的集电极电压大约为+18V；

b)TR2的集电极电压大约4-10V之间；

c)TR3的集电极电压大约为8V；

d)TR5的集电极电压大约在0-0.5V之间；

e)TR4的集电极电压在1.0-1.5V之间，略高于测试点A.

当上述各点电压值得到确认之后，连接频率计至TR2的集电极，调整可调电阻R9，使计数器的频率在200-350kHz之间，最后将频率设置在280kHz，用示波器也能观察到该点波形，同时结合调整C2和L3使输出达最大，，其次调整R9，以产生200-350kHz频率，此时在220-340kHz之间获得稳定的输出。

Claims (2)

1.利用50Hz载波电流发送音频信号的电路，其特征是音频信号输入FM电路，连接第一放大器，放大后接压控振荡器，压控振荡器输出方波信号，该方波信号再连接驱动第二放大器，第二放大器的输出是并联的电感和电容，再连接电感和电容耦合网络，电感和电容耦合网络连接至电源线载波；音频信号或输入AM电路，AM调制方式中，音频信号经过可调电阻(R24)连接到第三放大器(TR8)，由第三放大器放大后并连接驱动电路，驱动电路(TR4/TR5)的输出连接AM调制电路(TR6、TR7)，AM调制电路输出接电感和电容耦合网络，电感和电容耦合网络连接至电源线载波。

2.根据权利要求1所述的利用50Hz载波电流发送音频信号的电路，其特征是音频信号是通过拨动开关输入到AM或FM电路当中。

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