CN102213999B - 单线接口电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种单线接口电路，包括电源线、用于提供输入信号和接地的信号线，连接到所述电源线和信号线之间的参考信号生成单元和接收所述输入信号和所述参考信号的比较器；其中，所述参考信号生成单元基于所述电源线的电源信号和所述信号线的输入信号生成参考信号；所述比较器的正相输入端连接到所述信号线以接收所述输入信号，所述比较器的反相输入端连接到所述参考信号生成单元以接收所述参考信号，所述比较器的输出端输出基于所述输入信号和参考信号生成的稳定的电源信号。实施本发明的单线接口电路，使用简单电容、二极管和比较器电路实现单线接口中的信号提取。避免了使用大滤波整形电容来提供稳定的电源电压。

Description

单线接口电路
技术领域
本发明涉及接口电路，更具体地说，涉及一种单线接口电路。
背景技术
单线接口系统是指只有一根信号线和一根地线的系统，其能够有效地减少系统连线。对于单线接口系统，往往是通过对信号线进行整形滤波来提供电源。这种情况需要很大的滤波整形电容，图1和图2分别中示出了现有技术的单线接口系统的接口信号及电源产生电路。如图2所示，滤波整形电容往往需要连接在系统外部，不但增加器件，增加了成本，还增大了整个系统的体积。
因此，需要一种无需使用滤波整形电容的单线接口电路。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种无需使用滤波整形电容的单线接口电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种单线接口电路，包括电源线、用于提供输入信号和接地的信号线，连接到所述电源线和信号线之间的参考信号生成单元和接收所述输入信号和所述参考信号的比较器；其中，
所述参考信号生成单元基于所述电源线的电源信号和所述信号线的输入信号生成参考信号；
所述比较器的正相输入端连接到所述信号线以接收所述输入信号，所述比较器的反相输入端连接到所述参考信号生成单元以接收所述参考信号，所述比较器的输出端输出基于所述输入信号和参考信号生成的稳定的电源信号。
在本发明所述的单线接口电路中，所述参考信号生成单元进一步包括电容器和二极管，所述电容器的一端连接到所述电源线，另一端连接到所述二极管的阳极和所述比较器的反相输入端，所述二极管的阴极连接到所述比较器的正相输入端和所述信号线。
在本发明所述的单线接口电路中，所述参考信号的电平和所述输入信号的高逻辑电平满足下列关系：
0.7V+I*t/C＜Vh；
其中，I为流过所述二极管的电流，t为所述输入信号的高电平时间，C是所述电容器的电容值，Vh是所述输入信号的高逻辑电平。
实施本发明的单线接口电路，使用简单电容、二极管和比较器电路实现单线接口中的信号提取。避免了使用大滤波整形电容来提供稳定的电源电压。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是现有技术的单线接口系统接口信号示意图；
图2是现有技术的单线接口系统的电源产生电路图；
图3是本发明的单线接口电路的第一实施例的原理框图；
图4是本发明的单线接口电路的输出信号和电源信号示意图；
图5是本发明的单线接口电路的第二实施例的电路原理图；
图6是本发明的单线接口电路的电源信号、输入信号和参考信号示意图；
图7是本发明的单线接口电路的电源信号、输入信号和输出信号示意图。
具体实施方式
图3是本发明的单线接口电路的第一实施例的原理框图。如图3所示，本发明的单线接口电路，包括电源线、用于提供输入信号和接地的信号线，连接到所述电源线和信号线之间的参考信号生成单元和接收所述输入信号和所述参考信号的比较器。其中，所述参考信号生成单元基于所述电源线的电源信号和所述信号线的输入信号生成参考信号；所述比较器的正相输入端连接到所述信号线以接收所述输入信号，所述比较器的反相输入端连接到所述参考信号生成单元以接收所述参考信号，所述比较器的输出端输出基于所述输入信号和参考信号生成的稳定的电源信号。
图4是本发明的单线接口电路的输出信号和电源信号示意图。如图3和4所示，信号线上提供输入信号和地线的作用。稳定的电源线上的电源信号高于信号线上的输入信号的高电平。这样在输入信号为高时，在电源线与信号线(也就是地线)之间依然有足够的电压差。通过比较器输出，即可提供稳定的输出电压信号。
图5是本发明的单线接口电路的第二实施例的电路原理图。如图5所示，所述参考信号生成单元进一步包括电容器和二极管，所述电容器的一端连接到所述电源线，另一端连接到所述二极管的阳极和所述比较器的反相输入端，所述二极管的阴极连接到所述比较器的正相输入端和所述信号线。当输入信号为低电平信号时，电流流过二极管产生0.7V的参考电压，并保存在电容器中。当输入信号为高电平信号时，二极管反偏，不导通，电流依然存在，电压会上升。但只要电容器相对较大，电压的改变会很小。图6示出了电源信号、输入信号和参考信号示意图。比较器将输入信号和参考信号进行比较，产生输出信号(如图7所示)，从而实现信号幅值的变化。从而实现从带输入信息的信号线上提取出完整的信号。
为了保证输出信号的逻辑不变，必须保证参考信号的波动小于电源信号的高逻辑电平。其公式如下：
0.7V+I*t/C＜Vh；
其中，I为流过所述二极管的电流，t为所述输入信号的高电平时间，C是所述电容器的电容值，Vh是所述输入信号的高逻辑电平。
实施本发明的单线接口电路，使用简单电容、二极管和比较器电路实现单线接口中的信号提取。避免了使用大滤波整形电容来提供稳定的电源电压。
虽然本发明是通过具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白，在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代，都应落入本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种单线接口电路，其特征在于，包括电源线、用于提供输入信号和接地的信号线，连接到所述电源线和信号线之间的参考信号生成单元和接收所述输入信号和参考信号的比较器；其中，
所述参考信号生成单元基于所述电源线的电源信号和所述信号线的输入信号生成参考信号；
所述比较器的正相输入端连接到所述信号线以接收所述输入信号，所述比较器的反相输入端连接到所述参考信号生成单元以接收所述参考信号，所述比较器的输出端输出基于所述输入信号和参考信号生成的稳定的电源信号；
所述参考信号生成单元进一步包括电容器和二极管，所述电容器的一端连接到所述电源线，另一端连接到所述二极管的阳极和所述比较器的反相输入端，所述二极管的阴极连接到所述比较器的正相输入端和所述信号线；
所述参考信号的电平和所述输入信号的高逻辑电平满足下列关系：
0.7V+I*t/C<Vh；
其中，V为电压单位，I为流过所述二极管的电流，t为所述输入信号的高电平时间，C是所述电容器的电容值，Vh是所述输入信号的高逻辑电平。
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