CN104953989A - 通信系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通信系统，它包括第一通信模块和第二通信模块，第一通信模块和第二通信模块为对称的电路结构，所述的第一通信模块包括第一晶体管、第二晶体管、第一过流保护电路和第二过流保护电路，所述第一晶体管与所述第二晶体管构成互补推挽输出，所述第一过流保护电路用于对所述第一晶体管进行过流保护，所述第二过流保护电路用于对所述第二晶体管进行过流保护，所述的第一通信模块还包括总线冲突裁定端。该通信系统可以通过单条信号线实现双向通信，采用推挽输出方式，具有很强的总线驱动能力，抗干扰能力强，通信速度高，同时针对推挽输出设计了过流保护电路，可防止元件受损。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是一种通信系统。
背景技术
通信领域中，为了实现各模块间通信，则通常通过两条信号线连接各模块的接口，但是，这将可能导致各模块的接口数量增大及需要更多的设计空间来设计接口，因此，本领域相关技术人员提出了单线通信。
但是，目前的单线通信接口在物理层普遍采用开漏输出方式，总线使用上拉电阻输出高电平，或者采用弱上拉的方式，总线驱动能力较差，通讯速度难以提升，具体而言，驱动高电平的能力较差，驱动低电平相对较强，这样造成高低电平的驱动能力、驱动速度完全不对称，从低电平到高电平时会有明显的斜坡，最终导致通信速度难以提升。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通信系统，该通信系统可以通过单条信号线实现双向通信，采用推挽输出方式，具有很强的总线驱动能力，抗干扰能力强，通信速度高，同时针对推挽输出设计了过流保护电路，可防止元件受损。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：通信系统，它包括第一通信模块和第二通信模块，第一通信模块和第二通信模块为对称的电路结构，所述的第一通信模块包括第一晶体管、第二晶体管、第一过流保护电路和第二过流保护电路，所述第一晶体管与所述第二晶体管构成互补推挽输出，所述第一过流保护电路用于对所述第一晶体管进行过流保护， 所述第二过流保护电路用于对所述第二晶体管进行过流保护，所述的第一通信模块还包括总线冲突裁定端，所述第一过流保护电路的输出端与所述第二过流保护电路的输出端电性连接第一逻辑或门的第一输入端、第二输入端，所述第一逻辑或门的输出端电性连接至所述总线冲突裁定端；第二逻辑或门，第一输入端电性连接所述第一逻辑或门的输出端，第二输入端电性连接所述第一通信模块的控制端；第一反相器，输入端电性连接所述信号输入端；第三逻辑或门，第一输入端电性连接至所述第一反相器的输出端，第二输入端电性连接所述第二逻辑或门的输出端，输出端电性连接至所述第一晶体管的栅极；第二反相器，输入端电性连接至所述第二逻辑或门的输出端；第一逻辑与门，第一输入端电性连接至所述第二反相器的输出端，第二输入端电性连接至第一反相器的输出端，输出端电性连接所述第二晶体管的栅极。
所述的所述第一晶体管为 P 沟道金氧半场效晶体管，第二晶体管为 N 沟道金氧半场效晶体管。
所述第一通信模块还包括：第二逻辑与门，第一输入端电性连接至所述第二逻辑或门的输出端， 第二输入端电性连接所述单条信号线， 输出端电性连接信号输入端；第五电阻，一端电性连接至所述第二逻辑与门的第二输入端，另一端电性连接等电势端。
所述第一过流保护电路包括：第一电阻，一端电性连接至所述第一晶体管的漏极，另一端电性连接至所述单条信号线；第一运算放大器，第一输入端与第二输入端分别电性连接在所述第一电阻的两端；第二电阻，电性连接在所述第一运算放大器的第二输入端与输出端间；第一比较器，第一输入端电性连接所述第一运算放大器的输出端，第二输入端用于输入参考电压信号。
所述的第二过流保护电路包括：第三电阻，一端电性连接至所述第二晶体管的漏极，另一端电性连接至所述第一电阻；第二运算放大器，第一输入端与第二输入端分别电性连接在所述第三电阻的两端；第四电阻，电性连接在所述第二运算放大器的第二输入端与输出端间；以及第二比较器，第一输入端电性连接所述第二运算放大器的输出端，第二输入端用于输入所述参考电压信号。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种通信系统，该通信系统可以通过单条信号线实现双向通信，采用推挽输出方式，具有很强的总线驱动能力，抗干扰能力强，通信速度高，同时针对推挽输出设计了过流保护电路，可防止元件受损。
附图说明
图1为本发明的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，通信系统，它包括第一通信模块和第二通信模块，第一通信模块和第二通信模块为对称的电路结构，所述的第一通信模块包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一过流保护电路和第二过流保护电路，所述第一晶体管Q1与所述第二晶体管Q2构成互补推挽输出，所述第一过流保护电路用于对所述第一晶体管Q1进行过流保护， 所述第二过流保护电路用于对所述第二晶体管Q2进行过流保护，所述的第一通信模块还包括总线冲突裁定端，所述第一过流保护电路的输出端与所述第二过流保护电路的输出端电性连接第一逻辑或门U5的第一输入端、第二输入端，所述第一逻辑或门U5的输出端电性连接至所述总线冲突裁定端；第二逻辑或门U9，第一输入端电性连接所述第一逻辑或门U5的输出端，第二输入端电性连接所述第一通信模块的控制端；第一反相器U8，输入端电性连接所述信号输入端；第三逻辑或门U6，第一输入端电性连接至所述第一反相器U8的输出端，第二输入端电性连接所述第二逻辑或门U9的输出端，输出端电性连接至所述第一晶体管Q1的栅极；第二反相器U10，输入端电性连接至所述第二逻辑或门U9的输出端；第一逻辑与门U7，第一输入端电性连接至所述第二反相器U10的输出端，第二输入端电性连接至第一反相器U8的输出端，输出端电性连接所述第二晶体管Q2的栅极。
所述的所述第一晶体管Q1为P沟道金氧半场效晶体管，第二晶体管Q2为N 沟道金氧半场效晶体管。
所述第一通信模块还包括：第二逻辑与门U11，第一输入端电性连接至所述第二逻辑或门U9的输出端，第二输入端电性连接所述单条信号线，输出端电性连接信号输入端；第五电阻R5，一端电性连接至所述第二逻辑与门U11的第二输入端，另一端电性连接等电势端。
所述第一过流保护电路包括：第一电阻R1，一端电性连接至所述第一晶体管Q1的漏极，另一端电性连接至所述单条信号线；第一运算放大器U1，第一输入端与第二输入端分别电性连接在所述第一电阻R1的两端；第二电阻R2，电性连接在所述第一运算放大器U1的第二输入端与输出端间；第一比较器U3，第一输入端电性连接所述第一运算放大器U1的输出端，第二输入端用于输入参考电压信号。
所述的第二过流保护电路包括：第三电阻R3，一端电性连接至所述第二晶体管Q2的漏极，另一端电性连接至所述第一电阻R1；第二运算放大器U2，第一输入端与第二输入端分别电性连接在所述第三电阻R3的两端；第四电阻R4，电性连接在所述第二运算放大器U2的第二输入端与输出端间；以及第二比较器U4，第一输入端电性连接所述第二运算放大器U2的输出端，第二输入端用于输入所述参考电压信号。
串接在第一晶体管Q1、第二晶体管Q2间的电阻R1、R2，可以用于电流采样，在一实施例中，电阻 R1、电阻R2的阻值可以选择相对较小的值，从而不影响总线驱动电流。
对于第一过流保护电路。第一运算放大器U1将电阻R1上的电压放大并送入至第一比较器U3，与参考电压进行比较，如果大于参考电压，则第一比较器U3输出高电平。而当电阻 R1 上的采样电流变大时，即流过电阻R1上的电流增大时，则电阻R1两端的电压也将增大，从而可能导致第一比较器U3输出高电平。
对于第二过流保护电路。同理，第二运算放大器U2将电阻R2上的电压放大并送入至第二比较器U4，与参考电压进行比较，如果大于参考电压，则第二比较器U4输出高电平。而当电阻 R2 上的采样电流变大时，即流过电阻R2上的电流增大时，则电阻 R2两端的电压也将增大，从而可能导致第二比较器 U4 输出高电平。
第一比较器U3、第二比较器U4的输出送入至第一逻辑或门U5的第一输入端、第二输入端，并且，第一逻辑或门 U5 的输出送入至第二逻辑或门 U9 的第一输入端，而第二逻辑或门U9的第二输入端输入的是控制端的信号，则第二逻辑或门U9可以根据其第一输入端、第二输入端的信号输出相应的输出信号，此第二逻辑或门U9的输出信号，可以用来控制第一晶体管 Q1、第二晶体管 Q2。
Claims (5)
1.通信系统，其特征在于：它包括第一通信模块和第二通信模块，第一通信模块和第二通信模块为对称的电路结构，所述的第一通信模块包括第一晶体管、第二晶体管、第一过流保护电路和第二过流保护电路，所述第一晶体管与所述第二晶体管构成互补推挽输出，所述第一过流保护电路用于对所述第一晶体管进行过流保护， 所述第二过流保护电路用于对所述第二晶体管进行过流保护，所述的第一通信模块还包括总线冲突裁定端，所述第一过流保护电路的输出端与所述第二过流保护电路的输出端电性连接第一逻辑或门的第一输入端、第二输入端，所述第一逻辑或门的输出端电性连接至所述总线冲突裁定端；第二逻辑或门，第一输入端电性连接所述第一逻辑或门的输出端，第二输入端电性连接所述第一通信模块的控制端；第一反相器，输入端电性连接所述信号输入端；第三逻辑或门，第一输入端电性连接至所述第一反相器的输出端，第二输入端电性连接所述第二逻辑或门的输出端，输出端电性连接至所述第一晶体管的栅极；第二反相器，输入端电性连接至所述第二逻辑或门的输出端；第一逻辑与门，第一输入端电性连接至所述第二反相器的输出端，第二输入端电性连接至第一反相器的输出端，输出端电性连接所述第二晶体管的栅极。
2.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于：所述的所述第一晶体管为 P 沟道金氧半场效晶体管，第二晶体管为 N 沟道金氧半场效晶体管。
3.根据权利要求1 所述的通信系统，其特征在于：所述第一通信模块还包括：第二逻辑与门，第一输入端电性连接至所述第二逻辑或门的输出端， 第二输入端电性连接所述单条信号线， 输出端电性连接信号输入端；第五电阻，一端电性连接至所述第二逻辑与门的第二输入端，另一端电性连接等电势端。
4.根据权利要求1所述的通信系统，其特征在于：所述第一过流保护电路包括：第一电阻，一端电性连接至所述第一晶体管的漏极，另一端电性连接至所述单条信号线；第一运算放大器，第一输入端与第二输入端分别电性连接在所述第一电阻的两端；第二电阻，电性连接在所述第一运算放大器的第二输入端与输出端间；第一比较器，第一输入端电性连接所述第一运算放大器的输出端，第二输入端用于输入参考电压信号。
5.根据权利要求2所述的通信系统，其特征在于：所述的第二过流保护电路包括：第三电阻，一端电性连接至所述第二晶体管的漏极，另一端电性连接至所述第一电阻；第二运算放大器，第一输入端与第二输入端分别电性连接在所述第三电阻的两端；第四电阻，电性连接在所述第二运算放大器的第二输入端与输出端间；以及第二比较器，第一输入端电性连接所述第二运算放大器的输出端，第二输入端用于输入所述参考电压信号。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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