CN107690109B - 超线程传输装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超线程传输装置，包括：超线程传输驱动电路和侦测线；所述超线程传输驱动电路的输入端连接输出设备的电信号输出端，所述超线程传输驱动电路的输出端连接接收设备的电信号输入端，所述超线程传输驱动电路的侦测端连接所述侦测线的一端，所述侦测线的另一端连接所述接收设备的电信号输入端。该超线程传输装置可显著减少了信号传输过程中因线材特性导致的失真，对信号的损失有主动的补充功能。

Description

超线程传输装置

技术领域

本发明涉及传输技术领域，尤其是涉及超线程传输装置。

背景技术

在当下的电子产品系统中，比如音响系统，导体线材是每台设备或功能模块之间的桥梁，担当着信号传输的角色，然而由于线材存在阻抗、分布电容、分布电感、接触电阻等物理特性，以及接收端的差异导致输出端的负载特性改变等因素，限制了信号的传输，导致各种不可预测的失真。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种超线程传输装置，可显著减少信号传输过程中因线材特性导致的失真，对信号的损失有主动的补充功能。尤其适用于长距离的信号传输以及大电流负载同时要求低失真的场合，比如高端音响以及远距离的场馆扬声器的喇叭线传输。

具体地，本发明提供了一种超线程传输装置，其连接于输出设备和接收设备之间，所述超线程传输装置包括：超线程传输驱动电路和侦测线。

所述超线程传输驱动电路的输入端连接所述输出设备的电信号输出端，所述超线程传输驱动电路的输出端连接所述接收设备的电信号输入端，所述超线程传输驱动电路的侦测端连接所述侦测线的一端，所述侦测线的另一端连接所述接收设备的电信号输入端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述超线程传输驱动电路包括：第一运算放大器、第一电阻和第二电阻；所述第一运算放大器的正相输入端为所述超线程传输驱动电路的输入端，所述第一运算放大器的反相输入端均连接所述第一电阻和第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端为所述超线程传输驱动电路的侦测端，所述第一电阻的另一端为所述超线程传输驱动电路的输出端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述超线程传输驱动电路还包括：第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和所述第二二极管反相并联，并联后一端连接所述第一运算放大器的正相输入端，另一端连接所述第一运算放大器的反相输入端或所述超线程传输驱动电路的侦测端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述超线程传输驱动电路还包括：电容，所述电容连接在所述第一运算放大器的反相输入端和所述超线程传输驱动电路的输出端之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述超线程传输驱动电路还包括：第三电阻，所述第三电阻的一端连接所述第一运算放大器的反相输入端，所述第三电阻的另一端连接地或其他超线程传输装置中的第一运算放大器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一电阻和所述第二电阻至少有一个为可调电阻。

作为上述技术方案的进一步改进，所述可调电阻为旋转电位调节器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述超线程传输驱动电路还包括：缓冲输出电路，所述缓冲输出电路连接在所述第一运算放大器的输出端和所述超线程传输驱动电路的输出端之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述缓冲输出电路包括：第一稳压源、第二稳压源、第三稳压源、第四稳压源、第二运算放大器、第一功率放大管、第二功率放大管、第三功率放大管、第四功率放大管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻；所述第四电阻的两端分别连接所述第一稳压源和所述第一功率放大管；所述第五电阻的两端分别连接所述第二稳压源和所述第二功率放大管；所述第六电阻的两端分别连接所述第三稳压源和所述第三功率放大管；所述第七电阻的两端分别连接所述第四稳压源和所述第四功率放大管；所述第一稳压源、所述第二稳压源和所述第二运算放大器的正相输入端分别与所述第一运算放大器的输出端连接；所述第三稳压源和所述第四稳压源分别与所述第二运算放大器的输出端连接；所述第一功率放大管、所述第三功率放大管、所述第四功率放大管和所述第二功率放大管依次相连；所述第三功率放大管和第四功率放大管的共用端连接所述超线程传输驱动电路的输出端，所述超线程传输驱动电路的输出端与所述第二运算放大器的反相输入端之间连接有所述第八电阻，所述第九电阻的一端连接所述第二运算放大器的反相输入端和所述超线程传输驱动电路的侦测端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一功率放大管和所述第三功率放大管均为N-MOS场效应管，所述第二功率放大管和所述第四功率放大管均为P-MOS场效应管。

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，至少具有如下有益效果：

可显著减少信号传输过程中因线材特性导致的失真，对信号的损失有主动的补充功能。尤其适用于长距离的信号传输以及大电流负载同时要求低失真的场合，比如高端音响以及远距离的场馆扬声器的喇叭线传输。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提出的超线程传输装置的连接示意图。

图2为本发明一实施例提出的超线程传输驱动电路的电路原理图。

图3为本发明另一实施例提出的超线程传输驱动电路的电路原理图。

图4为本发明实施例提出的缓冲输出电路的电路原理图。

图5为本发明实施例提出的两个超线程传输装置在扬声器中的应用场景示意图。

主要元件符号说明：

10-输出设备；20-超线程传输驱动电路；30-接收设备；40-缓冲输出电路；50-音频功率放大器；60-扬声器。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开保护范围限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

实施例1

如图1所示，一种超线程传输装置，其连接于输出设备10和接收设备30之间，包括：超线程传输驱动电路20和侦测线。

超线程传输驱动电路20的输入端连接输出设备10的电信号输出端，超线程传输驱动电路20的输出端连接接收设备30的电信号输入端，超线程传输驱动电路20的侦测端连接侦测线的一端，侦测线的另一端连接接收设备30的电信号输入端。

输出设备10和接收设备30可以是两个单独的装置，也可以是同一装置上的两个不同的单元模块。

具体地，在本实施例中，如图2所示，超线程传输驱动电路20包括：第一运算放大器OP1、第一电阻R1和第二电阻R2。

第一运算放大器OP1的正相输入端为超线程传输驱动电路20的输入端，第一运算放大器OP1的反相输入端均连接第一电阻R1和第二电阻R2的一端，第二电阻R2的另一端连为超线程传输驱动电路20的侦测端，第一电阻R1的另一端为超线程传输驱动电路20的输出端。

第一电阻R1和第二电阻R2是设定修正量的器件。在电路稳定的前提下，R1/R2的比值越大，超线程传输的失真越小，负载能力越大，抗干扰能力越强。

原始信号从输出设备的电信号输出端输入到超线程传输装置，此时的原始信号就作为了参考值输入到运算放大器的正相输入端。接收设备的接收端的结果，通过侦测线回输至超线程传输驱动电路的侦测端，进入运算放大器的反相输入端。

当接收设备接收的结果有偏差时，运算放大器的输出端将会在原始信号的基础上，叠加一个修正信号，补充信号在线材的传输过程中的损失。此时超线程传输驱动电路的输出端输出的信号就是在原始信号的基础上对线材特性做了修正的超线程传输信号。

实施例2

就是在实施例1中提供的超线程传输驱动电路的基础上增加了部分元器件，如图3所示，超线程传输驱动电路20还包括：第一二极管D1和第二二极管D2，第一二极管D1和第二二极管D2反相并联。

第一二极管D1的一端连接第一运算放大器OP1的正相输入端，在本实施例中，第一二极管D1的另一端连接第一运算放大器OP1的反相输入端，在其他实施例中，第一二极管D1的另一端连接超线程传输驱动电路20的侦测端。

D1和D2是保护超线程传输驱动电路的两个反向倒置的二极管。当原始信号输入端的信号比较弱，不至于损坏超线程传输驱动电路内的相关器件时，可以取消不用。

超线程传输驱动电路20还包括：电容C，电容C连接在第一运算放大器OP1的反相输入端和超线程传输驱动电路20的输出端之间。

电容C是为了使运算放大器OP1稳定工作而添加的，具体电容值根据运算放大器OP1的实际性能做调整，如果运算放大器OP1构成的放大电路本身非常稳定，不会产生自激，也可以取消电容。

超线程传输驱动电路20还包括：第三电阻R3，第三电阻R3的一端连接第一运算放大器OP1的反相输入端，在本实施例中，第三电阻R3的另一端连接地，在其他实施例中第三电阻R3的另一端可以连接其他超线程传输装置中的运算放大器。

增加第三电阻R3可以构成有增益功能的超线程传输装置。

第一电阻R1和第二电阻R2至少有一个为可调电阻。所述可调电阻优选旋转电位调节器。

通过调整R1、R2、C1的值，即可使侦测端得到非常大的输入阻抗，此时侦测线的电流将非常小，侦测线带来的失真也小到几何可以忽略不计。侦测线的另一头连接的是接收设备的输入端，跨过了整条信号传输线，侦测的是接收设备的实际接收结果，当接收设备接收的结果因为线材的失真而有偏差时，超线程驱动可以解释纠正并补充损失的信号，使得接收设备始终获得最接近原始信号的低失真信号。当超线程传输装置用在音频功率放大器与扬声器之间时，可以忽略喇叭线带来的阻抗失真，降低喇叭线的支出成本，极大地提高音响系统的有效电阻尼系数，使得声音更清晰。当超线程传输装置使用在信号源和音频功率放大器之间时，可以极大地提高弱信号线的抗干扰能力，降低失真。同样的，在其他模拟信号传输情形中，可以提高抗干扰能力，降低失真。对于数字信号传输领域，可以使得信号上升沿和下降沿更清晰，提高有效传输距离，降低误码率。

超线程传输驱动电路20还包括缓冲输出电路40。缓冲输出电路40连接在第一运算放大器OP1的输出端和超线程传输驱动电路20的输出端之间。增加缓冲输出电路可以使得负载能力和抗干扰能力进一步提高。

具体的，本实施例提供的一种缓冲输出电路40，如图4所示，包括：第一稳压源VS1、第二稳压源VS2、第三稳压源VS3、第四稳压源VS4、第二运算放大器OP2、第一功率放大管Q1、第二功率放大管Q2、第三功率放大管Q3、第四功率放大管Q4、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9。

第一功率放大管Q1和第三功率放大管Q3均为N-MOS场效应管，第二功率放大管Q2和第四功率放大管Q4均为P-MOS场效应管。

第四电阻R4的两端分别连接第一稳压源VS1的正极和第一功率放大管Q1的栅极；第五电阻R5的两端分别连接第二稳压源VS2的负极和第二功率放大管Q2的栅极；第六电阻R6的两端分别连接第三稳压源VS3的正极和第三功率放大管Q3的栅极；第七电阻R7的两端分别连接第四稳压源VS4的负极和第四功率放大管Q4的栅极。

第一稳压源VS1的负极、第二稳压源VS2的正极和第二运算放大器OP2的正相输入端分别与第一运算放大器OP1的输出端连接；第三稳压源VS3的负极和第四稳压源VS4的正极分别与第二运算放大器OP2的输出端连接；第一功率放大管Q1的漏极连接VCC，第一功率放大管Q1的源极连接第三功率放大管Q3的漏极，第三功率放大管Q3的源极连接第四功率放大管Q4的源极，第四功率放大管Q4的漏极连接第二功率放大管Q2的源极，第二功率放大管Q2的漏极连接VSS。第二运算放大器OP2的两个供电端分别连接第一功率放大管Q1的源极和第二功率放大管Q2的源极。第三功率放大管Q3和第四功率放大管Q4的共用端连接超线程传输驱动电路20的输出端，超线程传输驱动电路20的输出端与第二运算放大器OP2的反相输入端之间连接有第八电阻R8，第九电阻R9的一端连接第二运算放大器OP2的反相输入端和超线程传输驱动电路20的侦测端。

上述连接示意图和电路原理图的信号相关的端口和线路，特指搭载信号的一端，信号回路中的地线并没有另行标出。当信号传输为平衡方式或者多组信号并行时，只需多组超线程传输装置并行工作即可。

如图5所示，是本发明提供的超线程传输装置应用于扬声器，使用2个超线程传输装置分别连接在音频功率放大器50和扬声器60之间。具体地，音频功率放大器50的音频正相信号输出端连接1个超线程传输驱动电路20的输入端，该超线程传输驱动电路的输出端和侦测端均连接扬声器60的正相输入端。音频功率放大器50的音频反相信号输出端连接另外1个超线程传输驱动电路20的输入端，该超线程传输驱动电路的输出端和侦测端均连接扬声器60的反相输入端。使用2个超线程传输装置可提高扬声器音质的输出品质。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种超线程传输装置，其连接于输出设备和接收设备之间，其特征在于，所述超线程传输装置包括：超线程传输驱动电路和侦测线；

所述超线程传输驱动电路的输入端连接所述输出设备的电信号输出端，所述超线程传输驱动电路的输出端连接所述接收设备的电信号输入端，所述超线程传输驱动电路的侦测端连接所述侦测线的一端，所述侦测线的另一端连接所述接收设备的电信号输入端；

所述超线程传输驱动电路包括：第一运算放大器、第一电阻和第二电阻；所述第一运算放大器的正相输入端为所述超线程传输驱动电路的输入端，所述第一运算放大器的反相输入端均连接所述第一电阻和第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端为所述超线程传输驱动电路的侦测端，所述第一电阻的另一端为所述超线程传输驱动电路的输出端；

所述超线程传输驱动电路还包括：缓冲输出电路，所述缓冲输出电路连接在所述第一运算放大器的输出端和所述超线程传输驱动电路的输出端之间；

所述缓冲输出电路包括：第一稳压源、第二稳压源、第三稳压源、第四稳压源、第二运算放大器、第一功率放大管、第二功率放大管、第三功率放大管、第四功率放大管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第九电阻；所述第四电阻的两端分别连接所述第一稳压源和所述第一功率放大管；所述第五电阻的两端分别连接所述第二稳压源和所述第二功率放大管；所述第六电阻的两端分别连接所述第三稳压源和所述第三功率放大管；所述第七电阻的两端分别连接所述第四稳压源和所述第四功率放大管；所述第一稳压源、所述第二稳压源和所述第二运算放大器的正相输入端分别与所述第一运算放大器的输出端连接；所述第三稳压源和所述第四稳压源分别与所述第二运算放大器的输出端连接；所述第一功率放大管、所述第三功率放大管、所述第四功率放大管和所述第二功率放大管依次相连；所述第三功率放大管和第四功率放大管的共用端连接所述超线程传输驱动电路的输出端，所述超线程传输驱动电路的输出端与所述第二运算放大器的反相输入端之间连接有所述第八电阻，所述第九电阻的一端连接所述第二运算放大器的反相输入端和所述超线程传输驱动电路的侦测端。

2.根据权利要求1所述的超线程传输装置，其特征在于，所述超线程传输驱动电路还包括：第一二极管和第二二极管，所述第一二极管和所述第二二极管反相并联，并联后一端连接所述第一运算放大器的正相输入端，另一端连接所述第一运算放大器的反相输入端或所述超线程传输驱动电路的侦测端。

3.根据权利要求1所述的超线程传输装置，其特征在于，所述超线程传输驱动电路还包括：电容，所述电容连接在所述第一运算放大器的反相输入端和所述超线程传输驱动电路的输出端之间。

4.根据权利要求1所述的超线程传输装置，其特征在于，所述超线程传输驱动电路还包括：第三电阻，所述第三电阻的一端连接所述第一运算放大器的反相输入端，所述第三电阻的另一端连接地或其他超线程传输装置中的第一运算放大器。

5.根据权利要求1所述的超线程传输装置，其特征在于，所述第一电阻和所述第二电阻至少有一个为可调电阻。

6.根据权利要求5所述的超线程传输装置，其特征在于，所述可调电阻为旋转电位调节器。

7.根据权利要求1所述的超线程传输装置，其特征在于，所述第一功率放大管和所述第三功率放大管均为N-MOS场效应管，所述第二功率放大管和所述第四功率放大管均为P-MOS场效应管。

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