CN111049661A - 数字网络接口电路 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数字网络接口电路，包括：功能模块、接口模块、以及接地模块；其中，接地模块包括电源模拟地和数字电路地，电源模拟地与数字电路地之间通过电感或磁珠电连接。接地模块的电源模拟地与数字电路地之间不再直接短接，而是通过电感或磁珠隔离，两个地端之间通过电感或磁珠隔离，可以有效防止电路中地上的模拟信号与数字信号相互干扰，阻止了数字电路地线上的干扰信号串挠到电源模拟地上而直接对外辐射出去，从而降低了辐射量，易于满足安规要求。

Description

数字网络接口电路
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种数字网络接口电路。
背景技术
随着电子产品日新月异的发展，对其安规要求也越来越严格。目前申请安规的第一关就是电磁干扰(EMI：Electromagnetic Interference)，EMI主要包括传导(CE：Conducted Emission)与辐射干扰(RE：Radiation Emission)，其中，传导干扰对于数字电路来说较为容易满足安规要求，但是数字电路对辐射干扰就很难达到安规要求的标准，特别是带有数据信号传输接口的数字电路。例如，对于带有USB接口的数字电路或带有RJ45网络接口的数字电路而言，这类电路的辐射较难达到安规标准，即使达到标准，辐射余量也比较少。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有的数字网络接口电路难于满足EMI安规要求的问题，提供一种数字网络接口电路。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种数字网络接口电路，包括：功能模块、接口模块、以及接地模块；其中，接地模块包括电源模拟地和数字电路地，电源模拟地与数字电路地之间通过电感或磁珠电连接。
优选地，功能模块包括：输入电源滤波电容、稳压器、以及稳压器输出滤波电容；电源滤波电容、稳压器、以及稳压器输出滤波电容的接地端分别与电源模拟地短接。
优选地，数字网络接口电路还包括吸收模块，吸收模块包括通过电源模拟地接地的容性器件、以及通过数字电路地接地的阻性器件和感性器件。
优选地，吸收模块包括电容、电阻以及电感，电容、电阻以及电感的一端均与接口模块的接地端短接；电阻和电感的另一端彼此短接后与数字电路地短接；电容的另一端与电源模拟地短接。
优选地，吸收模块包括并联的电阻和电感，并联后的一端与接口模块的接地端短接，另一端与数字电路地短接；
吸收模块还包括串联的电容和电阻，电容的一端与电阻连接、另一端与接口模块的接地端短接；电阻的另一端与电源模拟地短接。
优选地，接口模块包括USB接口和RJ45网络接口中的至少一种。
实施本发明具有以下有益效果：本发明的数字网络接口电路中，接地模块的电源模拟地与数字电路地之间不再直接短接，而是通过电感或磁珠隔离。两个地端之间通过电感或磁珠隔离，可以有效防止电路中地上的模拟信号与数字信号相互干扰，阻止了数字电路地线上的干扰信号串挠到电源模拟地上而直接对外辐射出去，从而降低了辐射量，易于满足安规要求。
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是本发明第一实施例的数字网络接口电路的模块图；
图2是图1中接地模块的具体电路图；
图3是图1中数字网络接口电路的一具体实施方式的电路图；
图4是本发明第二实施例的数字网络接口电路的模块图；
图5是图4中一具体实施方式的吸收模块的具体电路图；
图6是图5中数字网络接口电路的一示例电路图；
图7是图4中另一具体实施方式的吸收模块的具体电路图；
图8是图7中数字网络接口电路的一示例电路图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本发明的限制。
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
一同参阅图1～图3，是本发明的第一实施例的一种数字网络接口电路100的模块图，该数字网络接口电路100(以下可简称为电路)包括：功能模块110、接口模块120、以及接地模块130。
其中，功能模块110包含满足数字网络接口电路100主要或核心功能的电路结构，对于不同的数字网络接口电路，功能各不相同，因此此处的功能模块110可以根据实际用途采用适合的、能够满足其功能要求的电路结构，此处不再详细阐述。
接口模块120与数据信号传输接口对接，该接口模块120包含能够确保接口工作的电路结构，例如可以包含现有的能够实现接口工作的接口芯片，上述接口包括USB接口和RJ45网络接口中的至少一种，此处不再详细阐述。
接地模块130用于实现电路的接地，具体包括电源模拟地131和数字电路地132，电源模拟地131与数字电路地132之间通过电感或磁珠133电连接。本发明的接地模块130中，电源模拟地131与数字电路地132之间不再直接短接，而是通过电感或磁珠133隔离。两个地端之间通过电感或磁珠133隔离，可以有效防止电路中地上的模拟信号与数字信号相互干扰，阻止了数字电路地132线上的干扰信号串挠到电源模拟地131上而直接对外辐射出去，从而降低了辐射量，易于满足安规要求。
图3示出了依据本发明一具体实施方式的数字网络接口电路的具体电路图，其中功能模块110包括：输入电源滤波电容(C6,C8,C7,C9)、稳压器LDO U5、以及稳压器输出滤波电容(C4,C5,C18,C19)；上述电源滤波电容(C6,C8,C7,C9)、稳压器LDO U5、以及稳压器输出滤波电容(C4,C5,C18,C19)的接地端分别与电源模拟地131短接。这样，包括输入电源地在内的所有电源模拟地131均通过电感或磁珠133与数字电路地132隔离，从而有效防止了电路中地上的模拟信号与数字信号相互干扰，阻止了数字电路地132线上的干扰信号串挠到电源模拟地131上而直接对外辐射出去，降低了辐射量。
参阅图4，是本发明的第二实施例的一种数字网络接口电路200的模块图，该数字网络接口电路200包括：功能模块210、接口模块220、接地模块230、以及吸收模块240。其中，本电路可以采用与第一实施例中相同或近似的功能模块210和接口模块220，采用与第一实施例中相同的接地模块230，即接地模块230中电源模拟地231与数字电路地232之间同样不再直接短接，而是通过电感或磁珠隔离。本实施例的吸收模块240包括通过电源模拟地接地的容性器件、以及通过数字电路地接地的阻性器件和/或感性器件。
参阅图5，在第二实施例的一具体实施方式中，吸收模块240包括电容C0、电阻R0以及电感L0，电容C0、电阻R0以及电感L0的一端均与接口模块220的接地端短接，具体地可以与RJ45变压器+连接器1的接地端GND直接电连接；电阻R0和电感L0的另一端彼此短接后与数字电路地232短接，电容C0的另一端与电源模拟地231短接。电容C0、电阻R0以及电感L0的具体规格型号与具体的数字网络接口电路有关，本领域的普通技术人员可根据实际情况选择。
在本发明的上述吸收电路中，电容C0的地直接与电源模拟地231相接，这样网络中的部份干扰信号耦合直接进入到电源模拟地231。电阻R0和电感L0的地与数字电路地232相接，此时因为电源模拟地231与数字电路地232之间同样不再直接短接，而是通过电感L0或磁珠隔离，因此部分干扰信号又被阻挡在电路内部不会发射出去。这样吸收电路中的电容C0、电阻R0和电感L0与电源模拟地231和数字电路地232组合成一个特有的吸收耦合回路，从而有效地阻止了干扰信号向外发射，继而达到降低电路辐射的目的。对本实施例中的吸收模块和接地模块分别测试辐射波形图，测得辐射余量有-6DB以上，不仅满足安规要求，辐射还有余量。
图6示出了依据该具体实施方式的数字网络接口电路的具体电路图，吸收模块240包括电容C2、电感L11以及电阻R13，图中示出了在该具体电路中使用的元器件的具体型号和规格。其中，C2的一端与接口模块1的接地端GND短接，另一端与电源模拟地短接；电感L11与电阻R13并联，并联后的一端与与接口模块1的接地端GND短接，另一端与数字电路地短接。
参阅图7，与上述第二实施例的一实施方式的不同之处在于，依据第二实施例的另一实施方式的吸收模块240包括并联的电感L01和电阻R02，并联后的一端与接口模块1的接地端GND短接，另一端与数字电路地232短接；吸收模块还包括串联的电容C01和电阻R01，电容C01的一端与电阻R01连接、另一端与接口模块1的接地端GND短接，电阻R01的另一端与电源模拟地231短接。同样地，电容C01、电感L01以及电阻R01和02的具体规格型号与具体的数字网络接口电路有关，本领域的普通技术人员可根据实际情况选择。
在本发明的上述吸收电路中，电容C01通过电阻R01与电源模拟地231短接，这样网络中的部份干扰信号耦合直接进入到电源模拟地231。电阻R02和电感L01的地与数字电路地232相接，此时因为电源模拟地231与数字电路地232之间同样不再直接短接，而是通过电感L0或磁珠隔离，因此部分干扰信号又被阻挡在电路内部不会发射出去。这样吸收电路中的电容C01、电感L01以及电阻R01和02与电源模拟地231和数字电路地232组合成一个特有的吸收耦合回路，从而有效地阻止了干扰信号向外发射，继而达到降低电路辐射的目的。同时，上述电阻R01可以消耗一部分能量，继而进一步减弱辐射强度。
图8示出了依据该具体实施方式的数字网络接口电路的具体电路图，吸收模块240包括电容C2、电阻R10、电感L11以及电阻R13，图中示出了在该具体电路中使用的元器件的具体型号和规格。其中，C2的一端与接口模块1的接地端GND短接，另一端与电阻R10连接，电阻R10与电源模拟地短接；电感L11与电阻R13并联，并联后的一端与与接口模块1的接地端GND短接，另一端与数字电路地短接。
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种数字网络接口电路，其特征在于，包括：功能模块、接口模块、以及接地模块；其中，所述接地模块包括电源模拟地和数字电路地，所述电源模拟地与所述数字电路地之间通过电感或磁珠电连接。
2.根据权利要求1所述的数字网络接口电路，其特征在于，所述功能模块包括：输入电源滤波电容、稳压器、以及稳压器输出滤波电容；所述电源滤波电容、所述稳压器、以及所述稳压器输出滤波电容的接地端分别与所述电源模拟地短接。
3.根据权利要求1所述的数字网络接口电路，其特征在于，所述数字网络接口电路还包括吸收模块，所述吸收模块包括通过所述电源模拟地接地的容性器件、以及通过所述数字电路地接地的阻性器件和感性器件。
4.根据权利要求3所述的数字网络接口电路，其特征在于，所述吸收模块包括电容、电阻以及电感，所述电容、所述电阻以及所述电感的一端均与所述接口模块的接地端短接；所述电阻和所述电感的另一端彼此短接后与所述数字电路地短接；所述电容的另一端与所述电源模拟地短接。
5.根据权利要求3所述的数字网络接口电路，其特征在于，
所述吸收模块包括并联的电阻和电感，并联后的一端与所述接口模块的接地端短接，另一端与所述数字电路地短接；
所述吸收模块还包括串联的电容和电阻，所述电容的一端与所述电阻连接、另一端与所述接口模块的接地端短接；所述电阻的另一端与所述电源模拟地短接。
6.根据权利要求1所述的数字网络接口电路，其特征在于，所述接口模块包括USB接口和RJ45网络接口中的至少一种。
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