CN201001133Y - 一种通信接口信号传输电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种通信接口信号传输电路，所述通信接口并接一电容和一电感，所述电感串接电压转换电路或直流电源加载电路，所述电容串接通信收发电路，所述通信收发电路包括OOK调制电路、OOK解调电路和回馈信号抵消电路；通信接收时，从所述通信接口经过所述电容的信号依次通过所述OOK解调电路和所述回馈信号抵消电路得到第一接口接收信号；通信发送时，发送信号经过所述OOK调制电路后分成两路，一路经过所述电容由所述通信接口发送出去，另一路进入所述回馈信号抵消电路以抵消经过所述OOK解调电路反馈回来的发送信号。本实用新型只需单根供电电缆就可以完成供电和通信的功能并且扩大了信号的传输距离。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种通信接口电路，尤其是一种通信接口信号传输电路。
背景技术
通信产品各个模块间的监控和通信需要通过一定的接口来实现。目前，通信接口信号传输电路中信号和电源通道分离，因而对相应接口的保护电路就要增加，从而增加了传输线和连接器的成本。现在最通用的接口有RS232和RS485两种总线方式，前者是通过收和发两路信号线实现双工通信，而后者是利用一对差分信号线来实现双工通信，而类似于RS232和RS485的接口信号均属于数字信号，数字信号远距离传输时传输损耗较大，故限制了其传输距离。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种通信接口信号与直流电源共用一个通道且具有较大信号传输距离的通信接口信号传输电路。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种通信接口信号传输电路，所述通信接口并接一电容和一电感，所述电感串接电压转换电路或直流电源加载电路，所述电容串接通信收发电路，所述通信收发电路包括开关键控调制电路、开关键控解调电路和回馈信号抵消电路；通信接收时，从所述通信接口经过所述电容的信号依次通过所述开关键控解调电路和所述回馈信号抵消电路得到第一接口接收信号；通信发送时，发送信号经过所述开关键控调制电路后分成两路，一路经过所述电容由所述通信接口发送出去，另一路进入所述回馈信号抵消电路以抵消经过所述开关键控解调电路反馈回来的发送信号。
根据本实用新型一优选实施例，所述通信收发电路还包括第一/第二接口信号转换电路，通信接收时得到的所述第一接口接收信号经过所述第一/第二接口信号转换电路以获得第二接口接收信号。
根据本实用新型一优选实施例，所述第一/第二接口信号转换电路与所述开关键控调制电路间串接逻辑与门，所述发送信号包括第一接口发送信号和第二接口发送信号，经过所述第一/第二接口信号转换电路后的所述第二接口发送信号与所述第一接口发送信号通过所述逻辑与门进入所述开关键控调制电路。
根据本实用新型一优选实施例，所述开关键控调制电路与所述电容间串接衰减器。
根据本实用新型一优选实施例，所述电容与所述通信收发电路间串接滤波电路。
本实用新型的有益效果主要表现在：本实用新型提供的技术方案使得接口信号和直流电源共用一个通道，这样只需单根供电电缆就可以完成供电和通信的功能，既节省了传输线路的成本，也带来安装上的方便；另外，通信接口信号经过OOK(On-Off Keying，开关键控)方式调制，也就是把数字信号调制成模拟信号，从而使得传输信号的功率可调，增强了传输灵敏度和稳定性，扩大了信号的传输距离；再次，通过接口信号转换电路可以得到多种方式的接口信号，大大方便了产品或是模块间的监控和通信。
附图说明
图1是本实用新型一实施例的原理框图；
图2是图1所示实施例的电原理图。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1，该电路包括隔直电容C6，扼流电感L6，滤波器电路，OOK解调电路，回馈信号抵消电路，RS232/RS485信号转换电路，OOK调制电路，载波信号发生电路，衰减器和电压转换(或直流电源加载电路)电路。直流电源是单向的，而通信通道是双向的，所以在相互通信的两个或多个模块之间可以通用此电路，但相连的模块中至少应该有一个是直流电源的提供者。
如图2电原理图所示，扼流电感L6和隔直电容C6把直流电源和OOK信号分离开。直流电流通过扼流电感L6进入电压转换(或直流电源加载电路)，由于本电路采用的器件都是5V直流供电的，所以这里用了常用的稳压管7805，把输入电压转换成5V经电路供电使用，并且在稳压管7805的输入和输出端都有电源滤波电容，如电容C18、C21、C23和电容C19、C22、C24。由于OOK信号所用的载波信号频率较高，所以扼流电感L6对OOK信号的阻抗很大，而隔直电容C6对OOK信号阻抗较小，所以使电压转换电路对OOK信号的影响可以忽略不计。滤波电路主要由电感和电容构成，本电路中设计的是5阶带通滤波器，中心频率为载波信号的频率，它的作用主要是阻止其它载波信号通过，以防止其它信号(如电源寄生信号或杂波)对通信的干扰，也可防止发送的OOK信号产生多次谐波而影响正常的通信。
通信接收时，OOK信号经过隔直电容C6和滤波电路后进入OOK解调电路，这里用的是包络检波的方法对信号解调。为了提高信号的强度，首先通过高速运算放大器的同相放大，其中电阻R1和电阻R4决定运算放大器的放大倍数，然后经过二极管D1检波，以及电容C11和电阻R7组成的延时电路的延时，将信号解调成原始信号，最后再经过高速运算放大器的同相放大以提高解调出来的原始信号的强度，其中，电阻R2和电阻R3决定运算放大器的放大倍数。原始信号要经过回馈信号抵消电路进行发送信号隔离处理后，才得到最终的接收信号，此处为RS232的接收信号。RS232/RS485信号转换电路是运用了当前常用的RS485电平转换芯片的功能实现RS232与RS485间的信号转换。若使用其它电平转换芯片还可得到其他方式的接口信号。本实施例中，经过RS232/RS485信号转换电路，将RS232的接收信号转换成RS485的差分信号，经由RS485-A和RS485-B信号线传输。
通信发送时，RS485电平转换芯片MAX1把RS485A和RS485B差分线上要发送的信号，以RS232形式从MAX1的RO引脚送出，并且和RS232的发送信号通过逻辑与门SN74F08(NC1)合成到一起通过调制电路。电路中使用逻辑或门74HC32实现载波调制功能。有源晶振CRY1产生载波信号，通过逻辑或门74HC32(HC1B)加载到上述的合成信号中，然后分成两路。一路通过逻辑非门74HC04(HC2D)后通过电阻R15、R16和R17形成的∏型衰减器，根据实际情况对发送的OOK信号进行功率衰减，然后经过滤波电路和隔直电容C6，从直流通道发送；另一路则通过逻辑非门74HC04(HC2C)后进入回馈信号抵消电路。这里两路信号需分别通过逻辑非门74HC04的主要原因是：1、增强信号的驱动能力；2、OOK调制解调采用的方式是RS232信号逻辑“1”时没有载波信号，逻辑“0”时加入载波信号。
由于通信信号的收发是在同一线路上的，发送出去的信号也会从解调电路反馈回来，这样就需要将这部分反馈信号抵消。电路中利用了RS232信号在没有数据传输的时候保持高电平这一特点，让发送信号和经过OOK解调电路进入回馈信号抵消电路的信号进行比较，如果两者相同则比较结果通过逻辑或门74HC32(HC1A)的输出为一高电平，这意味着RS232信号没有数据传输，也即是发送信号反馈回来的信号在回馈信号抵消电路中被抵消了，从而起到收发信号隔离的作用。在实际操作中，进行比较的两个信号有一定的时差，这种时差会使电路的RS232接收端产生杂脉冲信号。为了使比较的两个信号同步，发送信号在经由逻辑非门74HC04(HC2C)输出后也同样经过检波二极管D2以及由电阻R13和电容C16组成的RC延时电路，调节电阻R13和电容C16，电阻R7和电容C11两个RC延时电路的延时值可以使比较的两个信号同步，也可以调节滤波电容C10的大小来滤除时差引起的杂脉冲信号。
Claims (5)
1、一种通信接口信号传输电路，其特征在于：所述通信接口并接一电容和一电感，所述电感串接电压转换电路或直流电源加载电路，所述电容串接通信收发电路，所述通信收发电路包括开关键控调制电路、开关键控解调电路和回馈信号抵消电路；通信接收时，从所述通信接口经过所述电容的信号依次通过所述开关键控解调电路和所述回馈信号抵消电路得到第一接口接收信号；通信发送时，发送信号经过所述开关键控调制电路后分成两路，一路经过所述电容由所述通信接口发送出去，另一路进入所述回馈信号抵消电路以抵消经过所述开关键控解调电路反馈回来的发送信号。
2、根据权利要求1所述的通信接口信号传输电路，其特征在于：所述通信收发电路还包括第一/第二接口信号转换电路，通信接收时得到的所述第一接口接收信号经过所述第一/第二接口信号转换电路以获得第二接口接收信号。
3、根据权利要求2所述的通信接口信号传输电路，其特征在于：所述第一/第二接口信号转换电路与所述开关键控调制电路间串接逻辑与门，所述发送信号包括第一接口发送信号和第二接口发送信号，经过所述第一/第二接口信号转换电路后的所述第二接口发送信号与所述第一接口发送信号通过所述逻辑与门进入所述开关键控调制电路。
4、根据权利要求1-3其中之一所述的通信接口信号传输电路，其特征在于：所述开关键控调制电路与所述电容间串接衰减器。
5、根据权利要求4所述的通信接口信号传输电路，其特征在于：所述电容与所述通信收发电路间串接滤波电路。
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