CN202856726U

CN202856726U - 通信信号装置

Info

Publication number: CN202856726U
Application number: CN 201220528870
Authority: CN
Inventors: 崔和士
Original assignee: HUAINAN ZHONGMEI ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: HUAINAN ZHONGMEI ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2022-10-16

Abstract

一种通信信号装置，通过耦合线圈、隔离电容与电源动力线的各接线柱连接，所述通信信号装置包括电源电路、通信电路、通话按钮、打点按钮，电源电路将动力线电源转换为工作电源，通信电路通过动力线接收或发送通信载波，电源电路包括第一光电耦合器、第二光电耦合器、变压器，通信电路包括第一功率放大器、第二功率放大器、音频解码器、第一定时器、第二定时器。本通信信号装置的电源电路、通信电路可以有效对动力线传送的信号进行了有效滤波，改善了输入输出信号的品质。

Description

通信信号装置

技术领域

本实用新型涉及一种信号发生装置，特别是涉及一种用于动力线载波通信的信号发生装置。

背景技术

矿用通讯信号装置适用于井下具有爆炸性气体环境中，是集打点按钮、组合声光电铃及三通接线盒几种功能于一体的通信装置，主要利用电源动力线、耦合线圈及隔离电容实现各分机间的通信线路连接，为带式运输、绞车运输及巷道等生产环节提供信号联络。

主要功能包括：

按下本台的隔爆信号按钮，向与动力线连接的各通讯信号装置发出打点信号（声光信号）。

接收动力线上任一台通讯信号装置发出的打点信号（声光信号）。

在不改变现有煤矿隔爆信号装置电源和接线方式的情况下，无需另铺设电缆，各通讯信号装置通过电源线实现动力线载波单工对讲功能。

矿用通讯信号装置经过交流变压器将动力线127V工频电压变为17的交流工作电压，经过整流滤波后，给装置中各有源器件和功放集成块供电。

矿用通讯信号装置发送的触发信号首先通过动力线交流127V电压进行传输，到达下一台矿用通讯信号装置后，通过装置中的电容进行工频耦合，再通过二极管进行整流，最后经过光耦进行隔离耦合触发，实现信号传输与接收功能。

但是由于井下的电源环境日益恶劣，对动力线载波的干扰越来越大，经常出现载波信号受到干扰，话音质量下降，造成沟通困难。同时动力线交流电源的频率信号也会串扰进通讯信号装置，需要对通讯信号装置的电源电路进行详细设计才能避免。

动力线提供的输入电源通常是AC127V，为了保证通讯信号装置的工作电源为本安输出，对最高输出电压和工作电流也有安全限制，但由于动力线上电力负荷会随负载变化产生波动，使得输入电源产生扰动，使得通讯信号装置产生的音频信号也出现波动，对话音质量产生不良影响。

实用新型内容

本实用新型的目的时要提供一种通讯信号装置，解决动力线载波通信中，信号易受到干扰的技术问题。

本实用新型的通信信号装置，通过耦合线圈、隔离电容与电源动力线的各接线柱连接，所述通信信号装置包括电源电路、通信电路、通话按钮、打点按钮，电源电路将动力线电源转换为工作电源，通信电路通过动力线接收或发送通信载波，其中：

所述电源电路包括与动力线连接的变压器，变压器的初级绕组两端分别连接动力线的接线柱A和接线柱B，变压器的次级绕组两端分别连接全桥整流电路的引脚1和引脚3，全桥整流电路的引脚2和引脚4间连接电解电容C1，全桥整流电路的引脚4接地，全桥整流电路的引脚2串联电阻R3后连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的集电极与基极间连接电阻R7，三极管Q1的集电极串联电阻R7和电解电容C2后接地，三极管Q1的基极串联稳压二极管D2，稳压二极管D2的正极接地；三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的集电极和基极间连接电阻R11，三极管Q2的集电极串联电阻R11和电解电容C3后接地，三极管Q2的基极串联稳压二极管D3，稳压二极管D3的正极接地；三极管Q2的发射极连接电解电容C4后接地，三极管Q2的发射极连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极连接第一定时器的引脚14；

本通讯信号装置的打点按钮电路串联电阻R14后连接第一光电耦合器的引脚1，第一光电耦合器引脚2接地，第一光电耦合器的引脚4串联电阻R24后连接双向可控硅的栅极，第一光电耦合器的引脚6连接双向可控硅的第一电极，双向可控硅的第二电极串联电阻F1后连接动力线的接线柱B；

第一光电耦合器的引脚6串联电阻R15、二极管D4、稳压二极管D7后连接第二光电耦合器的引脚1，二极管D4和稳压二极管D7的负极相对，动力线的接线柱C并联连接电阻R15和电阻R1，动力线的接线柱C串联电阻R1、电阻R2后连接第二光电耦合器的引脚2，第二光电耦合器的引脚1和引脚2之间并联电解电容C7和电阻R18，电解电容C7位于稳压二极管D7正极一侧，电阻R18位于二极管D4正极一侧，第二光电耦合器的引脚2串联电阻R2；

第二光电耦合器的引脚5连接工作电源，第二光电耦合器的引脚4通过电阻R12接地，第二光电耦合器的引脚4串联电阻R37后连接三极管Q3的基极。

所述通信电路包括第一功率放大器、第二功率放大器、音频解码器、第一定时器、第二定时器；三极管Q3的发射极通过连接电解电容C6接地，三极管Q3的发射极通过连接电阻R4连接第一定时器的引脚1，三极管Q3的发射极通过连接电阻R10连接第二定时器的引脚13，第一定时器的引脚7接地，第一定时器的引脚6连接引脚2，第一定时器的引脚1和引脚2之间连接电阻R8，第一定时器的引脚6和引脚7之间连接电解电容C5；三极管Q3的发射极连接三极管Q7的集电极，三极管Q7的基极串联电阻R6后连接第一定时器的引脚5，三极管Q7的发射极连接电阻R9后接地，三极管Q7的发射极连接电容C12后连接第二定时器的引脚8，第二定时器的引脚8连接电容C8后接地，第二定时器的引脚8连接引脚12，第二定时器的引脚12和引脚13间连接电阻R5；

动力线的接线柱A串联电容C21和电容C22后的信号线和动力线的接线柱B串联电容C19和电容C20后的信号线依次通过磁环绕组、磁罐绕组，磁罐绕组的一端通过电容C29接地，磁罐绕组的另一端串联电阻R25、电容C23后连接三极管Q6的基极，电阻R25和电容C23间并联一条由二极管D8和二极管D9组成的串行电路，二极管D8和二极管D9间接地；三极管Q6的基极串联电阻R26后连接通话按钮的闭合触点VC，三极管Q6的集电极串联电阻R31后连接通话按钮的闭合触点VC，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极串联电容C24、电阻R32、电容C25、电阻R33后连接音频解码器的引脚3，电阻R32和电容C25之间并联一条二极管D12和二极管D13组成的串行电路，二极管D12和二极管D13间接地；磁罐绕组的两端间连接电容C30，磁罐绕组的接地一端通过电阻R39连接通话按钮的开放触点VO；

音频解码器的引脚7接地，音频解码器的引脚7串联电容C28、变阻器W1、电阻R13后连接引脚5，变阻器W1的调节触点连接音频解码器的引脚6；三极管Q8的集电极连接磁罐的绕组，三极管Q8的发射极接地，三极管Q8的基极串联电阻R34、电阻R19后连接通话按钮的开放触点VO，三极管Q8的基极串联电阻R34、二极管D5后连接音频解码器的引脚5；

第一功率放大器的引脚3串联电容C15后连接麦克风MIC，第一功率放大器的引脚3串联电容C15、电阻R17后连接通话按钮的开放触点VO，第一功率放大器的引脚3串联电容C15、电阻R35后接地，电容C36与电阻R35并联，第一功率放大器的引脚3和引脚2间连接电阻R21，第一功率放大器的引脚2和引脚4接地，第一功率放大器的引脚6连接通话按钮的开放触点VO；第一功率放大器的引脚5串联电容C37、电阻R36、电容C16、电阻R29后连接音频解码器的引脚2，电阻R36和电容C16之间并联一条二极管D11和开关二极管组成的串行电路，二极管D11和开关二极管间接地；

音频解码器的引脚1连接电解电容C27后连接电阻R40，音频解码器的引脚2连接电容C26后连接电阻R40，音频解码器的引脚3连接电容C31后连接电阻R40，音频解码器的引脚4并联连接稳压二极管D10和电解电容C11后连接电阻R40，电阻R40连接各按钮电路的信号输出端；

音频解码器的引脚2串联电容C17、电阻R30、电容C32后连接第二功率放大器的引脚3，第二功率放大器的引脚2与引脚4接地，第二功率放大器的引脚6连接通话按钮的闭合触点VC，第二功率放大器的引脚1和引脚8间连接电解电容C14，第二功率放大器的引脚5串联电解电容C33后连接扬声器电路，音频解码器的引脚8连接二极管D6后连接第二功率放大器的引脚3；

第二功率放大器的引脚3串联电容C32、电阻R28、电容C10后连接三极管Q5的发射极，三极管Q5的发射极串联电阻R27后接地，三极管Q5的集电极连接通话按钮的闭合触点VC，三极管Q5的集电极与基极间连接电阻R16，三极管Q5的基极串联电容C13后连接第二定时器的引脚9。

所述通信电路还包括三极管Q9，三极管Q9的集电极连接音频解码器的引脚8，三极管Q9的集电极串联电阻R23后连接通话按钮的闭合触点VC，三极管Q9的发射极接地，三极管Q9的基极串联电阻R20后连接三极管Q3的发射极，极管Q9的基极串联电阻R20、电阻R38后连接显示电路。

本实用新型的通讯信号装置中电源电路部分通过光电耦合器滤除了输入电源中的扰动成分，使输出的工作信号稳定，电路中各种有源器件工作状态稳定。通信电路部分对动力线传送的信号进行了有效滤波，改善了输入输出信号的品质，使得放大后的话音信号清晰，打点信号清晰，避免动力线中串扰进的杂讯被通信电路放大，形成意外发出的声光信号造成干扰。

下面结合附图对本实用新型的实施例作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型通讯信号装置的电源部分电路结构示意图；

图2为本实用新型通讯信号装置的通信部分电路结构示意图。

具体实施方式

本实用新型通讯信号装置通过耦合线圈、隔离电容与电源动力线的各接线柱连接，通信信号装置包括电源电路、通信电路、通话按钮、打点按钮，电源电路将动力线电源转换为工作电源，通信电路通过动力线接收或发送通信载波。

如图1所示，本实用新型通讯信号装置的电源部分包括与动力线连接的变压器T1，变压器T1的初级绕组两端分别连接动力线的接线柱A和接线柱B，变压器T1的次级绕组两端分别连接全桥整流电路D1的引脚1和引脚3，全桥整流电路D1的引脚2和引脚4间连接电解电容C1，全桥整流电路D1的引脚4接地，全桥整流电路D1的引脚2串联电阻R3后连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的集电极与基极间连接电阻R7，三极管Q1的集电极串联电阻R7和电解电容C2后接地，三极管Q1的基极串联稳压二极管D2，稳压二极管D2的正极接地；三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的集电极和基极间连接电阻R11，三极管Q2的集电极串联电阻R11和电解电容C3后接地，三极管Q2的基极串联稳压二极管D3，稳压二极管D3的正极接地；三极管Q2的发射极连接电解电容C4后接地，三极管Q2的发射极连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极连接第一定时器U7的引脚14；

本通讯信号装置的打点按钮S1电路串联电阻R14后连接第一光电耦合器U2的引脚1，第一光电耦合器U2引脚2接地，第一光电耦合器U2的引脚4串联电阻R24后连接双向可控硅Q4的栅极，第一光电耦合器U2的引脚6连接双向可控硅Q4的第一电极，双向可控硅Q4的第二电极串联电阻F1后连接动力线的接线柱B；

第一光电耦合器U2的引脚6串联电阻R15、二极管D4、稳压二极管D7后连接第二光电耦合器U3的引脚1，二极管D4和稳压二极管D7的负极相对，动力线的接线柱C并联连接电阻R15和电阻R1，动力线的接线柱C串联电阻R1、电阻R2后连接第二光电耦合器U3的引脚2，第二光电耦合器U3的引脚1和引脚2之间并联电解电容C7和电阻R18，电解电容C7位于稳压二极管D7正极一侧，电阻R18位于二极管D4正极一侧，第二光电耦合器U3的引脚2串联电阻R2；

第二光电耦合器U3的引脚5连接工作电源V+，第二光电耦合器U3的引脚4通过电阻R12接地，第二光电耦合器U3的引脚4串联电阻R37后连接三极管Q3的基极；

利用本电源电路，可以有效滤除了输入电源中的扰动成分，使输出的打点信号稳定，没有漂移，使得后续处理电路不会根据错误信号产生光电指示，误导工作人员。

如图2所示，本实用新型通讯信号装置的通信部分包括第一功率放大器U4、第二功率放大器U5、音频解码器U6、第一定时器U7、第二定时器U8；三极管Q3的发射极通过连接电解电容C6接地，三极管Q3的发射极通过连接电阻R4连接第一定时器U7的引脚1，三极管Q3的发射极通过连接电阻R10连接第二定时器U8的引脚13，第一定时器U7的引脚7接地，第一定时器U7的引脚6连接引脚2，第一定时器U7的引脚1和引脚2之间连接电阻R8，第一定时器U7的引脚6和引脚7之间连接电解电容C5；三极管Q3的发射极连接三极管Q7的集电极，三极管Q7的基极串联电阻R6后连接第一定时器U7的引脚5，三极管Q7的发射极连接电阻R9后接地，三极管Q7的发射极连接电容C12后连接第二定时器U8的引脚8，第二定时器U8的引脚8连接电容C8后接地，第二定时器U8的引脚8连接引脚12，第二定时器U8的引脚12和引脚13间连接电阻R5；

动力线的接线柱A串联电容C21和电容C22后的信号线和动力线的接线柱B串联电容C19和电容C20后的信号线依次通过用于滤波的磁环T3绕组、磁罐T2绕组，磁罐T2绕组的一端通过电容C29接地，磁罐T2绕组的另一端串联电阻R25、电容C23后连接三极管Q6的基极，电阻R25和电容C23间并联一条由二极管D8和二极管D9组成的串行电路，二极管D8和二极管D9间接地；三极管Q6的基极串联电阻R26后连接通话按钮S2的闭合触点VC，三极管Q6的集电极串联电阻R31后连接通话按钮S2的闭合触点VC，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极串联电容C24、电阻R32、电容C25、电阻R33后连接音频解码器U6的引脚3，电阻R32和电容C25之间并联一条二极管D12和二极管D13组成的串行电路，二极管D12和二极管D13间接地；磁罐T2绕组的两端间连接电容C30，磁罐T2绕组的接地一端通过电阻R39连接通话按钮S2的开放触点VO；

音频解码器U6的引脚7接地，音频解码器U6的引脚7串联电容C28、变阻器W1、电阻R13后连接5，变阻器W1的调节触点连接音频解码器U6的引脚6；三极管Q8的集电极连接磁罐T2的绕组，三极管Q8的发射极接地，三极管Q8的基极串联电阻R34、电阻R19后连接通话按钮S2的开放触点VO，三极管Q8的基极串联电阻R34、二极管D5后连接音频解码器U6的引脚5；

第一功率放大器U4的引脚3串联电容C15后连接麦克风MIC，第一功率放大器U4的引脚3串联电容C15、电阻R17后连接通话按钮S2的开放触点VO，第一功率放大器U4的引脚3串联电容C15、电阻R35后接地，电容C36与电阻R35并联，第一功率放大器U4的引脚3和引脚2间连接电阻R21，第一功率放大器U4的引脚2和引脚4接地，第一功率放大器U4的引脚6连接通话按钮S2的开放触点VO；第一功率放大器U4的引脚5串联电容C37、电阻R36、电容C16、电阻R29后连接音频解码器U6的引脚2，电阻R36和电容C16之间并联一条二极管D11和开关二极管BAV组成的串行电路，二极管D11和开关二极管BAV间接地；

音频解码器U6的引脚1连接电解电容C27后连接电阻R40，音频解码器U6的引脚2连接电容C26后连接电阻R40，音频解码器U6的引脚3连接电容C31后连接电阻R40，音频解码器U6的引脚4并联连接稳压二极管D10和电解电容C11后连接电阻R40，电阻R40连接各按钮电路的信号输出端；

音频解码器U6的引脚2串联电容C17、电阻R30、电容C32后连接第二功率放大器U5的引脚3，第二功率放大器U5的引脚2与引脚4接地，第二功率放大器U5的引脚6连接通话按钮S2的闭合触点VC，第二功率放大器U5的引脚1和引脚8间连接电解电容C14，第二功率放大器U5的引脚5串联电解电容C33后连接扬声器电路，音频解码器U6的引脚8连接二极管D6后连接第二功率放大器U5的引脚3；

第二功率放大器U5的引脚3串联电容C32、电阻R28、电容C10后连接三极管Q5的发射极，三极管Q5的发射极串联电阻R27后接地，三极管Q5的集电极连接通话按钮S2的闭合触点VC，三极管Q5的集电极与基极间连接电阻R16，三极管Q5的基极串联电容C13后连接第二定时器U8的引脚9；

三极管Q9的集电极连接音频解码器U6的引脚8，三极管Q9的集电极串联电阻R23后连接通话按钮S2的闭合触点VC，三极管Q9的发射极接地，三极管Q9的基极串联电阻R20后连接三极管Q3的发射极，三极管Q9的基极串联电阻R20、电阻R38后连接显示电路。

利用本话音信号电路，有效滤除了动力线传输过程中的干扰信号，去除了输入音频信号的杂波，信号经过数字化处理后通过功率放大，可以得到清晰的话音。

使用中，电源电路接A、B接线柱，C为中间接线柱。按下“打点”按钮，所有联机通讯信号装置C接线柱和B接线柱构成电源回路，打点信号传送至各通讯信号装置打点信号电路，经放大后使发光二极管发光闪烁，并经功放推动扬声器发出铃声，实现发送声光信号联络功能。

对方发出的语言载波信号通过隔离电容以及耦合线圈后传送至话音信号电路，经音频解码器调制处理后，送至功放推动扬声器发声。

按下“通话”按钮，话音信号电路功放得电，声音经话筒送入功放放大。放大后的音频信号，通过定时器合成载频信号后，经耦合线圈以及隔离电容耦合到电源线A、B上，发送到其它各台，实现发话功能。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims

1.一种通信信号装置，通过耦合线圈、隔离电容与电源动力线的各接线柱连接，所述通信信号装置包括电源电路、通信电路、通话按钮、打点按钮，电源电路将动力线电源转换为工作电源，通信电路通过动力线接收或发送通信载波，其特征在于：

所述电源电路包括与动力线连接的变压器T1，变压器T1的初级绕组两端分别连接动力线的接线柱A和接线柱B，变压器T1的次级绕组两端分别连接全桥整流电路D1的引脚1和引脚3，全桥整流电路D1的引脚2和引脚4间连接电解电容C1，全桥整流电路D1的引脚4接地，全桥整流电路D1的引脚2串联电阻R3后连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的集电极与基极间连接电阻R7，三极管Q1的集电极串联电阻R7和电解电容C2后接地，三极管Q1的基极串联稳压二极管D2，稳压二极管D2的正极接地；三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，三极管Q2的集电极和基极间连接电阻R11，三极管Q2的集电极串联电阻R11和电解电容C3后接地，三极管Q2的基极串联稳压二极管D3，稳压二极管D3的正极接地；三极管Q2的发射极连接电解电容C4后接地，三极管Q2的发射极连接三极管Q3的集电极，三极管Q3的发射极连接第一定时器U7的引脚14；

第二光电耦合器U3的引脚5连接工作电源V+，第二光电耦合器U3的引脚4通过电阻R12接地，第二光电耦合器U3的引脚4串联电阻R37后连接三极管Q3的基极。

2.根据权利要求1所述的通信信号装置，其特征在于：所述通信电路包括第一功率放大器U4、第二功率放大器U5、音频解码器U6、第一定时器U7、第二定时器U8；三极管Q3的发射极通过连接电解电容C6接地，三极管Q3的发射极通过连接电阻R4连接第一定时器U7的引脚1，三极管Q3的发射极通过连接电阻R10连接第二定时器U8的引脚13，第一定时器U7的引脚7接地，第一定时器U7的引脚6连接引脚2，第一定时器U7的引脚1和引脚2之间连接电阻R8，第一定时器U7的引脚6和引脚7之间连接电解电容C5；三极管Q3的发射极连接三极管Q7的集电极，三极管Q7的基极串联电阻R6后连接第一定时器U7的引脚5，三极管Q7的发射极连接电阻R9后接地，三极管Q7的发射极连接电容C12后连接第二定时器U8的引脚8，第二定时器U8的引脚8连接电容C8后接地，第二定时器U8的引脚8连接引脚12，第二定时器U8的引脚12和引脚13间连接电阻R5；

动力线的接线柱A串联电容C21和电容C22后的信号线和动力线的接线柱B串联电容C19和电容C20后的信号线依次通过磁环T3绕组、磁罐T2绕组，磁罐T2绕组的一端通过电容C29接地，磁罐T2绕组的另一端串联电阻R25、电容C23后连接三极管Q6的基极，电阻R25和电容C23间并联一条由二极管D8和二极管D9组成的串行电路，二极管D8和二极管D9间接地；三极管Q6的基极串联电阻R26后连接通话按钮S2的闭合触点VC，三极管Q6的集电极串联电阻R31后连接通话按钮S2的闭合触点VC，三极管Q6的发射极接地，三极管Q6的集电极串联电容C24、电阻R32、电容C25、电阻R33后连接音频解码器U6的引脚3，电阻R32和电容C25之间并联一条二极管D12和二极管D13组成的串行电路，二极管D12和二极管D13间接地；磁罐T2绕组的两端间连接电容C30，磁罐T2绕组的接地一端通过电阻R39连接通话按钮S2的开放触点VO；

音频解码器U6的引脚7接地，音频解码器U6的引脚7串联电容C28、变阻器W1、电阻R13后连接引脚5，变阻器W1的调节触点连接音频解码器U6的引脚6；三极管Q8的集电极连接磁罐T2的绕组，三极管Q8的发射极接地，三极管Q8的基极串联电阻R34、电阻R19后连接通话按钮S2的开放触点VO，三极管Q8的基极串联电阻R34、二极管D5后连接音频解码器U6的引脚5；

第二功率放大器U5的引脚3串联电容C32、电阻R28、电容C10后连接三极管Q5的发射极，三极管Q5的发射极串联电阻R27后接地，三极管Q5的集电极连接通话按钮S2的闭合触点VC，三极管Q5的集电极与基极间连接电阻R16，三极管Q5的基极串联电容C13后连接第二定时器U8的引脚9。

3.根据权利要求2所述的通信信号装置，其特征在于：所述通信电路还包括三极管Q9，三极管Q9的集电极连接音频解码器U6的引脚8，三极管Q9的集电极串联电阻R23后连接通话按钮S2的闭合触点VC，三极管Q9的发射极接地，三极管Q9的基极串联电阻R20后连接三极管Q3的发射极，三极管Q9的基极串联电阻R20、电阻R38后连接显示电路。