CN204272132U - 一种抗干扰的数据传送系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种抗干扰的数据传送系统,属于计算机通信领域，包括USB输入接口、第一光电转换模块、光收发模块、第二光电转换模块和USB输出接口；所述USB输入接口通过抗干扰电路连接所述第一光电转换模块的输入端，所述第一光电转换模块通过所述光收发模块发送信号给所述第二光电转换模块，所述第二光电转换模块的输出端通过信号调理电路连接所述USB输出接口；本实用新型抗干扰性强，可对作用于数据传送系统的干扰进行有效的泄放，能够有效避免干扰对传输过程中的数据进行破坏，本实用新型在保证数据传送安全的同时还有传送速度快的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于计算机通信领域，特别是涉及一种抗干扰的数据传送系统。
背景技术
随着互联网日新月异的广泛应用，各类数码消费电子产品的普及以及移动概念在从商务办公到个人娱乐休闲等各个领域的不断发展，个人资料的存储、交换需求，尤其是移动存储与计算机之间数据传输的需求增长速度变得越来越快。
多种移动存储设备给人们带来便携性好处的同时，也加大了人们对数据传输安全性、设备私密性、掉电保护性能等方面的要求。传统的计算机通信都是通过有线或WiFi无线网络连接进行数据交互，通信安全无法绝对保证，在一些对通信安全要求很高的环境下，无法得到保障。
目前，传统的数据实时传输存在以下问题：
1、数据保密性差，容易被盗取。
2、数据抗干扰性差，数字量采集难以避免采集通道的电磁干扰、电频干扰、涌浪等影响，从而使得采集信息发生错误或失效。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种抗干扰性能强的数据传送系统。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种抗干扰的数据传送系统,包括USB输入接口、第一光电转换模块、光收发模块、第二光电转换模块和USB输出接口；所述USB输入接口通过抗干扰电路连接所述第一光电转换模块的输入端，所述第一光电转换模块通过所述光收发模块发送信号给所述第二光电转换模块，所述第二光电转换模块的输出端通过信号调理电路连接所述USB输出接口。
以上技术方案中，通过USB输入接口与外部设备连接进行数据传输，数据通过第一光电转换模块转换后通过光收发模块进入第二光电转换模块进行光电转换，然后通过USB输出接口输出。
所述信号调理电路包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、可控硅整流器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、比较器和三极管，所述第三场效应管的漏极同时与场效应管的漏极、第一电阻的一端、第三电阻的一端、第四电阻的一端相连，所述的第三场效应管MOS3的栅极与其的源极相连且同时连接在VDD上，所述的第一电阻的另一端串接在第二电阻上，且第二电阻的另一端接地，所述的第三电阻的另一端同时与三极管的基极和集电极相连，所述的三极管的发射极接地，所述的第四电阻的另一端连接在第一场效应管的源极上，所述的第一场效应管的漏极接地，栅极连接在比较器的输出端上，所述比较器的一个输入端与三极管集电极相连，另一端连接在第一电阻和第二电阻之间，所述的可控硅整流器的一端连接在第三场效应管的源极上，另一端同时连接在第二场效应管的栅极和源极上且接地。
以上技术方案中，三极管产生比较器的基准电压，干扰电压经过电阻分压输入到比较器进行检测，比较器检测到过压后，输出信号开启开关第一场效应管，将干扰电流泄放。未完全泄放的干扰电流由第二场效应管、第三场效应管和可控硅整流器根据干扰电压的电性对其进行泄放。
所述抗干扰电路包括第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一电感和第二电感；所述第五电阻并联在所述第一电容两端；所述第一电容的一端通过第一电感连接所述第二电容的一端，该第二电容另一端接地，所述第一电容的另一端通过所述第二电感连接所述第三电容的正极，所述第三电容的另一端接地；所述USB输入接口与所述第五电阻两端并联，所述第二电容和第三电容的非接地端连接所述第一光电转换模块的输入端。
以上技术方案中，第一电感、第二电感用于衰减高频干扰；第一电容和第二电容用于将高频共模干扰引入大地；第五电阻和第三电容用于抑制过电压干扰。
本实用新型通过对数据输入端和数据输出端均进行干扰信号泄放，极大的提高了本数据传送系统的抗干扰性能。
较佳的，所述光收发模块包括光发射器，所述光发射器的输入端连接所述第一光电转换模块的输出端，所述光发射器通过第一光纤通道发送光信号给中继器，所述中继器通过第二光纤通道发送光信号给光接收器，所述光接收器的输出端连接所述第二光电转换模块的输入端。
以上技术方案中，由于增加了中继器，对于长距离的光纤通信系统，中继器把经过长距离光纤衰减和畸变后的微弱光信号经放大和整形，再生成高强度低失真的光信号继续传送，保证了长距离的数据传输的通信质量。
较佳的，所述光接收器由光电二极管、前置放大器、主放大器、判决电路、译码器、时钟恢复电路和分频器组成；所述光电二极管的输出端连接所述前置放大器的信号输入端，所述前置放大器的信号输出端连接所述主放大器的信号输入端，所述主放大器的第一输出端连接所述判决电路的第一输入端，所述判决电路的输出端连接所述译码器的第一输入端，所述译码器的信号输出端连接所述第二光电转换模块的输入端；所述主放大器的第二输出端连接所述时钟恢复电路的输入端，所述时钟恢复电路的第一输出端连接所述判决电路的第二输入端，所述时钟恢复电路的第二输出端通过分频器连接所述译码器的第二输入端。
以上技术方案中，光电二极管把接收到的光信号转换为电流信号，通过前置放大器对其进行放大并转换成电压信号，然后通过主放大器把前置放大器输出的毫伏级信号再一次进行放大，通过时钟恢复电路和判决电路对主放大器放大后的数据信号进行重新定时，并进行幅度判决，从而实现数据的再生，再生的数据通过分频器降低数据比特速率，然后进行译码。
本实用新型的有益效果是：本实用新型抗干扰性强，可对作用于数据传送系统的干扰进行有效的泄放，能够有效避免干扰对传输过程中的数据进行破坏，本实用新型在保证数据传送安全的同时还有传送速度快的优点。
附图说明
图1是本实用新型一具体实施方式的电路原理示意图。
图2是信号调理电路的电路示意图。
图3是抗干扰电路的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
如图1至图3所示，一种抗干扰的数据传送系统,包括USB输入接口1、第一光电转换模块2、光收发模块3、第二光电转换模块4和USB输出接口5；所述USB输入接口1通过抗干扰电路6连接所述第一光电转换模块2的输入端，所述第一光电转换模块2通过所述光收发模块3发送信号给所述第二光电转换模块4，所述第二光电转换模块4的输出端通过信号调理电路7连接所述USB输出接口5。
所述信号调理电路7包括第一场效应管MOS1、第二场效应管MOS2、第三场效应管MOS3、可控硅整流器SCR、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、比较器B1和三极管Q1，所述第三场效应管MOS3的漏极同时与场效应管MOS2的漏极、第一电阻R1的一端、第三电阻R3的一端、第四电阻R4的一端相连，所述的第三场效应管MOS3的栅极与其的源极相连且同时连接在VDD上，所述的第一电阻R1的另一端串接在第二电阻R2上，且第二电阻R2的另一端接地，所述的第三电阻R3的另一端同时与三极管Q1的基极和集电极相连，所述的三极管的发射极接地，所述的第四电阻R4的另一端连接在第一场效应管MOS1的源极上，所述的第一场效应管MOS1的漏极接地，栅极连接在比较器的输出端上，所述比较器B1的一个输入端与三极管Q1集电极相连，另一端连接在第一电阻R1和第二电阻R2之间，所述的可控硅整流器SCR的一端连接在第三场效应管MOS3的源极上，另一端同时连接在第二场效应管MOS2的栅极和源极上且接地。
所述抗干扰电路6包括第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电感L1和第二电感L2；所述第五电阻R5并联在所述第一电容C1两端；所述第一电容C1的一端通过第一电感L1连接所述第二电容C2的一端，该第二电容C2另一端接地，所述第一电容C1的另一端通过所述第二电感L2连接所述第三电容C3的正极，所述第三电容C3的另一端接地；所述USB输入接口1与所述第五电阻R5两端并联，所述第二电容C2和第三电容C3的非接地端连接所述第一光电转换模块2的输入端。
本实施例中，所述光收发模块3包括光发射器8，所述光发射器8的输入端连接所述第一光电转换模块2的输出端，所述光发射器8通过第一光纤通道9发送光信号给中继器10，所述中继器10通过第二光纤通道11发送光信号给光接收器12，所述光接收器12的输出端连接所述第二光电转换模块4的输入端。
本实施例中，所述光接收器12由光电二极管19、前置放大器13、主放大器14、判决电路15、译码器16、时钟恢复电路17和分频器18组成；所述光电二极管19的输出端连接所述前置放大器13的信号输入端，所述前置放大器13的信号输出端连接所述主放大器14的信号输入端，所述主放大器14的第一输出端连接所述判决电路15的第一输入端，所述判决电路15的输出端连接所述译码器16的第一输入端，所述译码器16的信号输出端连接所述第二光电转换模块的输入端；所述主放大器14的第二输出端连接所述时钟恢复电路17的输入端，所述时钟恢复电路17的第一输出端连接所述判决电路15的第二输入端，所述时钟恢复电路17的第二输出端通过分频器18连接所述译码器16的第二输入端。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种抗干扰的数据传送系统,其特征在于：包括USB输入接口(1)、第一光电转换模块(2)、光收发模块(3)、第二光电转换模块(4)和USB输出接口(5)；所述USB输入接口(1)通过抗干扰电路(6)连接所述第一光电转换模块(2)的输入端，所述第一光电转换模块(2)通过所述光收发模块(3)发送信号给所述第二光电转换模块(4)，所述第二光电转换模块(4)的输出端通过信号调理电路(7)连接所述USB输出接口(5)；
所述信号调理电路(7)包括第一场效应管(MOS1)、第二场效应管(MOS2)、第三场效应管(MOS3)、可控硅整流器(SCR)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、比较器(B1)和三极管(Q1)，所述第三场效应管(MOS3)的漏极同时与场效应管MOS2的漏极、第一电阻(R1)的一端、第三电阻(R3)的一端、第四电阻(R4)的一端相连，所述的第三场效应管MOS3的栅极与其的源极相连且同时连接在VDD上，所述的第一电阻(R1)的另一端串接在第二电阻(R2)上，且第二电阻(R2)的另一端接地，所述的第三电阻(R3)的另一端同时与三极管(Q1)的基极和集电极相连，所述三极管(Q1)的发射极接地，所述的第四电阻(R4)的另一端连接在第一场效应管(MOS1)的源极上，所述的第一场效应管MOS1的漏极接地，栅极连接在比较器的输出端上，所述比较器(B1)的一个输入端与三极管(Q1)集电极相连，另一端连接在第一电阻(R1)和第二电阻(R2)之间，所述的可控硅整流器(SCR)的一端连接在第三场效应管(MOS3)的源极上，另一端同时连接在第二场效应管(MOS2)的栅极和源极上且接地；
所述抗干扰电路(6)包括第五电阻(R5)、第一电容(C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第一电感(L1)和第二电感(L2)；所述第五电阻(R5)并联在所述第一电容(C1)两端；所述第一电容(C1)的一端通过第一电感(L1)连接所述第二电容(C2)的一端，该第二电容(C2)另一端接地，所述第一电容(C1)的另一端通过所述第二电感(L2)连接所述第三电容(C3)的正极，所述第三电容(C3)的另一端接地；所述USB输入接口(1)与所述第五电阻(R5)两端并联，所述第二电容(C2)和第三电容(C3)的非接地端连接所述第一光电转换模块(2)的输入端。
2.如权利要求1所述的一种抗干扰的数据传送系统，其特征是：所述光收发模块(3)包括光发射器(8)，所述光发射器(8)的输入端连接所述第一光电转换模块(2)的输出端，所述光发射器(8)通过第一光纤通道(9)发送光信号给中继器(10)，所述中继器(10)通过第二光纤通道(11)发送光信号给光接收器(12)，所述光接收器(12)的输出端连接所述第二光电转换模块(4)的输入端。
3.如权利要求2所述的一种抗干扰的数据传送系统，其特征是：所述光接收器(12)由光电二极管(19)、前置放大器(13)、主放大器(14)、判决电路(15)、译码器(16)、时钟恢复电路(17)和分频器(18)组成；所述光电二极管(19)的输出端连接所述前置放大器(13)的信号输入端，所述前置放大器(13)的信号输出端连接所述主放大器(14)的信号输入端，所述主放大器(14)的第一输出端连接所述判决电路(15)的第一输入端，所述判决电路(15)的输出端连接所述译码器(16)的第一输入端，所述译码器(16)的信号输出端连接所述第二光电转换模块(4)的输入端；所述主放大器(14)的第二输出端连接所述时钟恢复电路(17)的输入端，所述时钟恢复电路(17)的第一输出端连接所述判决电路(15)的第二输入端，所述时钟恢复电路(17)的第二输出端通过分频器(18)连接所述译码器(16)的第二输入端。
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