CN214256310U - 信号中继电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种信号中继电路，用于相距预设距离的通信设备间的差分信号的中继，该电路包括：第一485转换电路、第一取反电路、第二取反电路和第二485转换电路；其中，第一485转换电路的发送端与第二485转换电路的接收端连接；第二485转换电路的发送端与第一485转换电路的接收端连接；第一取反电路的输入端与第二485转换电路的输出端连接，第一取反电路的输出端与第二485转换电路的发送使能端及接收使能端连接；第二取反电路的输入端与第一485转换电路的输出端连接，第二取反电路的输出端与第一485转换电路的发送使能端及接收使能端连接，解决了需要延长传输距离的通信成本高昂的问题。

Description

信号中继电路

技术领域

本实用新型涉及通信传输技术领域，特别是涉及一种信号中继电路。

背景技术

RS485是一种被广泛应用的通信模式，能够传输的最长电缆长度为1200米，也可以用一条通讯总线连接多台设备，最多可以处理32个连接设备，因此RS485接口的优点有不仅可以方便地实现两点间数据传输，而且可以方便地用于多站之间的互连。

在现有技术中，长距离通信都是在传输1200米后，再将信号通过控制器转换成485信号，再传输1200米，最终到达到终点，但现有技术在轨道交通方面，因为列车之间的通信距离通常远超485所能传输的极限距离1200米，如果要延长传输距离，则需要增加一级控制器的数量，造成了通信成本高昂的问题。

目前针对现有技术中造成通信成本高昂的问题，尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

鉴于此，有必要提供一种信号中继电路，以解决现有技术中造成通信成本高昂的问题。

本实用新型提供一种信号中继电路，用于相距预设距离的通信设备间的差分信号的中继，该信号中继电路包括：第一485转换电路、第一取反电路、第二取反电路和第二485转换电路；其中，该第一485转换电路的发送端与该第二485转换电路的接收端连接；该第二485转换电路的发送端与该第一485转换电路的接收端连接；该第一取反电路的输入端与该第二485转换电路的输出端连接，该第一取反电路的输出端与该第二485转换电路的发送使能端及接收使能端连接；该第二取反电路的输入端与该第一485转换电路的输出端连接，该第二取反电路的输出端与该第一485转换电路的发送使能端及接收使能端连接。

在其中一个实施例中，该通信信号中继电路还包括：供电电源，其中，该供电电源分别与该第一485转换电路的两个差分信号端和该第二485转换电路的两个差分信号端连接。

在其中一个实施例中，该供电电源包括第一上拉电阻、第一匹配电阻、第一下拉电阻、第二上拉电阻、第二匹配电阻和第二下拉电阻；该第一上拉电阻串联在该供电电源和该第一485转换电路的两个差分信号端之中的一个差分信号端之间，该第一匹配电阻串联在该第一485转换电路的两个差分信号端之间，该第一下拉电阻串联在接地端和该第一485转换电路的两个差分信号端之中的另一个差分信号端之间；

该第二上拉电阻串联在该供电电源和该第二485转换电路的两个差分信号端之中的一个差分信号端之间，该第二匹配电阻串联在该第二485转换电路的两个差分信号端之间，该第二下拉电阻串联在接地端和该第二485转换电路的两个差分信号端之中的另一个差分信号端之间。

在其中一个实施例中，该第一上拉电阻和该第二上拉电阻的阻值相等，该第一匹配电阻和该第二匹配电阻的阻值相等；该第一下拉电阻和该第二下拉电阻的阻值相等。

在其中一个实施例中，该供电电源的输出电压为5V；该第一上拉电阻和该第二上拉电阻的阻值为47千欧；该第一下拉电阻和该第二下拉电阻的阻值为120欧；该第一下拉电阻和该第二下拉电阻的阻值为47千欧。

在其中一个实施例中，该第一取反电路包括反相器。

在其中一个实施例中，该第二取反电路包括反相器。

在其中一个实施例中，该信号中继电路还包括电路板，其中，该第一485转换电路、该第一取反电路、该第二取反电路和该第二485转换电路均设置在该电路板上。

在其中一个实施例中，该第一485转换电路通过连接在两个差分信号端上的第一差分信号线接收通信设备发送的差分信号或者发送差分信号给通信设备，其中，该第一差分信号线的长度介于600米至1200米之间。

在其中一个实施例中，该第二485转换电路通过连接在两个差分信号端上的第二差分信号线接收通信设备发送的差分信号或者发送差分信号给通信设备，其中，该第二差分信号线的长度介于600米至1200米之间。

上述信号中继电路，通过第一485转换电路的输出端输出的信号，经过第一取反电路后控制第二485转换电路中的接收使能端和发送使能端，从而加强了传输信号，达到延长传输距离的效果。此外，由于本申请中的电路使用低成本的485芯片和反相器，结构简单且成本低，能够降低传输系统的出错率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例中一种信号中继电路的结构示意图；

图2是根据本实用新型再一个实施例中一种信号中继电路的结构示意图；

图3是根据本实用新型又一个实施例中一种信号中继电路的结构示意图；

图4是根据本实用新型还一个实施例中一种信号中继电路的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设于”另一个元件，它可以直接设在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“固定于”另一个元件，它可以是直接固定在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本实用新型提供的一种信号中继电路，可以应用于距预设距离的通信设备间的差分信号的中继，图1是根据本实用新型一个实施例中一种信号中继电路的结构示意图，如图1所示，在该信号中继电路中，所述信号中继电路包括：第一485转换电路11、第一取反电路12、第二取反电路13和第二485转换电路14；其中，第一485转换电路11的发送端与第二485转换电路14的接收端连接；第二485转换电路14的发送端与第一485转换电路11的接收端连接；第一取反电路12的输入端与第二485转换电路14的输出端连接，第一取反电路12的输出端与第二485转换电路14的发送使能端及接收使能端连接；第二取反电路13的输入端与第一485转换电路11的输出端连接，第二取反电路13的输出端与第一485转换电路11的发送使能端及接收使能端连接。

具体地，上述第一取反电路12和第二取反电路13均可以通过反相器实现。

上述信号中继电路，当信号由第一485转换电路11传向第二485转换电路14时，第一485转换电路11的输出端处于高电平状态，通过第一取反电路12后控制第二485转换电路14中的接收使能端和发送使能端，从而加强了传输信号，达到延长传输距离的效果。当信号由第二485转换电路14传向第一485转换电路11时，第二485转换电路14的输出端通过第二取反电路后控制第一485转换电路11中的接收使能端和发送使能端，同样达到上述效果。此外，由于本申请中的电路使用低成本的485芯片和反相器，结构简单且成本低，能够降低传输系统的出错率。同时，相比与相关技术中使用一级控制器来延长传输距离，本申请提供的电路更为经济实惠。

本实用新型提供的一种信号中继电路，可以应用于距预设距离的通信设备间的差分信号的中继，图2是根据本实用新型再一个实施例中一种信号中继电路的结构示意图，如图2所示，该信号中继电路包括：第一供电电源21、第二供电电源22、第一485转换电路11、第一取反电路12、第二取反电路13和第二485转换电路14。上述第一485电路11中的两个差分信号端(A1和B1)与该第一供电电源21相接，第二供电电源22与第二485转换电路14中的两个差分信号端(A2和B2)相接。上述第一485电路中11的输出端TX1与第一取反电路12相接，且第一取反电路12与第二485转换电路中14的接收使能端RE1、发送使能端DE1和输入端RX2相接。上述第二485电路14中的输出端TX2与第二取反电路13相接，且第二取反电路13与第二485转换电路14中的接收使能端RE2、发送使能端DE2和输入端RX1相接。其中，上述第一取反电路12和第二取反电路13均可以通过反相器实现。

具体地，当差分信号端A1的电平低于差分信号端B1的电平时，第一485转换电路11中的输出端TX1输出逻辑1，当逻辑1经过第一取反电路12后，第二485转换电路14中的接收使能端RE2和发送使能端DE2接收到逻辑0，则第二485转换电路14中的差分信号端A2的电平高于差分B2，所以信号差分端A2和B2传输出去的是逻辑0，与第一485电路中11的TX1输出的的逻辑1相反，因此，经过整个信号中继电路转发后的信号，接收端需要将收到的数据包取反，才能保证接收端收到的信号与第一485转换电路11中接收到的信号一致。

具体地，当差分信号端A1的电平高于差分信号端B1的电平时，第一485转换电路11中的输出端TX1输出逻辑0，当逻辑0经过第一取反电路12后，第一485转换电路11中的接收使能端RE1和发送使能端DE1接收到逻辑1，则第二485转换电路14中的差分信号端A2的电平高于差分B2，所以信号差分端A2和B2传输出去的是逻辑1，与第一485电路中11的TX1输出的的逻辑0相反，因此，经过整个信号中继电路转发后的信号，接收端需要将收到的数据包取反，才能保证接收端收到的信号与第一485转换电路11中接收到的信号一致。

上述信号中继电路，当信号由第一485转换电路11传向第二485转换电路14时，第一485转换电路的输出端TX1处于高电平状态，通过第一取反电路12后控制第二485转换电路14中的接收使能端RE2和发送使能端DE2，从而加强了传输信号，达到延长传输距离的效果。当信号由第二485转换电路14传向第一485转换电路11时，第二485转换电路14的输出端TX2处于高电平状态，通过第二取反电路13后控制第一485转换电路11中的接收使能端RE1和发送使能端DE1，同样达到上述效果。此外，由于本申请中的电路使用低成本的485芯片和反相器，结构简单且成本低，能够降低传输系统的出错率。同时，相比与相关技术中使用一级控制器来延长传输距离，本申请提供的电路更为经济实惠。

本实用新型提供的一种信号中继电路，可以应用于距预设距离的通信设备间的差分信号的中继，图3是根据本实用新型又一个实施例中一种信号中继电路的结构示意图，如图3所示，该信号中继电路包括供电电源、第一上拉电阻R1、第一匹配电阻R2、第一下拉电阻R3、第二上拉电阻R4、第二匹配电阻R5和第二下拉电阻R6。

所述第一上拉电阻R1串联在所述供电电源和所述第一485转换电路11的两个差分信号端之中的一个差分信号端之间，所述第一匹配R2电阻串联在所述第一485转换电路11的两个差分信号端之间，所述第一下拉电阻R3串联在接地端和所述第一485转换电路11的两个差分信号端之中的另一个差分信号端之间。

所述第二上拉电阻R4串联在所述供电电源和所述第二485转换电路14的两个差分信号端之中的一个差分信号端之间，所述第二匹配电阻R5串联在所述第二485转换电路14的两个差分信号端之间，所述第二下拉电阻R6串联在接地端和所述第二485转换电路的两个差分信号端之中的另一个差分信号端之间。

该第一上拉电阻R1和第二上拉电阻R4的阻值相同，阻值为47千欧。该第一匹配电阻R2和第二匹配电阻R5的阻值相同，阻值为120欧。该第一下拉电阻R3和第二下拉电阻R6的阻值相同，阻值为47千欧。

第一上拉电阻R1和第二上拉电阻R4的作用是将一个不确定的信号，通过一个电阻与电源相连，固定在高电平上。上述第一匹配电阻R2和第二匹配电阻R5起阻抗匹配和减少信号边沿的陡峭程度的作用。上述第一下拉电阻R3和第二下拉电阻R6的作用是将一个不确定的信号，通过一个电阻与地GND相连，固定在低电平。

上述信号中继电路中还包括：第一485转换电路11、第二485转换电路14、第一取反电路12、第二取反电路13和供电电源。上述第一485电路中的两个差分信号端(A1和B1)与该第一供电电源相接，供电电源与第二485转换电路中的两个差分信号端(A2和B2)相接。上述第一485电路中的输出端TX1与第一取反电路12相接，且第一取反电路12与第二485转换电路14中的接收使能端RE1、发送使能端DE1和输入端RX2。上述第二485电路14中的输出端TX2与第二取反电路13相接，且第二取反电路13与第二485转换电路14中的接收使能端RE2、发送使能端DE2和输入端RX1。其中，上述第一取反电路12包括反相器，第二取反电路13也包括反相器。

上述信号中继电路，当信号由第一485转换电路11传向第二485转换电路14时，第一485转换电路的输出端TX1处于高电平状态，通过第一取反电路12后控制第二485转换电路14中的接收使能端RE2和发送使能端DE2，从而加强了传输信号，达到延长传输距离的效果。当信号由第二485转换电路14传向第一485转换电路11时，第二485转换电路14的输出端TX2处于高电平状态，通过第二取反电路13后控制第一485转换电路11中的接收使能端RE1和发送使能端DE1，同样达到上述效果。当信号由第二485转换电路传向第一485转换电路时，第二485转换电路的输出端通过第二取反电路后控制第一485转换电路中的接收使能端和发送使能端，同样达到上述效果。此外，由于本申请中的电路使用低成本的485芯片和反相器，结构简单且成本低，能够降低传输系统的出错率。同时，相比与相关技术中使用一级控制器来延长传输距离，本申请提供的电路更为经济实惠。

本实用新型提供的一种信号中继电路，可以应用于距预设距离的通信设备间的差分信号的中继，图4是根据本实用新型还一个实施例中一种信号中继电路的结构示意图，如图4所示，第一485转换电路11的输出端TX1与第二485转换电路14中的输入端RX2和第一取反电路中12的第一反相器并联，且该第一反相器与第二485转换电路中的接收使能端RE2和发送使能端DE2并联；第二485转换电路的输出端TX2与第二取反电路中的第二反相器并联，且该第二反相器与第一485转换电路中的接收使能端RE1和发送使能端DE1并联。

当差分信号端A1的电平低于差分信号端B1的电平时，第一485转换电路11中的输出端TX1输出逻辑1，当逻辑1经过第一取反电路12后，第二485转换电路14中的接收使能端RE2和发送使能端DE2接收到逻辑0，则第二485转换电路14中的差分信号端A2的电平高于差分B2，所以信号差分端A2和B2传输出去的是逻辑0，与第一485电路中11的TX1输出的相反，因此，经过整个信号中继电路转发后的信号，接收端需要将收到的数据包取反，才能保证接收端收到的信号与第一485转换电路11中接收到的信号一致。

当差分信号端A1的电平高于差分信号端B1的电平时，第一485转换电路11中的输出端TX1输出逻辑0，当逻辑0经过第二取反电路13后，第二485转换电路14中的接收使能端RE1和发送使能端DE1接收到逻辑1，则第二485转换电路14中的差分信号端A2的电平高于差分B2，所以信号差分端A2和B2传输出去的是逻辑1，与第一485电路中11的TX1输出的逻辑0相反，所以经过整个信号中继电路转发后的信号，接收端需要将收到的数据包取反，才能保证接收端收到的信号与第一485转换电路中11接收到的信号一致。

上述信号中继电路包括供电电源、第一上拉电阻R1、第一匹配电阻R2、第一下拉电阻R3、第二上拉电阻R4、第二匹配电阻R5和第二下拉电阻R6。

所述第一上拉电阻R1串联在所述供电电源和所述第一485转换电路的两个差分信号端之中的一个差分信号端之间，所述第一匹配R2电阻串联在所述第一485转换电路11的两个差分信号端之间，所述第一下拉电阻R3串联在接地端和所述第一485转换电路11的两个差分信号端之中的另一个差分信号端之间；

所述第二上拉电阻R4串联在所述供电电源和所述第二485转换电路14的两个差分信号端之中的一个差分信号端之间，所述第二匹配电阻R5串联在所述第二485转换电路14的两个差分信号端之间，所述第二下拉电阻R6串联在接地端和所述第二485转换电路14的两个差分信号端之中的另一个差分信号端之间。

该第一上拉电阻R1和第二上拉电阻R4的阻值相同，阻值为47千欧。该第一匹配电阻R2和第二匹配电阻R5的阻值相同，阻值为120欧。该第一下拉电阻R3和第二下拉电阻R6的阻值相同，阻值为47千欧。

第一上拉电阻R1和第二上拉电阻R4的作用是将一个不确定的信号，通过一个电阻与电源相连，固定在高电平上。上述第一匹配电阻R2和第二匹配电阻R5起阻抗匹配和减少信号边沿的陡峭程度的作用。上述第一下拉电阻R3和第二下拉电阻R6的作用是将一个不确定的信号，通过一个电阻与地GND相连，固定在低电平。

上述信号中继电路，当信号由第一485转换电路11传向第二485转换电路14时，通过第一485转换电11路的输出端处于高电平状态，可以通过第一取反电路12后控制第二485转换电路中14的接收使能端和发送使能端，从而加强了传输信号，达到延长传输距离的效果。当信号由第二485转换电路14传向第一485转换电路11时，通过第二485转换电路的输出端处于高电平状态，可以通过第二取反电路13后，控制第一485转换电路11中的接收使能端和发送使能端，同样达到上述效果。此外，由于本申请中的电路使用低成本的485芯片和反相器，结构简单且成本低，能够降低传输系统的出错率。同时，相比与相关技术中使用一级控制器来延长传输距离，本申请提供的电路更为经济实惠。

在其中一个实施例中，所述第一485转换电路通过连接在两个差分信号端上的第一差分信号线接收通信设备发送的差分信号或者发送差分信号给通信设备，其中，所述第一差分信号线的长度介于600米至1200米之间。

在其中一个实施例中，所述第二485转换电路通过连接在两个差分信号端上的第二差分信号线接收通信设备发送的差分信号或者发送差分信号给通信设备，其中，所述第二差分信号线的长度介于600米至1200米之间。

以上所述实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本实用新型要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种信号中继电路，用于相距预设距离的通信设备间的差分信号的中继，其特征在于，所述信号中继电路包括：第一485转换电路、第一取反电路、第二取反电路和第二485转换电路；其中，所述第一485转换电路的发送端与所述第二485转换电路的接收端连接；所述第二485转换电路的发送端与所述第一485转换电路的接收端连接；所述第一取反电路的输入端与所述第二485转换电路的输出端连接，所述第一取反电路的输出端与所述第二485转换电路的发送使能端及接收使能端连接；所述第二取反电路的输入端与所述第一485转换电路的输出端连接，所述第二取反电路的输出端与所述第一485转换电路的发送使能端及接收使能端连接。

2.根据权利要求1所述的信号中继电路，其特征在于，所述信号中继电路还包括：供电电源，其中，所述供电电源分别与所述第一485转换电路的两个差分信号端和所述第二485转换电路的两个差分信号端连接。

3.根据权利要求2所述的信号中继电路，其特征在于，所述供电电源包括第一上拉电阻、第一匹配电阻、第一下拉电阻、第二上拉电阻、第二匹配电阻和第二下拉电阻；所述第一上拉电阻串联在所述供电电源和所述第一485转换电路的两个差分信号端之中的一个差分信号端之间，所述第一匹配电阻串联在所述第一485转换电路的两个差分信号端之间，所述第一下拉电阻串联在接地端和所述第一485转换电路的两个差分信号端之中的另一个差分信号端之间；

所述第二上拉电阻串联在所述供电电源和所述第二485转换电路的两个差分信号端之中的一个差分信号端之间，所述第二匹配电阻串联在所述第二485转换电路的两个差分信号端之间，所述第二下拉电阻串联在接地端和所述第二485转换电路的两个差分信号端之中的另一个差分信号端之间。

4.根据权利要求3所述的信号中继电路，其特征在于，所述第一上拉电阻和所述第二上拉电阻的阻值相等，所述第一匹配电阻和所述第二匹配电阻的阻值相等；所述第一下拉电阻和所述第二下拉电阻的阻值相等。

5.根据权利要求4所述的信号中继电路，其特征在于，所述供电电源的输出电压为5V；所述第一上拉电阻和所述第二上拉电阻的阻值为47千欧；所述第一下拉电阻和所述第二下拉电阻的阻值为120欧；所述第一下拉电阻和所述第二下拉电阻的阻值为47千欧。

6.根据权利要求1所述的信号中继电路，其特征在于，所述第一取反电路包括反相器。

7.根据权利要求1所述的信号中继电路，其特征在于，所述第二取反电路包括反相器。

8.根据权利要求1所述的信号中继电路，其特征在于，所述信号中继电路还包括电路板，其中，所述第一485转换电路、所述第一取反电路、所述第二取反电路和所述第二485转换电路均设置在所述电路板上。

9.根据权利要求1所述的信号中继电路，其特征在于，所述第一485转换电路通过连接在两个差分信号端上的第一差分信号线接收通信设备发送的差分信号或者发送差分信号给通信设备，其中，所述第一差分信号线的长度介于600米至1200米之间。

10.根据权利要求1所述的信号中继电路，其特征在于，所述第二485转换电路通过连接在两个差分信号端上的第二差分信号线接收通信设备发送的差分信号或者发送差分信号给通信设备，其中，所述第二差分信号线的长度介于600米至1200米之间。

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