專利名稱：一種基于電流載波控制的信號(hào)傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于電流載波控制的信號(hào)傳輸裝置，屬于信號(hào)傳輸技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電壓信號(hào)傳輸廣泛應(yīng)用于井下設(shè)備數(shù)據(jù)的傳輸系統(tǒng)，在復(fù)雜的環(huán)境中，為了確保井下設(shè)備正常工作，需要檢測(cè)井下設(shè)備的工作狀態(tài)，目前大多數(shù)傳輸裝置采用無線和單總線方式，這樣的傳輸方式存在很多缺點(diǎn)第一、無線傳輸在井下封閉的環(huán)境中會(huì)因?yàn)樵O(shè)備的金屬外殼將信號(hào)屏蔽，使信號(hào) 無法正常傳輸。第二、單總線傳輸，需要控制芯片提供載波，然后通過乘法器對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，中間處理環(huán)節(jié)較多，信號(hào)容易產(chǎn)生失真。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的技術(shù)解決問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大大減少了對(duì)信號(hào)處理的中間環(huán)節(jié)、使整個(gè)系統(tǒng)簡單，干擾小，工作穩(wěn)定可靠的基于電流載波控制的信號(hào)傳輸裝置。采用電流載波控制電路，采用模擬的方式，大大減少了對(duì)信號(hào)處理的中間環(huán)節(jié)，使整個(gè)系統(tǒng)簡單，干擾小，工作穩(wěn)定可靠本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種基于電流載波控制的信號(hào)傳輸裝置，包括電源部分和信號(hào)處理部分；所述的電源部分包括二極管Dl、D4、D7 D9、穩(wěn)壓二極管D2、D5、穩(wěn)壓管D3、電容Cl、C2、C4、C6、C7 C9、Cll C17、限流電阻R1、電阻R5、R6、脈沖發(fā)生器JPl、變壓器T1、M0S管Q5、三極管Q2、Q3和三端穩(wěn)壓器Ul，二極管Dl正極接IlOV電源輸入正端、負(fù)極與二極管D4串聯(lián)，二極管D4的負(fù)極接地，電容Cl與電容C2串聯(lián)后與二極管Dl、D4串聯(lián)的支路并聯(lián)，穩(wěn)壓二極管D2與穩(wěn)壓二極管D5串聯(lián)后與電容C4、電容C6并聯(lián)，穩(wěn)壓二極管D2、電容C4、電容C6的公共端分別接IlOV電源輸入正端、限流電阻Rl的一端和變壓器Tl的原邊的一端連接，電容C7與電容CS并聯(lián)，其公共端一端分別與限流電阻Rl的另一端、穩(wěn)壓管D3的正極和脈沖發(fā)生器JPl的4腳、8腳連接，電容C7與電容C8公共端的另一端分別與穩(wěn)壓二極管D5、電容C4、C6的公共端、穩(wěn)壓管D3的負(fù)極、電容C9的一端和脈沖發(fā)生器JPl的I腳連接，電容C9的另一端與脈沖發(fā)生器JPl的2腳連接，電阻R5的一端與脈沖發(fā)生器JPl的6腳連接，另一端分別與脈沖發(fā)生器JPl的3腳和三極管Q2、Q3的基極連接，三極管Q2的集電極與脈沖發(fā)生器JPl的8腳連接，三極管Q3的集電極與脈沖發(fā)生器JPl的I腳連接，電阻R6的一端分別與三極管Q2、Q3的發(fā)射極連接，另一端與MOS管Q5的柵極連接，二極管D7與MOS管Q5并聯(lián)，變壓器Tl原邊的另一端與MOS管Q5的漏極連接，變壓器Tl的第一繞組與二極管D8的負(fù)極連接、第二繞組與二極管D9的正極連接，電容Cll與C13并聯(lián)，電容C12、C14與C15并聯(lián)，電容C16與C17并聯(lián)，電容Cll與C13公共一端分別與二極管D8的正極和三端穩(wěn)壓器Ul的I腳連接，電容Cll與C13公共另一端分別與電容C12、C14與C15的公共一端、三端穩(wěn)壓器U I的2腳、電容C16與C17的公共一端及地連接并輸出-5V，電容C12、C14與C15的公共另一端與二極管D9的負(fù)極連接，電容C16與C 17的公共另一端與三端穩(wěn)壓器Ul的3腳連接并輸出+5V ;所述的信號(hào)處理部分包括電阻R2 R4、R7、R8、電容C3、C5、CIO、MOS管Ql、運(yùn)算放大器N3、穩(wěn)壓二極管D6和恒流二極管Q4、Q6，外部信號(hào)通過電容ClO輸入到運(yùn)算放大器N3的正端，電容ClO另一端接地，運(yùn)算放大器N3的負(fù)端分別與電阻R7和電容C3的一端連接，電源部分輸出的-5V接運(yùn)算放大器N3的4腳，電源部分輸出的+5V接運(yùn)算放大器N3的8腳和電阻R8的一端，運(yùn)算放大器N3的輸出分別與電阻R8、電容C3的另一端和電阻R4的一端連接，MOS管Ql的柵極分別與電阻R4的另一端、電容C5的一端和穩(wěn)壓二極管D6的正極連接，穩(wěn)壓二極管D6的負(fù)極接地，MOS管Ql的漏極與脈沖發(fā)生器JPl的I腳連接，MOS管Ql的源極分別與電阻R3的一端、恒流二極管Q4、Q6的負(fù)極連接，電阻R3的另一端接地，恒流二極管Q4、Q6的正極與電阻R2的一端連接，電阻R2的另一端與穩(wěn)壓二極管D5的負(fù)極連接。所述的脈沖發(fā)生器JPl采用SE7555芯片。所述的MOS 管 Ql 采用 IRF3215，MOS 管 Q5 采用 RF1N20。所述的運(yùn)算放大器N3采用LM662芯片。所述的三端穩(wěn)壓器Ul采用LP2950AC。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)(I)本實(shí)用新型采用模擬的方式，大大減少了對(duì)信號(hào)處理的中間環(huán)節(jié)，使整個(gè)裝置簡單，干擾小，工作穩(wěn)定可靠；(2)本實(shí)用新型采用DCllOV直流供電，經(jīng)過SE7555變換為穩(wěn)定的+5V/-5V，為外部傳感器和信號(hào)處理部分供電；(3)本實(shí)用新型采用的高溫的MOS管，在井下復(fù)雜高溫的環(huán)境中，為信號(hào)處理部分提供精準(zhǔn)的電流信號(hào)，同時(shí)產(chǎn)生的電流載波信號(hào)通過MOS管耦合在主回路中，電路簡單，抗干擾性好，故障率低，有利于推廣使用。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面就結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步介紹。本實(shí)用新型如圖I所示，包括電源部分和信號(hào)處理部分，電源部分輸入直流110V，通過穩(wěn)壓管穩(wěn)壓穩(wěn)定在30V，經(jīng)過脈沖發(fā)生器SE7555芯片變換為+5V/-5V，電壓紋波小于50mV,為外部傳感器和運(yùn)算放大器LM662芯片供電。電源部分包括二極管D1、D4、D7 D9、穩(wěn)壓二極管D2、D5、穩(wěn)壓管D3、電容C1、C2、C4、C6、C7 C9、Cll C17、限流電阻R1、電阻R5、R6、脈沖發(fā)生器JPl、變壓器Tl、MOS管Q5、三極管Q2、Q3和三端穩(wěn)壓器Ul。二極管Dl、D4采用1V5KE，電容Cl、C2、C4、C6、C7 C9、C11 C17采用鉭電解電容，穩(wěn)壓二極管D2、D5采用IN5253B，穩(wěn)壓管D3采用5. 6V的穩(wěn)壓管，MOS管Q5采用RF1N20，脈沖發(fā)生器JPl采用SE7555芯片，三極管Q2為NPN的三極管，三極管Q3為PNP的三極管，二極管D7、D8、D9采用IN4007，三端穩(wěn)壓器Ul采用LP2950AC。[0019]二極管D1、D4串聯(lián)，電容C1、C2串聯(lián)，然后兩個(gè)支路并聯(lián)，給IlOV濾波，穩(wěn)壓二極管D2、D5串聯(lián)，與C4、C6并聯(lián)，從IlOV上截取30V的電壓，通過限流電阻Rl與5. 6V穩(wěn)壓管D3連接，電容C7、C8與脈沖發(fā)生器JPl的8腳連接，為JPl提供5V的電源，同時(shí)D5、C4、C6、D3、C7、C8的另一端連接在一起與JPl的I腳(GND)連接在一起，C9、R5為JPl提供振蕩頻率，C9分別和JPl的第2腳和I腳連接，R5分別和JPl的6腳和3腳連接，JPl的輸出端3腳與三極管Q2、Q3連接，兩個(gè)三極管的基極連接在一起，Q2的集電極和JPl的8腳連在一起，Q3的集電極和JPl的I腳連在一起，電阻R6和兩個(gè)三極管的發(fā)射極連接在一起，為Q5提供驅(qū)動(dòng)電壓，二極管D7與Q5并聯(lián)，為Q5提供續(xù)流的作用，變壓器Tl原邊的一端與輸入IlOV的正端連接，原邊的另一端與Q5的漏極連接，變壓器Tl的第一繞組通過D8，Cll, C13整流濾波，在經(jīng)過三端穩(wěn)壓器Ul，C16、C17濾波輸出+5V，第二繞組連接D9，C12，C14，C15整流濾波直接輸出。電源部分工作原理輸入電壓是DCl 10V，通過二極管Dl、D4和電容Cl、C2進(jìn)行濾波，然后通過兩個(gè)穩(wěn) 壓二極管D2、D5從IlOV上截取30V的電壓給C4、C6，進(jìn)行濾波，再經(jīng)過穩(wěn)壓管D3和C7、C8濾波，給芯片SE7555提供5V的工作電壓，其中C9和R5使芯片SE7555產(chǎn)生380K的一個(gè)諧振頻率，芯片SE7555的三腳(OUT)輸出一個(gè)固定頻率380K的一個(gè)PWM，然后通過三極管Q2、Q3推挽放大，通過電阻R6為MOS管RF1N20提供驅(qū)動(dòng)電壓，二極管D7為MOS管續(xù)流。芯片SE7555產(chǎn)生的PWM通過MOS管產(chǎn)生了一個(gè)高頻的方波，然后進(jìn)入變壓器Tl，產(chǎn)生一個(gè)高頻的交流電，通過D7、D8整流輸出，其中D7產(chǎn)生的是+5V的直流電壓，通過Cll、C13進(jìn)行濾波，然后經(jīng)過三端穩(wěn)壓器U1，最后經(jīng)過C16、C17濾波輸出DC+5V，D8產(chǎn)生的是-5V的直流電壓，經(jīng)過C12、C14、C15直接輸出。信號(hào)處理部分包括電阻R2 R4、R7、R8、電容C3、C5、CIO、MOS管Q1、運(yùn)算放大器N3、穩(wěn)壓二極管D6和恒流二極管Q4、Q6。運(yùn)算放大器N3A采用LM662芯片，MOS管Ql采用IRF3215。外部信號(hào)SIGMAL通過ClO輸入到運(yùn)放N3的正端(3腳)，R7、C3接運(yùn)放的負(fù)端(2腳)，-5V接運(yùn)放N3的4腳，+5V接N3的8腳，R8的一端接+5V，R8、C3的另一端接運(yùn)放的輸出(I腳)，R4、C5、D6、與Ql的柵極連接，為MOS管Ql提供驅(qū)動(dòng)電壓，Ql的漏極與脈沖發(fā)生器JPl的GND連接，Ql的源極和R3連接，然后與Q4、Q6連接，然后和功率電阻R2連接，最后接入D5的另一端(也就是JPl的GND)。信號(hào)處理部分工作原理電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)傳感器的電壓信號(hào)通過ClO輸入，然后進(jìn)入運(yùn)放芯片LM662的正端(3腳)，芯片LM662的I腳輸出和傳感器信號(hào)一模一樣的電壓信號(hào)，電阻R7、R8和電容C3、C5工作在負(fù)反饋狀態(tài)，通過R4驅(qū)動(dòng)MOS管，MOS管工作在線性狀態(tài)，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓低時(shí)，流過MOS管的電流就少，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)電壓高時(shí)，流過MOS管的電流就多，電流的大小和電壓的大小成正比，電阻R4為了保護(hù)恒流二極管Q4、Q6，Q4、Q6為MOS管提供開通的電壓基準(zhǔn)點(diǎn)O. 8V，D6是8. 2V的穩(wěn)壓二極管為了保護(hù)MOS管，防止MOS管的驅(qū)動(dòng)電壓太高。本實(shí)用新型未詳細(xì)說明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識(shí)。
權(quán)利要求1.一種基于電流載波控制的信號(hào)傳輸裝置，其特征在于包括電源部分和信號(hào)處理部分； 所述的電源部分包括二極管Dl、D4、D7 D9、穩(wěn)壓二極管D2、D5、穩(wěn)壓管D3、電容Cl、C2、C4、C6、C7 C9、C11 C17、限流電阻R1、電阻R5、R6、脈沖發(fā)生器JP1、變壓器Tl、MOS管Q5、三極管Q2、Q3和三端穩(wěn)壓器U1，二極管Dl正極接IlOV電源輸入正端、負(fù)極與二極管D4串聯(lián)，二極管D4的負(fù)極接地，電容Cl與電容C2串聯(lián)后與二極管Dl、D4串聯(lián)的支路并聯(lián)，穩(wěn)壓二極管D2與穩(wěn)壓二極管D5串聯(lián)后與電容C4、電容C6并聯(lián),穩(wěn)壓二極管D2、電容C4、電容C6的公共端分別接IlOV電源輸入正端、限流電阻Rl的一端和變壓器Tl的原邊的一端連接，電容C7與電容CS并聯(lián)，其公共端一端分別與限流電阻Rl的另一端、穩(wěn)壓管D3的正極和脈沖發(fā)生器JPl的4腳、8腳連接，電容C7與電容CS公共端的另一端分別與穩(wěn)壓二極管D5、電容C4、C6的公共端、穩(wěn)壓管D3的負(fù)極、電容C9的一端和脈沖發(fā)生器JPl的I腳連接，電容C9的另一端與脈沖發(fā)生器JPl的2腳連接，電阻R5的一端與脈沖發(fā)生器JPl的6腳連接，另一端分別與脈沖發(fā)生器JPl的3腳和三極管Q2、Q3的基極連接，三極管Q2的集電極與脈沖發(fā)生器JPl的8腳連接，三極管Q3的集電極與脈沖發(fā)生器JPl的I腳連接， 電阻R6的一端分別與三極管Q2、Q3的發(fā)射極連接，另一端與MOS管Q5的柵極連接，二極管D7與MOS管Q5并聯(lián)，變壓器Tl原邊的另一端與MOS管Q5的漏極連接，變壓器Tl的第一繞組與二極管D8的負(fù)極連接、第二繞組與二極管D9的正極連接，電容Cll與C13并聯(lián)，電容C12、C14與C15并聯(lián)，電容C16與C17并聯(lián)，電容Cll與C13公共一端分別與二極管D8的正極和三端穩(wěn)壓器Ul的I腳連接，電容Cll與C13公共另一端分別與電容C12、C14與C15的公共一端、三端穩(wěn)壓器Ul的2腳、電容C16與C17的公共一端及地連接并輸出-5V，電容C12、C14與C15的公共另一端與二極管D9的負(fù)極連接，電容C16與C17的公共另一端與三端穩(wěn)壓器Ul的3腳連接并輸出+5V ； 所述的信號(hào)處理部分包括電阻R2 R4、R7、R8、電容C3、C5、CIO、MOS管Q1、運(yùn)算放大器N3、穩(wěn)壓二極管D6和恒流二極管Q4、Q6，外部信號(hào)通過電容ClO輸入到運(yùn)算放大器N3的正端，電容ClO另一端接地，運(yùn)算放大器N3的負(fù)端分別與電阻R7和電容C3的一端連接，電源部分輸出的-5V接運(yùn)算放大器N3的4腳，電源部分輸出的+5V接運(yùn)算放大器N3的8腳和電阻R8的一端,運(yùn)算放大器N3的輸出分別與電阻R8、電容C3的另一端和電阻R4的一端連接，MOS管Ql的柵極分別與電阻R4的另一端、電容C5的一端和穩(wěn)壓二極管D6的正極連接，穩(wěn)壓二極管D6的負(fù)極接地，MOS管Ql的漏極與脈沖發(fā)生器JPl的I腳連接，MOS管Ql的源極分別與電阻R3的一端、恒流二極管Q4、Q6的負(fù)極連接，電阻R3的另一端接地，恒流二極管Q4、Q6的正極與電阻R2的一端連接，電阻R2的另一端與穩(wěn)壓二極管D5的負(fù)極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于電流載波控制的信號(hào)傳輸裝置，其特征在于所述的脈沖發(fā)生器JPl采用SE7555芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于電流載波控制的信號(hào)傳輸裝置，其特征在于所述的 MOS 管 Ql 采用 IRF3215，MOS 管 Q5 采用 RF1N20。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于電流載波控制的信號(hào)傳輸裝置，其特征在于所述的運(yùn)算放大器N3采用LM662芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于電流載波控制的信號(hào)傳輸裝置，其特征在于所述的三端穩(wěn)壓器Ul采用LP2950A C。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于電流載波控制的信號(hào)傳輸裝置，包括電源部分和信號(hào)處理部分，電源部分輸入直流110V，通過穩(wěn)壓管穩(wěn)壓穩(wěn)定在30V，經(jīng)過脈沖發(fā)生器SE7555芯片變換為+5V/-5V，電壓紋波小于50mV，為外部傳感器和運(yùn)算放大器LM662芯片供電。本實(shí)用新型采用模擬的方式，大大減少了對(duì)信號(hào)處理的中間環(huán)節(jié)，使整個(gè)裝置簡單，干擾小，工作穩(wěn)定可靠；本實(shí)用新型采用DC110V直流供電，經(jīng)過SE7555變換為穩(wěn)定的+5V/-5V，為外部傳感器和信號(hào)處理部分供電；本實(shí)用新型采用的高溫的MOS管，在井下復(fù)雜高溫的環(huán)境中，為信號(hào)處理部分提供精準(zhǔn)的電流信號(hào)，同時(shí)產(chǎn)生的電流載波信號(hào)通過MOS管耦合在主回路中，電路簡單，抗干擾性好，故障率低，有利于推廣使用。
文檔編號(hào)G08C19/02GK202650234SQ20122018375
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月27日
發(fā)明者高濤, 劉建華, 陳京誼, 孫哲峰, 王學(xué)軍, 張福亮, 劉曉剛, 張宏, 向偉榮, 孫宏明 申請(qǐng)人:航天科工慣性技術(shù)有限公司