專利名稱：一種直流載波通訊電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通訊電路，具體是提供一種直流載波通訊電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)下的直流通訊一般采用都是多線通訊，即供電線和信號(hào)線分開。這樣的 通訊有以下幾點(diǎn)不足1、布線復(fù)雜，成本高；2、電源線和信號(hào)線分開，每個(gè)設(shè)備需要額外供 H1^ ο
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是針對(duì)以上問題，提供一種直流載波通訊電路，其能夠在直流供電線 上進(jìn)行信號(hào)的傳輸，這樣就解決了布線復(fù)雜，需要額外電源等許多問題，只要有電的地方就 能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，通訊速度在9600bps 115200bps，并且提供了總線掉電指示信號(hào)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種直流載波通訊電路，包括電源處理部分A，鏡像電流源和掉電處理部分B，數(shù) 據(jù)發(fā)送部分C、數(shù)據(jù)接收部分D和后級(jí)供電部分E，所述電源處理部分A —端連接直流電源， 其另一端通過鏡像電流源和掉電處理部分B連接數(shù)據(jù)總線，所述鏡像電流源和掉電處理部 分B還通過后級(jí)供電部分E連接數(shù)據(jù)發(fā)送部分C，所述數(shù)據(jù)接收部分D連接數(shù)據(jù)總線。電源處理后給數(shù)據(jù)總線上所有的設(shè)備供電，并且負(fù)責(zé)通訊，鏡像電流源和掉電處 理部分B直接連接總線，主要負(fù)責(zé)產(chǎn)生一個(gè)預(yù)穩(wěn)電壓，給出總線掉電指示，數(shù)據(jù)發(fā)送部分C 接鏡像電流源和掉電處理部分B，主要功能產(chǎn)生一個(gè)140mA的脈沖電流，數(shù)據(jù)接收部分D直 接連接總線，耦合整形后得到所需的信號(hào)，后級(jí)供電部分E接鏡像電流源和掉電處理部分 B，主要負(fù)責(zé)給后級(jí)電路供電。電源處理部分A包括設(shè)置于直流電源和數(shù)據(jù)總線之間的電感Tl，所述電感Tl初級(jí) 線圈和次級(jí)線圈分別并聯(lián)有電阻R3、R4 ；所述電阻R3 —側(cè)還并聯(lián)有串接的二極管D1、電容 Cl和電阻R6，所述二極管Dl和電容Cl之間連接三極管Ql的發(fā)射極，電容Cl和電阻R6之 間連接三極管Ql的集電極，三極管Ql的基極連接有電阻Rl ；所述電阻R4 —側(cè)并聯(lián)有串接 的電阻R5、電容C2和二極管D2，所述電阻R5和電容C2之間連接三極管Q2的集電極，電容 C2和二極管D2之間連接三極管Ql的發(fā)射極，三極管Q2的基極連接有電阻R2?？偩€供電是一個(gè)需連接電抗器輸出的普通電源，電抗器由Tl以及與其并聯(lián)的R3、 R4，按照電流流向的D1、Cl、QU R6和D2、C2、Q2、R5組成。它利用電感電流不能突變的特 性，這樣在總線電流突變的情況下，會(huì)利用與電感并聯(lián)的電阻在總線上產(chǎn)生一個(gè)壓降，這個(gè) 壓降經(jīng)過解調(diào)后就是一個(gè)脈沖信號(hào)。鏡像電流源和掉電處理部分B包括連接電源處理部分A的掉電指示電路，所述掉 電指示電路包括串聯(lián)的電阻R14和三極管Q4，所述三極管Q4的基極連接電阻R14，其集電 極通過電阻R8連接電容C10，且三極管Q4的基極和集電極之間連接有鏡像電流源電路，所 述鏡像電流源電路包括基極相連接的三極管Q2和三極管Q3，所述三極管Q2的集電極連接數(shù)據(jù)總線，三極管Q3的基極通過串聯(lián)的電阻R4、電阻R3、二極管D2連接數(shù)據(jù)總線。Q2在正常 工作情況下集電極為低電平，掉電時(shí)為R14上拉為高電平。D2為預(yù)穩(wěn)壓， R3、R4為電阻分壓，正常工作處于高電平，和Q4、R14、R8、ClO組成掉電指示電路。后級(jí)供電部分E包括連接鏡像電流源和掉電處理部分B的三極管Q8和電阻R10， 三極管Q8的發(fā)射極連接所述鏡像電流源和掉電處理部分B，所述電阻RlO連接三極管Q8的 基極和三極管Q9的發(fā)射極，三極管Q9的基極連接三極管Q8的集電極和電阻R9，三極管Q9 的集電極連接電容C3。由于總線是利用電流的突變進(jìn)行通訊，所以后級(jí)電流不能變化太大，這里通過 R10、Q8、Q9、R9限流31m A給后級(jí)供電，C3為蓄能，這個(gè)供電可以按照不同的需要降到所需 的電壓。數(shù)據(jù)發(fā)送部分C包括通過基極連接所述后級(jí)供電部分E的三極管Q6，所述三極管 Q6的發(fā)射極分別連接電阻R21和三極管Q5，所述三極管Q5的集電極連接有串聯(lián)的電阻R15 和電容C8，所述三極管Q5的發(fā)射極連接有二極管D5，所述三極管Q5的集電極和發(fā)射極之 間還并接有電阻R20。數(shù)據(jù)發(fā)送部分C是瞬間從總線獲取140m A的電流，它是由C8耦合，D5鉗位，R15 限流，Q5、Q6、R21組成簡(jiǎn)易的恒流源產(chǎn)生。這個(gè)電流將利用電抗器的特性，在總線上產(chǎn)生一 個(gè)6. 65V的壓降。數(shù)據(jù)接收部分D包括一端連接數(shù)據(jù)總線的電容C12，所述電容C12的另一端分別 連接電容C11、二極管D4、三極管QlO的基極和電阻R17的一端，所述電阻R17的另一端連 接三極管Q7的集電極，所述三極管Q7的基極和發(fā)射極之間設(shè)置有電阻R22，所述三極管Q7 的基極還通過電阻R16連接三極管QlO的集電極。數(shù)據(jù)接收部分D通過電容C12耦合，然后通過D4，Cl 1鉗位至VCC+0. 7V，然后經(jīng)過 Q10、R16、R22整形得到總線上的數(shù)據(jù)、R17和Q7是吸收輸入的尖峰。本實(shí)用新型的一種直流載波通訊電路，其與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有電路設(shè)計(jì)合理、結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定的特點(diǎn)，能夠在輸送電能的同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，從而降低使用成本，提高了通 訊效率。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是一種直流載波通訊電路的電源處理部分A的電路原理圖；圖2是一種直流載波通訊電路的鏡像電流源和掉電處理部分B，數(shù)據(jù)發(fā)送部分C、 數(shù)據(jù)接收部分D和后級(jí)供電部分E的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的一種直流載波通訊電路作進(jìn)一步的 描述。如附圖1和2所示，一種直流載波通訊電路，包括電源處理部分A，鏡像電流源和 掉電處理部分B，數(shù)據(jù)發(fā)送部分C、數(shù)據(jù)接收部分D和后級(jí)供電部分E，所述電源處理部分A 一端連接直流電源，其另一端通過鏡像電流源和掉電處理部分B連接數(shù)據(jù)總線，所述鏡像電流源和掉電處理部分B還通過后級(jí)供電部分E連接數(shù)據(jù)發(fā)送部分C，所述數(shù)據(jù)接收部分D 連接數(shù)據(jù)總線。 電源處理部分A包括設(shè)置于直流電源和數(shù)據(jù)總線之間的電感Tl，所述電感Tl初級(jí) 線圈和次級(jí)線圈分別并聯(lián)有電阻R3、R4 ；所述電阻R3 —側(cè)還并聯(lián)有串接的二極管D1、電容 Cl和電阻R6，所述二極管Dl和電容Cl之間連接三極管Ql的發(fā)射極，電容Cl和電阻R6之 間連接三極管Ql的集電極，三極管Ql的基極連接有電阻Rl ；所述電阻R4 —側(cè)并聯(lián)有串接 的電阻R5、電容C2和二極管D2，所述電阻R5和電容C2之間連接三極管Q2的集電極，電容 C2和二極管D2之間連接三極管Ql的發(fā)射極，三極管Q2的基極連接有電阻R2。鏡像電流源和掉電處理部分B包括連接電源處理部分A的掉電指示電路，所述掉 電指示電路包括串聯(lián)的電阻R14和三極管Q4，所述三極管Q4的基極連接電阻R14，其集電 極通過電阻R8連接電容C10，且三極管Q4的基極和集電極之間連接有鏡像電流源電路，所 述鏡像電流源電路包括基極相連接的三極管Q2和三極管Q3，所述三極管Q2的集電極連接 數(shù)據(jù)總線，三極管Q3的基極通過串聯(lián)的電阻R4、電阻R3、二極管D2連接數(shù)據(jù)總線。后級(jí)供電部分E包括連接鏡像電流源和掉電處理部分B的三極管Q8和電阻R10， 三極管Q8的發(fā)射極連接所述鏡像電流源和掉電處理部分B，所述電阻RlO連接三極管Q8的 基極和三極管Q9的發(fā)射極，三極管Q9的基極連接三極管Q8的集電極和電阻R9，三極管Q9 的集電極連接電容C3。數(shù)據(jù)發(fā)送部分C包括通過基極連接所述后級(jí)供電部分E的三極管Q6，所述三極管 Q6的發(fā)射極分別連接電阻R21和三極管Q5，所述三極管Q5的集電極連接有串聯(lián)的電阻R15 和電容C8，所述三極管Q5的發(fā)射極連接有二極管D5，所述三極管Q5的集電極和發(fā)射極之 間還并接有電阻R20。數(shù)據(jù)接收部分D包括一端連接數(shù)據(jù)總線的電容C12，所述電容C12的另一端分別 連接電容C11、二極管D4、三極管QlO的基極和電阻R17的一端，所述電阻R17的另一端連 接三極管Q7的集電極，所述三極管Q7的基極和發(fā)射極之間設(shè)置有電阻R22，所述三極管Q7 的基極還通過電阻R16連接三極管QlO的集電極。電源處理部分A (說明書附圖1)為了使直流能載波，必須要對(duì)電源(這里指的是 普通的直流電源，電壓在20V 30V之間)的輸出轉(zhuǎn)成總線的輸出，轉(zhuǎn)換的方式主要是在電 源的輸出添加了附圖1的電路部分(電抗器部分)。此轉(zhuǎn)換方式主要是利用了電感的電流 不能突變的特性，在通訊的時(shí)候，只需要瞬間使某個(gè)設(shè)備的電流增大即可拉低總線電壓，我 們這里設(shè)計(jì)的是總線上電流瞬間增大140mA，那么在R3、R4、R5、R6產(chǎn)生的壓降是0. 14*47. 5 =6. 65V，從而將總線電壓拉低6. 65V，達(dá)到了直流載波的目的。設(shè)備部分(說明書附圖2)本部分主要是物理層收發(fā)部分，供電部分，同時(shí)提供了 總線掉電指示。Dl為了防止電源反接，采用的快速恢復(fù)二極管。Cl是濾除電源上的雜波。Rl的作 用是限制電流過大，當(dāng)后級(jí)電流過大時(shí)，此電阻將被瞬間擊穿，從而保證了不會(huì)影響電源及 總線上其他設(shè)備的正常工作。鏡像電流源和掉電處理部分Q2和Q3組成了鏡像電流源，這個(gè)鏡像電流源有2個(gè) 功能1、提供掉電信號(hào)的輸出，正常工作的情況下，Q2的電流以Q3的電流為鏡像，此電流在 R2上產(chǎn)生的壓降遠(yuǎn)大于總線上的電壓，這樣就保證了在Q2的集電極在正常工作的時(shí)候處于低電平，此 時(shí)Q4不導(dǎo)通，Q4的集電極連接的是總線D2、R3、R4分壓得到，正常工作的時(shí)候 是處于高電平，此時(shí)輸出的SAVE信號(hào)為高電平。當(dāng)總線掉電時(shí)，鏡像電流源失控，Q4的基 極被拉高，Q4導(dǎo)通，Q4的集電極被拉低，將輸出地SAVE信號(hào)拉低，這個(gè)掉電信號(hào)可以提供給 后級(jí)一個(gè)掉電保存數(shù)據(jù)的參考；2、產(chǎn)生一個(gè)預(yù)穩(wěn)壓，這個(gè)預(yù)穩(wěn)壓輸出電壓的值為總線電壓 減去8V,以提供給后級(jí)設(shè)備供電和數(shù)據(jù)的發(fā)送使用。發(fā)送數(shù)據(jù)部分通過一個(gè)33nF電容耦合，D5是鉗位二極管，將其電壓鉗位 在-0. 7V，R15為限流電阻，R20為下拉電阻，正常情況下Q5、Q6不導(dǎo)通。Q5、Q6、R51組成了 一個(gè)簡(jiǎn)易的恒流源，將電流恒流到約140mA，當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，這個(gè)電流將會(huì)在總線上產(chǎn)生一 個(gè)約7V的脈沖。接收數(shù)據(jù)部分通過一個(gè)0. IuF的電容耦合，R19為上拉電阻，保證了常態(tài)下QlO 為截止?fàn)顟B(tài)。D4為鉗位二極管，將其電壓鉗位到VCC+0. 7V，Cll是改善波形用的，R16、R22 為RXD的下拉，保證了常態(tài)下RXD輸出為低電平。Q7、R17為改善輸入的波形，使信號(hào)不至 于會(huì)出現(xiàn)較大的尖峰。后級(jí)供電部分由于本電路的發(fā)送數(shù)據(jù)的核心是瞬問在總線上產(chǎn)生一個(gè)140mA的 電流，所以，供電部分不能變化太大，Q8、Q9組成了一個(gè)簡(jiǎn)易的限流電路，將對(duì)后級(jí)的電流限 制在約30mA，在限流電路的后級(jí)用一個(gè)大電容C3蓄能，當(dāng)后級(jí)電流較小時(shí)，將此電容可以 改小。此電源輸出的電壓約為總線減去9V，這個(gè)供電可以通過其他的方式降壓到所需的電 壓，以供后級(jí)電路使用。以上所述的實(shí)施例，只是本實(shí)用新型較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的技 術(shù)人員在本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種直流載波通訊電路，包括電源處理部分A，鏡像電流源和掉電處理部分B，數(shù)據(jù) 發(fā)送部分C、數(shù)據(jù)接收部分D和后級(jí)供電部分E，其特征在于，所述電源處理部分A —端連接 直流電源，其另一端通過鏡像電流源和掉電處理部分B連接數(shù)據(jù)總線，所述鏡像電流源和 掉電處理部分B還通過后級(jí)供電部分E連接數(shù)據(jù)發(fā)送部分C，所述數(shù)據(jù)接收部分D連接數(shù)據(jù) 總線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流載波通訊電路，其特征在于，所述電源處理部分A包 括設(shè)置于直流電源和數(shù)據(jù)總線之間的電感Tl，所述電感Tl初級(jí)線圈和次級(jí)線圈分別并聯(lián) 有電阻R3、R4 ；所述電阻R3 —側(cè)還并聯(lián)有串接的二極管D1、電容Cl和電阻R6，所述二極管 Dl和電容Cl之間連接三極管Ql的發(fā)射極，電容Cl和電阻R6之間連接三極管Ql的集電 極，三極管Ql的基極連接有電阻Rl ；所述電阻R4 —側(cè)并聯(lián)有串接的電阻R5、電容C2和二 極管D2，所述電阻R5和電容C2之間連接三極管Q2的集電極，電容C2和二極管D2之間連 接三極管Ql的發(fā)射極，三極管Q2的基極連接有電阻R2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流載波通訊電路，其特征在于，所述鏡像電流源和掉 電處理部分B包括連接電源處理部分A的掉電指示電路，所述掉電指示電路包括串聯(lián)的電 阻R14和三極管Q4，所述三極管Q4的基極連接電阻R14，其集電極通過電阻R8連接電容 C10，且三極管Q4的基極和集電極之間連接有鏡像電流源電路，所述鏡像電流源電路包括 基極相連接的三極管Q2和三極管Q3，所述三極管Q2的集電極連接數(shù)據(jù)總線，三極管Q3的 基極通過串聯(lián)的電阻R4、電阻R3、二極管D2連接數(shù)據(jù)總線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流載波通訊電路，其特征在于，所述后級(jí)供電部分E包 括連接鏡像電流源和掉電處理部分B的三極管Q8和電阻R10，三極管Q8的發(fā)射極連接所述 鏡像電流源和掉電處理部分B，所述電阻RlO連接三極管Q8的基極和三極管Q9的發(fā)射極， 三極管Q9的基極連接三極管Q8的集電極和電阻R9，三極管Q9的集電極連接電容C3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流載波通訊電路，其特征在于，所述數(shù)據(jù)發(fā)送部分C包 括通過基極連接所述后級(jí)供電部分E的三極管Q6，所述三極管Q6的發(fā)射極分別連接電阻 R21和三極管Q5，所述三極管Q5的集電極連接有串聯(lián)的電阻R15和電容C8，所述三極管Q5 的發(fā)射極連接有二極管D5，所述三極管Q5的集電極和發(fā)射極之間還并接有電阻R20。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直流載波通訊電路，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接收部分D包 括一端連接數(shù)據(jù)總線的電容C12，所述電容C12的另一端分別連接電容C11、二極管D4、三極 管QlO的基極和電阻R17的一端，所述電阻R17的另一端連接三極管Q7的集電極，所述三 極管Q7的基極和發(fā)射極之間設(shè)置有電阻R22，所述三極管Q7的基極還通過電阻R16連接三 極管QlO的集電極。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種通訊電路，具體是提供一種直流載波通訊電路。其結(jié)構(gòu)包括電源處理部分A，鏡像電流源和掉電處理部分B，數(shù)據(jù)發(fā)送部分C、數(shù)據(jù)接收部分D和后級(jí)供電部分E，所述電源處理部分A一端連接直流電源，其另一端通過鏡像電流源和掉電處理部分B連接數(shù)據(jù)總線，所述鏡像電流源和掉電處理部分B還通過后級(jí)供電部分E連接數(shù)據(jù)發(fā)送部分C，所述數(shù)據(jù)接收部分D連接數(shù)據(jù)總線。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其具有電路設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定的特點(diǎn)，能夠在輸送電能的同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，從而降低使用成本，提高了通訊效率。
文檔編號(hào)H04B3/54GK201839283SQ201020539988
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者任繼光, 朱湘軍, 李偉杰 申請(qǐng)人:廣州視聲電子科技有限公司