基于安森美s-fsk調(diào)制解調(diào)方式的載波信號(hào)發(fā)送電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于安森美S-FSK調(diào)制解調(diào)方式的載波信號(hào)發(fā)送電路。本實(shí)用新型的目的是提供一種信號(hào)放大功率高、散熱效果好的基于安森美S-FSK調(diào)制解調(diào)方式的載波信號(hào)發(fā)送電路，以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和載波通訊距離，同時(shí)保證通訊質(zhì)量。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：基于安森美S-FSK調(diào)制解調(diào)方式的載波信號(hào)發(fā)送電路，其特征在于：它包括發(fā)送使能控制電路、前端濾波電路、信號(hào)功率放大電路和后端濾波電路。本實(shí)用新型適用于智能電能表間載波通訊的載波信號(hào)發(fā)送電路信號(hào)的增益，實(shí)現(xiàn)智能電能表的用電量采集和通訊。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于安森美S-FSK調(diào)制解調(diào)方式的載波信號(hào)發(fā)送電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子式電能表載波信號(hào)發(fā)送【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是安森美S-FSK(擴(kuò)頻型頻移鍵控)載波調(diào)制解調(diào)方式，主要適用于智能電能表間載波通訊的載波信號(hào)發(fā)送電路信號(hào)的增益，實(shí)現(xiàn)智能電能表的用電量采集和通訊。
【背景技術(shù)】
[0002]目前用于電子式電能表載波通訊的安森美電力載波通訊芯片都采用集成運(yùn)算放大器作為載波信號(hào)發(fā)送電路的信號(hào)增益與選頻。運(yùn)放器件具有集成度高，增益大，成本低，開(kāi)發(fā)方便等特點(diǎn)，被安森美列為參考設(shè)計(jì)，使得在安森美載波解決方案中被廣泛使用。載波通訊本身功耗較高，且在工程應(yīng)用中，往往需要電能表有足夠的載波通訊距離，這就要求載波發(fā)送電路有足夠的發(fā)送功率，而集成運(yùn)放很難滿足這個(gè)要求。因?yàn)榧蛇\(yùn)放集成度較高，其散熱能力較差，在大功率場(chǎng)合應(yīng)用會(huì)影響載波發(fā)送電路的穩(wěn)定性，使通訊質(zhì)量變差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)上述存在的問(wèn)題提供一種信號(hào)放大功率高、散熱效果好的基于安森美S-FSK調(diào)制解調(diào)方式的載波信號(hào)發(fā)送電路，以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和載波通訊距離，同時(shí)保證通訊質(zhì)量。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:基于安森美S-FSK調(diào)制解調(diào)方式的載波信號(hào)發(fā)送電路，其特征在于:它包括發(fā)送使能控制電路、前端濾波電路、信號(hào)功率放大電路和后端濾波電路，其中，
[0005]發(fā)送使能控制電路，輸入端連接使能信號(hào)，輸出端與信號(hào)功率放大電路電連接，用于根據(jù)使能信號(hào)控制信號(hào)功率放大電路與該放大電路工作電壓的通斷；
[0006]前端濾波電路，輸入端連接載波信號(hào)，輸出端與信號(hào)功率放大電路電連接，用于對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行濾波并發(fā)送至信號(hào)功率放大電路；
[0007]信號(hào)功率放大電路，分別與發(fā)送使能控制電路、前端濾波電路和后端濾波電路電連接，用于接收經(jīng)前端濾波電路濾波后的載波信號(hào)，同時(shí)在發(fā)送使能控制電路的控制下實(shí)現(xiàn)其導(dǎo)通，對(duì)濾波后的載波信號(hào)進(jìn)行功率放大，并輸出至后端濾波電路；
[0008]后端濾波電路，輸入端與信號(hào)功率放大電路的輸出端電連接，用于對(duì)放大后的載波信號(hào)再次進(jìn)行濾波。
[0009]所述發(fā)送使能控制電路為一主要由三極管Ql和Q4組成的、作為信號(hào)功率放大電路12V工作電壓開(kāi)關(guān)的兩級(jí)放大電路。
[0010]所述前端濾波電路包括串聯(lián)的電感L3和電容C43，所述電感L3兩端分別電連接有電容C41和C42，電容C41和C42另一端均接地。
[0011]所述信號(hào)功率放大電路為一主要由三極管Q3、Q5和Q6、Q7組成的三級(jí)放大電路。
[0012]所述后端濾波電路為串接于信號(hào)功率放大電路輸出端的電容C49和電感L7所形成的以70KHZ為中心的諧振濾波電路。[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:采用多個(gè)晶體三極管形成放大電路，來(lái)替代現(xiàn)有技術(shù)中的集成運(yùn)算放大器，不僅獲得了非常高的電壓增益，而且由于多個(gè)器件共同使用，散熱面積更大，散熱效果更好，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和載波通訊距離，同時(shí)也保證了通訊質(zhì)量。此外，本實(shí)用新型電路成本較之現(xiàn)有技術(shù)所用的集成運(yùn)放更低。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
[0016]圖3是圖2的直流通路等效電路圖。
[0017]圖4是圖2的交流通路等效電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例包括發(fā)送使能控制電路1、前端濾波電路2、信號(hào)功率放大電路3和后端濾波電路4 ;在有使能信號(hào)時(shí)，發(fā)送使能控制電路I控制12V工作電壓與信號(hào)功率放大電路3連通(此時(shí)信號(hào)功率放大電路能夠正常工作)，載波信號(hào)經(jīng)過(guò)前端濾波電路2送到信號(hào)功率放大電路3進(jìn)行功率放大，輸出信號(hào)再經(jīng)過(guò)后端濾波電路4后通過(guò)耦合電路耦合到電網(wǎng)上。
[0019]發(fā)送使能控制電路1，輸入端連接使能信號(hào)，輸出端與信號(hào)功率放大電路3電連接，用于根據(jù)使能信號(hào)控制12V工作電壓(信號(hào)功率放大電路的工作電壓)與信號(hào)功率放大電路3的連通和斷開(kāi)；它包括三極管Ql (型號(hào)LMBT2222A)和Q4 (型號(hào)LMBT2907)，兩者形成兩級(jí)放大電路，并作為12V工作電壓開(kāi)關(guān)(Q4的發(fā)射極連接該12V電壓，集電極連接信號(hào)功率放大電路)，控制信號(hào)功率放大電路3的正常工作。
[0020]前端濾波電路2，輸入端連接載波信號(hào)，輸出端與信號(hào)功率放大電路3電連接，用于對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行濾波并發(fā)送至信號(hào)功率放大電路3 ;它包括串聯(lián)的電感L3和電容C43，所述電感L3兩端分別電連接有電容C41和C42，電容C41和C42另一端均接地。
[0021 ] 信號(hào)功率放大電路3，分別與發(fā)送使能控制電路1、前端濾波電路2和后端濾波電路4電連接，用于接收經(jīng)前端濾波電路2濾波后的載波信號(hào)，同時(shí)在發(fā)送使能控制電路I的控制下實(shí)現(xiàn)其與12V工作電壓的連通，確保其正常工作，對(duì)濾波后的載波信號(hào)進(jìn)行功率放大，并輸出至后端濾波電路4 ;它包括三極管Q3 (型號(hào)LMBT2222A)、Q5 (型號(hào)LMBT2907)、Q6(型號(hào) 2SD1899)、Q7 (型號(hào) 2SB1261)和 QlO (型號(hào) LMBT2222A)，其中三極管 Q3、Q5 和 Q6、Q7形成三級(jí)放大電路(Q3和Q5是小信號(hào)放大，Q6、Q7是最后一級(jí)功率放大)，QlO在本實(shí)施例電路中作為恒流源，其基極一方面經(jīng)電阻R39與12V工作電壓連接，另一方面經(jīng)兩個(gè)串聯(lián)的二極管D2、D3后接地，發(fā)射極經(jīng)電阻R41后接地，集電極一方面直接與Q7的基極電連接，另一方面經(jīng)二極管Dl后與Q6的基極電連接。
[0022]后端濾波電路4，為串接于信號(hào)功率放大電路3輸出端的電容C49和電感L7所形成的以70KHZ為中心的諧振濾波電路，用于對(duì)放大后的載波信號(hào)再次進(jìn)行濾波。
[0023]在直流通路情況下，本實(shí)施例等效于圖3 ;由圖3可知，QlO的基極對(duì)地電壓為二極管D2、D3 (硅管即可)的壓降之和，由于一個(gè)二極管的壓降約為0.6V，因此，QlO的基極對(duì)地電壓為1.2V左右；同時(shí)根據(jù)該三極管(Q10、LMBT2222A)的特性，其靜態(tài)工作時(shí)基極與發(fā)射極電壓差Vbeq為0.6V左右，那么QlO的發(fā)射極電流為(1.2-0.6)/15=40mA，因?yàn)镼lO的基極電壓恒定，所以QlO為40mA的恒流源。二極管Dl在流過(guò)接近40mA的電流下，根據(jù)二極管Dl的特性，其壓降大概為0.8V左右，三極管Q6和Q7的發(fā)射結(jié)電壓和應(yīng)該在1.2V左右。適當(dāng)?shù)臏p少電阻R39的阻值可以增大流過(guò)二極管D2、D3的電流，增大QlO的基極電壓，從而增大QlO恒流源額恒流值。推挽輸出的Q6、Q7對(duì)管處于微導(dǎo)通狀態(tài)(采用偏置電路，給三極管基級(jí)提供偏置電壓，從而克服信號(hào)放大時(shí)產(chǎn)生交越失真)，對(duì)于12V經(jīng)過(guò)Q6、Q7到電
源地這個(gè)回路,V6處的電壓為6V左右,Vl處的電壓為
【權(quán)利要求】
1.一種基于安森美S-FSK調(diào)制解調(diào)方式的載波信號(hào)發(fā)送電路,其特征在于:它包括發(fā)送使能控制電路(I)、前端濾波電路(2)、信號(hào)功率放大電路(3)和后端濾波電路(4)，其中， 發(fā)送使能控制電路(1)，輸入端連接使能信號(hào)，輸出端與信號(hào)功率放大電路(3)電連接，用于根據(jù)使能信號(hào)控制信號(hào)功率放大電路(3)與該放大電路工作電壓的通斷； 前端濾波電路(2)，輸入端連接載波信號(hào)，輸出端與信號(hào)功率放大電路(3)電連接，用于對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行濾波并發(fā)送至信號(hào)功率放大電路(3)； 信號(hào)功率放大電路(3)，分別與發(fā)送使能控制電路(I)、前端濾波電路(2)和后端濾波電路(4)電連接，用于接收經(jīng)前端濾波電路(2)濾波后的載波信號(hào)，同時(shí)在發(fā)送使能控制電路(I)的控制下實(shí)現(xiàn)其導(dǎo)通，對(duì)濾波后的載波信號(hào)進(jìn)行功率放大，并輸出至后端濾波電路(4)； 后端濾波電路(4)，輸入端與信號(hào)功率放大電路(3)的輸出端電連接，用于對(duì)放大后的載波信號(hào)再次進(jìn)行濾波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于安森美S-FSK調(diào)制解調(diào)方式的載波信號(hào)發(fā)送電路，其特征在于:所述發(fā)送使能控制電路(I)為一主要由三極管Ql和Q4組成的、作為信號(hào)功率放大電路(3) 12V工作電壓開(kāi)關(guān)的兩級(jí)放大電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于安森美S-FSK調(diào)制解調(diào)方式的載波信號(hào)發(fā)送電路，其特征在于:所述前端濾波電路(2)包括串聯(lián)的電感L3和電容C43，所述電感L3兩端分別電連接有電容C41和C42，電容C41和C42另一端均接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于安森美S-FSK調(diào)制解調(diào)方式的載波信號(hào)發(fā)送電路，其特征在于:所述信號(hào)功率放大電路(3)為一主要由三極管Q3、Q5和Q6、Q7組成的三級(jí)放大電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于安森美S-FSK調(diào)制解調(diào)方式的載波信號(hào)發(fā)送電路，其特征在于:所述后端濾波電路(4)為串接于信號(hào)功率放大電路(3)輸出端的電容C49和電感L7所形成的以70KHZ為中心的諧振濾波電路。
【文檔編號(hào)】H04L27/12GK203466846SQ201320580490
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】周君鵬, 趙小進(jìn) 申請(qǐng)人:杭州迅龍科技有限公司