[發明專利]一種電流信號解調電路

有效

• 申請號: 201510011378.6
• 申請日: 2015-01-09
• 公開（公告）號: CN104502672B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 鄧旭東
• 申請（專利權）人: 云南卓爍科技有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙)11368
• 代理人: 郭官厚

技術領域

本發明涉及一種電路，具體涉及一種電流信號解調電路，屬于電學技術領域。

背景技術

目前的主站解調電路，其工作原理如圖1所示，從總線BUS1流經從站S1、從站S2、……、從站S_N到達總線BUS2的電流信號，被采樣電阻R1采樣，經耦合電容C1去直流信號后耦合至下級電路。

此電路主要存在以下三個問題：

1、存在工作點飄移問題，無法在大負載動態條件下正常工作。

舉例說明：若采樣電阻為1歐，總線空號電流為100mA，在采樣電阻上產生100mV基準電壓，傳號采樣電壓為110mV；而當空號電流上升為3A，采樣電阻所得電壓為3V，傳號采樣電壓為3.01V，工作點飄移幅度較大，信號檢出困難。

2、由于整個電流變化期間的信號都完全需要通過電容耦合，所以通訊速率范圍適應能力差。

一般來說，總線通訊要求從300bps至9.6Kbps都能正常工作，8個數據位、1個開始位、1個校驗位、1個停止位的異步通訊條件下，信號檢出要求擴大至27Hz至9.6KHz，頻率范圍較大，電路配比十分困難；而且，在通訊幀0和1分布不均衡的情況下，耦合電容的充、放電更加不充分，將直接導致幀后部字節的信號畸變，無法還原信號。

3、隨著負載電流增加，采樣電阻R1消耗功率增大，導致電路發熱嚴重，因此能掛入的結點數量較少。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種具有較高的通訊速率范圍、在大電流動態范圍內能夠可靠接收、并且能夠降低采樣功耗的電流信號解調電路。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

一種電流信號解調電路，其特征在于，包括：

電感邊沿采樣電路：用于對總線上變化的電流的邊沿進行采樣；

比較放大電路：用于對采樣信號進行比較和放大；

反饋維持電路：用于對采樣信號的缺失部分進行還原，并設定電路靈敏度；

經各從站S₁S₂……S_N的電流通過前述電感邊沿采樣電路構成回路，前述電感邊沿采樣電路對總線上變化電流的上升沿和下降沿進行采樣，所得樣本信號先在前述比較放大電路中進行比較放大，前述反饋維持電路將后級輸出反饋至比較放大電路中比較器的輸入端，在采樣信號消失期間保持比較器的輸出電平，并設定翻轉閥值。

前述的電流信號解調電路，其特征在于，

前述電感邊沿采樣電路采用單電感方案：采樣電感L1串聯在總線與總線地的回路中；

前述比較放大電路由比較器A1、電阻R1、R2、R3和R4組成，其中電阻R1、R2在電源與地之間構成分壓關系，串聯中點連接至比較器A1負輸入端；電阻R3、R4在電源與地之間構成分壓關系，串聯中點連接至定比較器A1正輸入端；

前述反饋維持電路采用單電阻方案：反饋電阻R5跨接在比較器A1的輸出與正輸入端；

總線電流經串聯在總線中的采樣電感L1入地構成回路，所得上升沿和下降沿樣本信號輸送至比較器A1的負輸入端，電阻R1、R2連接在電源與地之間，設定比較器A1的負輸入端的工作電壓點，電阻R3、R4連接在電源與地之間，設定比較器A1的正輸入端的參考電壓點，比較器A1依據正、負輸入端的電壓輸出比較結果；在采樣信號存續期間，反饋電阻R5將比較器A1的輸出信號反饋至A1的正輸入端，用于調整比較器A1正輸出端的參考電壓，在采樣信號消失期間，反饋信號能繼續維持比較器A1的輸出電平。

前述的電流信號解調電路，其特征在于，還包括：用于隔離直流信號的電容C1，前述電容C1連接在采樣電感L1與比較器A1的負輸入之間。

前述的電流信號解調電路，其特征在于，

前述電感邊沿采樣電路采用電感橋方案：采樣電感L1、電阻R1形成一組串聯分壓電路，電阻R2、采樣電感L2形成另一組串聯分壓電路，兩組串聯分壓電路并聯起來形成電流敏感的橋式電路，前述橋式電路串聯在總線與總線地的回路中；

前述比較放大電路由比較器A1、電阻R3、R4、R5和R6組成，電阻R3、R4串聯在電源與地之間，串聯中點連接比較器A1負輸入端，電阻R5、R6串聯在電源與地之間，串聯中點連接比較器A1正輸入端；

前述反饋維持電路采用單電阻方案：反饋電阻R7跨接在比較器A1的輸出與正輸入端；