应用于两线制总线的模拟前端装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开了一种应用于两线制总线的模拟前端装置。所述装置包括双输入单输出的接收链路和单输入双输出的发射链路，其中：接收链路，用于接收到经由两线制总线传输的双路模拟信号后，通过第一处理电路对双路模拟信号进行放大滤波处理，并转换得到一路数字信号，输出至模拟前端装置所在的数字设备；发射链路，用于接收数字设备发送的数字信号后，转换成双路模拟信号，通过第二处理电路对双路模拟信号进行放大滤波处理后输出至两线制总线；第一处理电路和第二处理电路均为双路且对称设置的增益带宽可调节电路。通过本实用新型专利技术的技术方案，能够实现模拟前端装置在两线制总线中的应用，提高两线制总线兼容性，降低两线制总线使用成本。

Analog Front-end Device Applied to Two-wire Bus

The embodiment of the utility model discloses an analog front-end device applied to two-wire bus. The device includes a receiving link with double input and single output and a transmitting link with single input and double output. The receiving link is used to amplify and filter the dual analog signals transmitted through the two-wire bus, and converts one digital signal to the digital equipment where the analog front-end device is located, after receiving the dual analog signals transmitted through the two-wire bus. Links are used to receive digital signals sent by digital devices and convert them into two-way analog signals. After amplifying and filtering the two-way analog signals through the second processing circuit, they are output to the two-wire bus. The first processing circuit and the second processing circuit are both two-way and symmetrically set gain bandwidth adjustable circuits. Through the technical scheme of the utility model, the application of the analog front-end device in the two-wire bus can be realized, the compatibility of the two-wire bus can be improved, and the use cost of the two-wire bus can be reduced.

【技术实现步骤摘要】
应用于两线制总线的模拟前端装置
本技术实施例涉及总线技术，尤其涉及一种应用于两线制总线的模拟前端装置。
技术介绍
在自动化和制造技术中，越来越频繁的使用串行总线系统，特别是随着工业互联网技术的发展，各类总线被广泛的应用于工业现场自动化中。如何实现高质量的信息传输、提高数据传输率、延长数据传输距离是所有串行总线系统函待解决的问题。现有技术中，由于各种工业总线系统支持的通信协议和通信制式并不相同，因此都需要有相应的线缆进行传输，例如，现有的支持双绞线的两线制总线系统并不支持使用同轴电缆作为传输线缆，从而增加了两线制总线的使用成本。
技术实现思路
本技术实施例提供一种应用于两线制总线的模拟前端装置，以实现模拟前端装置在两线制总线中的应用，进而提高两线制总线的兼容性，降低两线制总线的使用成本。第一方面，本技术实施例提供了一种应用于两线制总线的模拟前端装置，包括：双输入单输出的接收链路以及单输入双输出的发射链路，其中：所述双输入单输出的接收链路，用于接收到经由两线制总线传输的双路模拟信号后，通过第一处理电路对所述双路模拟信号进行放大滤波处理，并通过模数转换电路对处理后的双路模拟信号进行模数转换得到一路数字信号，之后将所述数字信号输出至模拟前端装置所在的数字设备；所述单输入双输出的发射链路，用于接收所述模拟前端装置所在的数字设备发送的数字信号后，通过数模转换电路转换成双路模拟信号，通过第二处理电路对所述双路模拟信号进行放大滤波处理后输出至所述两线制总线；所述第一处理电路和所述第二处理电路均为双路且对称设置的增益带宽可调节电路；所述第一处理电路和所述第二处理电路中，确定通道信号增益的电阻被设置为可调电阻，确定通道信号带宽的电容被设置为可调电容。进一步的，所述第一处理电路包括：双输入双输出的低噪声放大电路以及双输入双输出的第一放大滤波电路；所述第二处理电路包括：双输入双输出的第二放大滤波电路；所述第一放大滤波电路和/或所述第二放大滤波电路包括：双输入双输出的可编程放大子电路以及双输入双输出的带宽可调滤波子电路；其中，所述第一放大滤波电路中的可编程放大子电路的双输入端与所述低噪声放大电路的双输出端相连，所述第一放大滤波电路中的带宽可调滤波子电路的双输出端与所述模数转换电路的双输入端相连；所述第二放大滤波电路中的可编程放大子电路的双输入端与所述数模转换电路的双输出端相连，所述第二放大滤波电路中的带宽可调滤波子电路的双输出端用于将输出信号输出至所述两线制总线。进一步的，其特征在于，所述可编程放大子电路包括：双输入双输出的第一可编程放大器；在所述可编程放大子电路中，所述第一可编程放大器的第一信号输入端分别与第五电阻、第六电阻的第一端以及第三电容的第一端相连，所述第一可编程放大器的第一信号输出端分别与所述第六电阻的第二端以及所述第三电容的第二端相连；所述第一可编程放大器的第二信号输入端分别与第七电阻、第八电阻的第一端以及第四电容的第一端相连，所述第一可编程放大器的第二信号输出端分别与所述第八电阻的第二端以及所述第四电容的第二端相连；其中，所述第五电阻和所述第七电阻为可调电阻，用于调整所在电路的输入输出通道的信号增益；所述第三电容和所述第四电容为可调电容，用于调整所在电路的输入输出通道的信号带宽。进一步的，所述第一处理电路包括：双输入双输出的低噪声放大电路以及双输入双输出的第一放大滤波电路；所述第二处理电路包括：双输入双输出的第二放大滤波电路；所述第一放大滤波电路和/或所述第二放大滤波电路为集成放大滤波子电路；其中，所述集成放大滤波子电路具体包括：双输入双输出的第二可编程放大器、双输入双输出的第三可编程放大器以及双输入双输出的第四可编程放大器；在所述集成放大滤波子电路中，所述第二可编程放大器的第一信号输入端分别与第八电阻、第九电阻的第一端、第十电阻的第一端、第五电容的第一端以及第六电容的第一端相连，所述第二可编程放大器的第一信号输出端分别与所述第九电阻的第二端、所述第五电容的第二端以及第十一电阻的第一端相连；所述第二可编程放大器的第二信号输入端分别与第十四电阻、第十五电阻的第一端、第十六电阻的第一端、第九电容的第一端以及第十电容的第一端相连，所述第二可编程放大器的第二信号输出端分别与所述第十五电阻的第二端、所述第九电容的第二端以及第十七电阻的第一端相连；所述第三可编程放大器的第一信号输入端分别与所述第十一电阻的第二端以及第七电容的第一端相连，所述第三可编程放大器的第一信号输出端分别与所述第七电容的第二端、所述第十电容的第二端、所述第十六电阻的第二端以及第十二电阻的第一端相连；所述第三可编程放大器的第二信号输入端分别与所述第十七电阻的第二端以及第十一电容的第一端相连，所述第三可编程放大器的第二信号输出端分别与所述第十一电容的第二端、所述第六电容的第二端、所述第十电阻的第二端以及第十八电阻的第一端相连；所述第四可编程放大器的第一信号输入端分别与所述第十二电阻的第二端、第十三电阻的第一端以及第八电容的第一端相连，所述第四可编程放大器的第一信号输出端分别与所述第十三电阻的第二端以及所述第八电容的第二端相连；所述第四可编程放大器的第二信号输入端分别与所述第十八电阻的第二端、第十九电阻的第一端以及第十二电容的第一端相连，所述第四可编程放大器的第二信号输出端分别与所述第十九电阻的第二端以及所述第十二电容的第二端相连；其中，所述第八电阻、所述第十二电阻、所述第十四电阻和所述第十八电阻为可调电阻，用于调整所在电路的输入输出通道的信号增益；所述第五电容、所述第六电容、所述第七电容、所述第八电容、所述第九电容、所述第十电容、所述第十一电容和所述第十二电容为可调电容，用于调整所在电路的输入输出通道的信号带宽。进一步的，所述低噪声放大电路包括：低噪声放大器；在所述低噪声放大电路中，所述低噪声放大器的第一信号输入端分别与第一电阻、第二电阻的第一端以及第一电容的第一端相连，所述低噪声放大器的第一信号输出端分别与所述第二电阻的第二端以及所述第一电容的第二端相连；所述低噪声放大器的第二信号输入端分别与第三电阻、第四电阻的第一端以及第二电容的第一端相连，所述低噪声放大器的第二信号输出端分别与所述第四电阻的第二端以及所述第二电容的第二端相连；其中，所述第一电阻和所述第三电阻为可调电阻，用于调整所在电路的输入输出通道的信号增益；所述第一电容和所述第二电容为可调电容，用于调整所在电路的输入输出通道的信号带宽。进一步的，所述可调电阻的阻值范围为50Ω至50kΩ；所述可调电容的电容值范围为100pf至100f。进一步的，所述装置还包括：校准电路，所述校准电路与所述装置中包括的可调电阻以及可调电容相连；所述校准电路，用于对可调电阻的阻值进行调整，和/或根据可调电阻设定的阻值，对关联可调电容的电容值进行校准，以调整信号增益和/或信号带宽。进一步的，还包括时钟电路：所述时钟电路分别与所述模数转换电路以及所述数模转换电路相连，用于产生设定频率的时钟信号，以控制所述模数转换电路以及所述数模转换电路按照所述设定频率进行采样。进一步的，所述时钟电路包括依次连接的晶体振荡器和锁相环，其中，所述晶体振荡器用于产生参考时钟信号，所述锁相环用于将所述参考时钟信号调整为所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于两线制总线的模拟前端装置，其特征在于，包括双输入单输出的接收链路以及单输入双输出的发射链路，其中：所述双输入单输出的接收链路，用于接收到经由两线制总线传输的双路模拟信号后，通过第一处理电路对所述双路模拟信号进行放大滤波处理，并通过模数转换电路对处理后的双路模拟信号进行模数转换得到一路数字信号，之后将所述数字信号输出至模拟前端装置所在的数字设备；所述单输入双输出的发射链路，用于接收所述模拟前端装置所在的数字设备发送的数字信号后，通过数模转换电路转换成双路模拟信号，通过第二处理电路对所述双路模拟信号进行放大滤波处理后输出至所述两线制总线；所述第一处理电路和所述第二处理电路均为双路且对称设置的增益带宽可调节电路；所述第一处理电路和所述第二处理电路中，确定通道信号增益的电阻被设置为可调电阻，确定通道信号带宽的电容被设置为可调电容。

【技术特征摘要】
1.一种应用于两线制总线的模拟前端装置，其特征在于，包括双输入单输出的接收链路以及单输入双输出的发射链路，其中：所述双输入单输出的接收链路，用于接收到经由两线制总线传输的双路模拟信号后，通过第一处理电路对所述双路模拟信号进行放大滤波处理，并通过模数转换电路对处理后的双路模拟信号进行模数转换得到一路数字信号，之后将所述数字信号输出至模拟前端装置所在的数字设备；所述单输入双输出的发射链路，用于接收所述模拟前端装置所在的数字设备发送的数字信号后，通过数模转换电路转换成双路模拟信号，通过第二处理电路对所述双路模拟信号进行放大滤波处理后输出至所述两线制总线；所述第一处理电路和所述第二处理电路均为双路且对称设置的增益带宽可调节电路；所述第一处理电路和所述第二处理电路中，确定通道信号增益的电阻被设置为可调电阻，确定通道信号带宽的电容被设置为可调电容。2.根据权利要求1所述的模拟前端装置，其特征在于，所述第一处理电路包括：双输入双输出的低噪声放大电路以及双输入双输出的第一放大滤波电路；所述第二处理电路包括：双输入双输出的第二放大滤波电路；所述第一放大滤波电路和/或所述第二放大滤波电路包括：双输入双输出的可编程放大子电路以及双输入双输出的带宽可调滤波子电路；其中，所述第一放大滤波电路中的可编程放大子电路的双输入端与所述低噪声放大电路的双输出端相连，所述第一放大滤波电路中的带宽可调滤波子电路的双输出端与所述模数转换电路的双输入端相连；所述第二放大滤波电路中的可编程放大子电路的双输入端与所述数模转换电路的双输出端相连，所述第二放大滤波电路中的带宽可调滤波子电路的双输出端用于将输出信号输出至所述两线制总线。3.根据权利要求2所述的模拟前端装置，其特征在于，所述可编程放大子电路包括：双输入双输出的第一可编程放大器；在所述可编程放大子电路中，所述第一可编程放大器的第一信号输入端分别与第五电阻、第六电阻的第一端以及第三电容的第一端相连，所述第一可编程放大器的第一信号输出端分别与所述第六电阻的第二端以及所述第三电容的第二端相连；所述第一可编程放大器的第二信号输入端分别与第七电阻、第八电阻的第一端以及第四电容的第一端相连，所述第一可编程放大器的第二信号输出端分别与所述第八电阻的第二端以及所述第四电容的第二端相连；其中，所述第五电阻和所述第七电阻为可调电阻，用于调整所在电路的输入输出通道的信号增益；所述第三电容和所述第四电容为可调电容，用于调整所在电路的输入输出通道的信号带宽。4.根据权利要求1所述的模拟前端装置，其特征在于，所述第一处理电路包括：双输入双输出的低噪声放大电路以及双输入双输出的第一放大滤波电路；所述第二处理电路包括：双输入双输出的第二放大滤波电路；所述第一放大滤波电路和/或所述第二放大滤波电路为集成放大滤波子电路；其中，所述集成放大滤波子电路具体包括：双输入双输出的第二可编程放大器、双输入双输出的第三可编程放大器以及双输入双输出的第四可编程放大器；在所述集成放大滤波子电路中，所述第二可编程放大器的第一信号输入端分别与第八电阻、第九电阻的第一端、第十电阻的第一端、第五电容的第一端以及第六电容的第一端相连，所述第二可编程放大器的第一信号输出端分别与所述第九电阻的第二端、所述第五电容的第二端以及第十一电阻的第一端相连；所述第二可编程放大器的第二信号输入端分别与第十四电阻、第十五电阻的第一端、第十六电阻的第一端、第九电容的第一端以及第十电容的第一端相连，所述第二可编程放大器的第二信号输出端分别与所述第十五电阻的第二端、所述第九电容的第二端以及第十七电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：马寒玉，
申请(专利权)人：北京神经元网络技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11