一种适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路，包括基准源电路、发送电路和接收电路；所述基准源电路生成基准电压，并提供给发送电路和接收电路使用；所述发送电路完成发送信号的放大和驱动输出；所述接收电路完成输入信号的提取、放大。本实用新型专利技术提供了一种简单有效的适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路，仅使用基本运算放大器和功率放大器，具有结构简单、只需单电源、易于实现、成本低廉和无需DSP具备DAC的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路
本技术属于窄带电力线通讯领域，具体涉及一种适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路。
技术介绍
窄带电力线通讯系统一般使用DSP+模拟前端的架构，其中DSP完成数字信号处理和协议解析等功能，模拟前端对电力线上的传输信号进行提取、放大和预处理传入DSP的ADC端口，并把DSP输出的调制信号放大、后处理并驱动到电力线上。由于涉及功能较多，传统电力线通讯系统一般使用专用的电力线模拟前端芯片，这种芯片一般使用数字接口配置内部参数，并与DSP的ADC和DAC相连接，但是使用专用芯片会增加整体设计的成本，同时也不是所有的DSP都具备DAC，影响了窄带电力线通讯系统的应用。
技术实现思路
本技术是为了克服现有技术中存在使用专用芯片会增加系统设计成本以及DSP可能不具备DAC的缺点而提出的，其目的是提供一种适用于窄带电力线通讯的模拟前端。本技术是通过以下技术方案实现的：一种适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路，包括基准源电路、发送电路和接收电路；所述基准源电路生成基准电压，并提供给发送电路和接收电路使用；所述发送电路完成发送信号的放大和驱动输出；所述接收电路完成输入信号的提取、放大。在上述技术方案中，所述发送电路包括依次连接的波形合成电路、发送有源低通滤波器、发送可变增益放大器、发送功率放大电路和发送耦合滤波电路；所述波形合成电路接收DSP芯片输出的PWM信号；所述发送耦合滤波电路输出端与电力线接口连接。在上述技术方案中，所述接收电路包括依次连接的接收可变增益放大器、接收有源低通滤波器和接收耦合滤波电路；所述接收可变增益放大器的输入端与电力线接口连接；所述接收耦合滤波电路的输出端连接DSP芯片的采样接口。在上述技术方案中，所述发送有源低通滤波器和接收有源低通滤波器均由至少一级有源低通滤波器组成，且两者的有源低通滤波器的电路组成相同；所述有源低通滤波器为二阶有源低通滤波器。在上述技术方案中，所述发送可变增益放大器和接收可变增益放大器采用相同的可变增益放大器。在上述技术方案中，所述基准源电路包括相互连接的分压电路和电压跟随器。在上述技术方案中，所述波形合成电路由基本同向加法电路构成。在上述技术方案中，所述发送功率放大电路是由电阻R13、R14、R15、电容C8和运算放大器U4组成了具备恒定放大系数的功率放大电路。在上述技术方案中，所述发送耦合滤波电路包括初级串联的电阻R16、R17、二极管D1、D2和二极管D3、D4，三个串联组之间并联，并联后连接电容C9，且两个二极管组之间连接电感L1。在上述技术方案中，所述接收耦合滤波电路包括并联连接的稳压二极管D6、电阻R18、电感L2、电容C11组成的初级并联电路，初级并联电路与电感L3、电容C12、电阻R19串联。本技术的有益效果是：本技术提供了一种简单有效的适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路，仅使用基本运算放大器和功率放大器，具有结构简单、只需单电源、易于实现、成本低廉和无需DSP具备DAC的优点。附图说明图1是本技术适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路的结构示意图；图2是本技术适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路中基准源电路的电路图；图3是本技术适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路中波形合成电路的电路图；图4是本技术适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路中有源低通滤波器的电路图；图5是本技术适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路中功率放大电路的电路图；图6是本技术适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路中发送耦合滤波电路的电路图；图7是本技术适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路中接收耦合滤波电路的电路图；其中：1基准源电路2发送电路3接收电路4波形合成电路5发送有源低通滤波器6发送可变增益放大器7发送功率放大电路8发送耦合滤波电路9接收可变增益放大器10接收有源低通滤波器11接收耦合滤波电路12DSP芯片13电力线接口。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术适用于窄带电力线通讯的模拟前端的技术方案。如图1所示，一种适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路，包括基准源电路1、发送电路2和接收电路3；所述基准源电路1生成基准电压，并提供给发送电路2和接收电路3使用；所述发送电路2完成发送信号的放大和驱动输出；所述接收电路3完成输入信号的提取、放大。所述发送电路2包括依次连接的波形合成电路4、发送有源低通滤波器5、发送可变增益放大器6、发送功率放大电路7和发送耦合滤波电路8；所述波形合成电路4接收DSP芯片12输出的PWM信号；所述发送耦合滤波电路8输出端与电力线接口13连接。所述接收电路3包括依次连接的接收可变增益放大器9、接收有源低通滤波器10和接收耦合滤波电路11；所述接收可变增益放大器9的输入端与电力线接口13连接；所述接收耦合滤波电路11的输出端连接DSP芯片12的采样接口。所述发送有源低通滤波器5和接收有源低通滤波器10均由至少一级有源低通滤波器组成，且两者的有源低通滤波器的电路组成相同。当采用多级有源低通滤波器时，多个有源低通滤波器之间串联连接。所述发送可变增益放大器6和接收可变增益放大器9采用相同的可变增益放大器。所述发送可变增益放大器6的数字接口连接发射增益控制接口；接收可变增益放大器9的数字接口连接接收增益控制接口。如图2所示，本实施例中基准源电路1使用单电源供电，为整体电路提供中点电位电源，为发送电路2和接收电路3提供基准电压Vref。所述基准源电路1包括电阻R1、R2和C1组成的分压电路以及U1，R3、R4、C2、C3构成的稳定的电压跟随器，所述基准源电路1的具体电路连接为：电阻R1一端接VCC，另一端连接电阻R2，电阻R2的另一端接地，且电阻R2两端并联极性电容C1，R1、R2和C1组成的分压电路与电压跟随器中的运算放大器U1的同相输出端连接；运算放大器U1的电源负极接地，电源正极接VCC，反相输入端分别连接电阻R3的一端和电容C2一端，输出端分别连接电容C2的另一端和电阻R4的一端，电阻R3的另一端和电阻R4的另一端均连接极性电阻C3的正极端，且极性电阻C3的正极端输出基准电压Vref；极性电阻C3的负极端接地。如图3所示，所述波形合成电路4由基本同向加法电路构成，两个输入信号分别为具有一定相位差的PWM信号，通过改变初始相位和PWM周期，可以对输出信号的相位和频率进行调制。所述波形合成电路的具体电路连接为：DSP芯片输出的第一路PWM信号依次连接电容C4、电阻R5；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路，其特征在于：包括基准源电路（1）、发送电路（2）和接收电路（3）；所述基准源电路（1）生成基准电压，并提供给发送电路（2）和接收电路（3）使用；所述发送电路（2）完成发送信号的放大和驱动输出；所述接收电路（3）完成输入信号的提取、放大。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路，其特征在于：包括基准源电路（1）、发送电路（2）和接收电路（3）；所述基准源电路（1）生成基准电压，并提供给发送电路（2）和接收电路（3）使用；所述发送电路（2）完成发送信号的放大和驱动输出；所述接收电路（3）完成输入信号的提取、放大。


2.根据权利要求1所述的适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路，其特征在于：所述发送电路（2）包括依次连接的波形合成电路（4）、发送有源低通滤波器（5）、发送可变增益放大器（6）、发送功率放大电路（7）和发送耦合滤波电路（8）；所述波形合成电路（4）接收DSP芯片（12）输出的PWM信号；所述发送耦合滤波电路（8）输出端与电力线接口（13）连接。


3.根据权利要求2所述的适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路，其特征在于：所述接收电路（3）包括依次连接的接收可变增益放大器（9）、接收有源低通滤波器（10）和接收耦合滤波电路（11）；所述接收可变增益放大器（9）的输入端与电力线接口（13）连接；所述接收耦合滤波电路（11）的输出端连接DSP芯片（12）的采样接口。


4.根据权利要求3所述的适用于窄带电力线通讯的模拟前端电路，其特征在于：所述发送有源低通滤波器（5）和接收有源低通滤波器（10）均由至少一级有源低通滤波器组成，且两者的有源低通滤波器的电路组成相同；所述有源低通滤波器为二...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵楠，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：新型
国别省市：天津;12