载波调制电路制造技术

一种载波调制电路，用来将输入的数字调制信号对输入的正弦波信号进行调制以得到调制输出信号，该电路包括：调制单元，是连接该正弦波信号的输入处的、由受第一开关控制的陷波滤波电路构成的旁路电路，该第一开关为电控开关，该数字调制信号即为该第一开关的控制信号，在该第一开关处于闭合状态时，该陷波滤波电路将该正弦波信号旁路吸收掉，在该第一开关处于断开状态时，将该正弦波信号送到后级电路，在该控制信号驱动该第一开关断开、闭合的过程中就将该正弦波信号调制成承载了该数字调制信号所携带的有效信息的调制信号；以及功率放大单元，用以将该调制信号进行放大处理。既能够满足稳定性和可靠性要求，又能够满足成本较低和功耗较小要求。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力设备，尤其涉及一种电力设备系统中的通讯电路。
技术介绍
自动抄表系统是电力设备系统中的得到较为广泛应用的一个类别。在自动抄表系 统中通常采用载波通讯方式，它是发送端将高频正弦波信号和低频通信信号调制在一起后 耦合到通讯线路，比如低压电力传输线上，接收端通过耦合获取通讯信号，再通过解调电 路使高频正弦波信号和低频通信信号分离后将承载了有效信息的通信信号送到微处理器 进行分析和解释以实现信息的传递。现有的载波调制电路，有两种较常见的实现方式，其一是采用二极管、电容、电阻 以及三极管组成简单的谐振震荡电路，将低频数字信号调制成高频正弦信号输出，这种方 式虽然容易实现但组成电路的元器件参数必须精确调整，电路稳定性和可靠性较差，容易 受环境影响；其另一是采用专用的载波调制集成电路，成本高、结构复杂，难以在小系统中 使用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足，而提出一种既能够 满足稳定性和可靠性要求，又能够满足成本较低和功耗较小的要求的载波调制电路。本专利技术针对上述技术问题而提出的技术方案包括，提出一种载波调制电路，用来 将输入的一数字调制信号对输入的一正弦波信号进行调制以得到一调制输出信号，该电路 包括一调制单元，是连接该正弦波信号的输入处的、由一受第一开关控制的一陷波滤 波电路构成的旁路电路，该第一开关为一电控开关，该数字调制信号即为该第一开关的控 制信号，在该第一开关处于闭合状态时，该陷波滤波电路将该正弦波信号旁路吸收掉，在该 第一开关处于断开状态时，将该正弦波信号送到后级电路，在该控制信号驱动该第一开关 断开、闭合的过程中就将该正弦波信号调制成承载了该数字调制信号所携带的有效信息的 一调制信号；以及—功率放大单元，用以将该调制信号进行放大处理。还包括一滤波单元，用以滤出杂波。还包括一耦合单元，用以将已经输出滤波处理的信号耦合到通讯线路上。还包括一收发切换单元，用以在该调制单元处于工作态时将该调制信号发送到 该通讯线路上。 该陷波滤波电路为一电感电容谐振选频带通电路。该第一开关是由两个MOS管串接而成的，或者是有一继电器构成。该收发切换单元是一电子开关，该电子开关是由两个MOS管串接而成的，或者是 有一继电器构成。与现有技术相比，本专利技术的载波调制电路，其有益效果包括可以快速调制；载波通讯速率可调；电路简单，成本较低；功耗很低；以及受环境 温度等影响小，工作稳定、可靠。附图说明图1是本专利技术的载波调制电路实施例的电原理框图。图2是本专利技术的载波调制电路实施例的输入输出信号图。图3是本专利技术的载波调制电路实施例一的电原理图。图4是本专利技术的载波调制电路实施例二的电原理图。具体实施方式以下结合附图，对本专利技术予以进一步地详尽阐述。图1为本专利技术的载波调制电路实施例的电原理框图，图2是本专利技术的载波调制电 路实施例的输入输出信号图。该电路由调制单元1、功率放大单元2、收发切换单元3、滤波 单元4以及耦合单元5组成。该电路的工作原理电路的调制单元1将连续的正弦高频信 号IN和承载有用信息的低频开关信号CTRLl调制到一起后送到功率放大单元2，得到调制 好的信号0UT2，以提高电路的带负载能力；通过控制信号CTRL2可以控制该收发切换单元 3动作以有效防止串扰现象发生；通过使用滤波单元4可滤除载波信号的谐波噪声，使电路 通信时更加稳定、可靠；通过使用耦合单元5可将经过滤波处理的调制信号OUTl耦合到通 讯线路上以传输出去。图3是本专利技术的载波调制电路实施例一的电原理图。其中，调制单元1是由电容Cl、电感Ll以及由两个MOS管Q1、Q2串联而成的开关构成。 其具体工作过程包括当承载有用信息的低频开关信号CTRLl控制开关处于闭合状态时， 利用LC谐振选频带通原理，将高频正弦波信号IN吸收掉，当该低频开关信号CTRLl控制开 关处于截止状态时，LC谐振选频带通电路失去作用，高频正弦波信号可传输给后级功率放 大单元2，完成整个调制过程。需要说明的是，该处开关使用两个MOS管串联，这样才能有效 控制正弦波信号的正半周和负半周。在一个可实现9600BPS通讯率的具体实现中，该高频 正弦波信号为50KHz，也就是该高频正弦波信号与低频开关信号的频率比约10 1，一般而 言，该比值是越大越好，经测试，该比值应不小于8 1。功率放大单元2是由电阻Rl至R5，电容C2、C3以及C4，以及放大器Ul构成。其 中，电阻R2、R5提供直流偏置；电阻Rl、R4，电容C2、C4构成放大器Ul的反馈网络，通过电 阻Rl，R4可调节放大器Ul的放大倍数；电容C2可防止产生自激震荡，电阻R3可起限流保 护作用，电容C3可起交流耦合作用，经过该功率放大单元2的处理，可以得到调制好的信号 0UT2。收发切换单元3是由两个MOS管Q3、Q4串联而成的开关。通过控制信号CTRL2可 以控制收发切换单元3只在发送状态时闭合；而在接收状态时则处于截止状态，以防范通 讯线路上的信号、噪声等反馈到调制电路从而给调制过程带来串扰。滤波单元4是由电阻R6，电感L3以及电容C5构成。其中电感L3以及电容C5组 成LC谐振选频带阻滤波器，滤除不需要的杂波。4耦合单元5主要由一耦合变压器Tl构成，还可以包括位于该耦合变压器Tl的靠 通讯线路一侧的耦合电感L2以及耦合电容C6，并联于该耦合变压器Tl的远离通讯线路一 侧的防护管D1，该耦合单元5可将经过滤波处理的调制信号OUTl耦合到通讯线路上以传输出去。图4是本专利技术的载波调制电路实施例二的电原理图。其与上述实施例一的区别在 于用一继电器构成的开关替代了上述实施例一的由两个MOS管Ql、Q2串联而成的开关； 用另一继电器构成的开关替代了上述实施例一的由两个MOS管Q3、Q3串联而成的另一开关。上述内容，仅为本专利技术的较佳实施例，并非用于限制本专利技术的实施方案，本领域普 通技术人员根据本专利技术的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本 专利技术的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种载波调制电路，用来将输入的一数字调制信号对输入的一正弦波信号进行调制以得到一调制输出信号，其特征在于，包括：　　一调制单元，是连接该正弦波信号的输入处的、由一受第一开关控制的一陷波滤波电路构成的旁路电路，该第一开关为一电控开关，该数字调制信号即为该第一开关的控制信号，在该第一开关处于闭合状态时，该陷波滤波电路将该正弦波信号旁路吸收掉，在该第一开关处于断开状态时，将该正弦波信号送到后级电路，在该控制信号驱动该第一开关断开、闭合的过程中就将该正弦波信号调制成承载了该数字调制信号所携带的有效信息的一调制信号；以及　　一功率放大单元，用以将该调制信号进行放大处理。

【技术特征摘要】
1.一种载波调制电路，用来将输入的一数字调制信号对输入的一正弦波信号进行调制 以得到一调制输出信号，其特征在于，包括一调制单元，是连接该正弦波信号的输入处的、由一受第一开关控制的一陷波滤波电 路构成的旁路电路，该第一开关为一电控开关，该数字调制信号即为该第一开关的控制信 号，在该第一开关处于闭合状态时，该陷波滤波电路将该正弦波信号旁路吸收掉，在该第一 开关处于断开状态时，将该正弦波信号送到后级电路，在该控制信号驱动该第一开关断开、 闭合的过程中就将该正弦波信号调制成承载了该数字调制信号所携带的有效信息的一调 制信号；以及一功率放大单元，用以将该调制信号进行放大处理。2.如权利要求1所述的载波调制电路，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙奉健，张晓伟，陈俊杰，方佰其，王春国，
申请(专利权)人：深圳长城开发科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94