CN112653444A - 一种信号传输电路、电源线及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种信号传输电路、电源线及设备，涉及信号传输技术领域，该信号传输电路与一直流电源线的正极连接，信号传输电路包括调制电路和/或解调电路，其中，调制电路包括调制芯片，调制芯片用于接收输入信号，依据输入信号生成调制信号，并将调制信号通过电源线的正极输出；解调电路包括隔直单元与解调单元，隔直单元分别与解调单元、电源线的正极连接，隔直单元用于隔离电源线正极的直流信号，并输出调制信号；解调单元用于对调制信号进行解调并输出。本申请提供的信号传输电路、电源线及设备具有线路更加简单的优点。

Description

一种信号传输电路、电源线及设备

技术领域

本申请涉及信号传输技术领域，具体而言，涉及一种信号传输电路、电源线及设备。

背景技术

目前，随着智能家居技术的不断发展，越来越多的智能家居设备出现在人们的日常生活中。

然而，目前的智能家居设备中，电源线与信号线均分开设置，导致智能家居设备的线路较为复杂。

综上所述，现有技术中存在智能家居设备的线路较为复杂的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供信号传输电路、电源线及设备，以解决现有技术中存在的智能家居设备的线路较为复杂的问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种信号传输电路，所述信号传输电路与一直流电源线的正极连接，所述信号传输电路包括调制电路和/或解调电路，其中，

所述调制电路包括调制芯片，所述调制芯片用于接收输入信号，依据所述输入信号生成调制信号，并将所述调制信号通过所述电源线的正极输出；

所述解调电路包括隔直单元与解调单元，所述隔直单元分别与所述解调单元、所述电源线的正极连接，所述隔直单元用于隔离所述电源线正极的直流信号，并输出所述调制信号；所述解调单元用于对所述调制信号进行解调并输出。

可选地，所述调制电路还包括信号输出单元，所述信号输出单元与所述调制芯片的输出端连接，所述信号输出单元用于将所述调制芯片输出的调制信号耦合至所述电源线的正极。

可选地，所述信号输出单元包括第一电阻与第一电容，所述第一电阻与所述第一电容串联后分别与所述调制芯片的输出端、所述电源线的正极连接。

可选地，所述解调单元包括解调模块、缓冲模块以及参考电压供给模块，所述解调模块分别与所述缓冲模块、所述参考电压供给模块连接，所述缓冲模块与所述参考电压稳供给模块连接；其中，所述参考电压供给模块用于为所述解调模块与所述缓冲模块提供参考电压。

可选地，所述解调模块包括第一二极管、第一放电回路以及第一比较器，所述第一二极管分别与所述隔直单元、所述第一放电回路以及所述第一比较器的反相输入端连接，所述第一二极管用于对所述隔直单元输出的信号进行整流，所述第一比较器的正相输入端与所述参考电压供给模块连接，所述第一比较器的输出端与所述缓冲模块连接。

可选地，所述第一放电回路包括第二电容与第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一二极管连接，所述第二电阻的另一端接地；所述第二电容的一端与所述第一二极管连接，所述第二电容的另一端接地。

可选地，所述参考电压供给模块包括第二二极管与第二放电回路，所述第二二极管分别与所述第二放电回路、所述隔直单元连接，所述第二放电回路还与所述第一比较器的正相输入端连接；其中，所述第二放电回路与所述第一放电回路的放电时间不同。

可选地，所述缓冲模块包括第二比较器，所述参考电压供给模块包括分压电路，所述第二比较器的正相输入端与所述第一比较器的输出端连接，所述第二比较器的反相输入端与所述分压电路连接，所述分压电路还与一电源连接。

第二方面，本申请实施例提供了一种电源线，所述电源线包括上述的信号传输电路。

第三方面，本申请实施例还提供了一种设备，所述设备包括上述的信号传输电路。

相对于现有技术而言，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供了一种信号传输电路、电源线及设备，该信号传输电路与一直流电源线的正极连接，信号传输电路包括调制电路和/或解调电路，其中，调制电路包括调制芯片，调制芯片用于接收输入信号，依据输入信号生成调制信号，并将调制信号通过电源线的正极输出；解调电路包括隔直单元与解调单元，隔直单元分别与解调单元、电源线的正极连接，隔直单元用于隔离电源线正极的直流信号，并输出调制信号；解调单元用于对调制信号进行解调并输出。由于采用电源线实现信号的传输，因此无需额外的信号线，进而使得设备之间的线路更加简单。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本申请实施例提供的调制电路的电路图。

图2为本申请实施例提供的解调电路的电路图。

图3为本申请实施例提供的设备之间的连接示意图。

图标：

110-调制电路；111-信号输出单元；U1-调制芯片；R1-第一电阻；C1-第一电容；200-解调电路；210-隔直单元；220-解调单元；221-解调模块；222-缓冲模块；223-参考电压供给模块；BP1-第一二极管；2211-第一放电回路；U2-第一比较器；R2-第二电阻；C2-第二电容；U3-第二比较器；BP2-第二二极管；2231-第二放电回路；C3-第三电容；R3-第三电阻；R4-第四电阻；2232-分压电路；R5-第五电阻；R6-第六电阻；R7-隔离电阻。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

正如背景技术中所述，现有技术中存在智能家居设备的线路较多且复杂的问题。有鉴于此，本申请实施例提供了一种信号传输电路，通过利用电源线同时供电与传输信号的方式，简化智能家居设备的线路。

下面对本申请提供的信号传输电路进行示例性说明：

作为一种可选的实现方式，该信号传输电路与直流电源线的正极连接，该信号传输电路包括调制电路110和/或解调电路200。请参阅图1，调制电路110包括调制芯片U1，调制芯片U1用于接收输入信号，依据输入信号生成调制信号，并将调制信号通过电源线的正极输出。请参阅图2，解调电路200包括隔直单元210与解调单元220，隔直单元210分别与解调单元220、电源线的正极连接，隔直单元210用于隔离电源线正极的直流信号，并输出调制信号；解调单元220用于对调制信号进行解调并输出。

对于直流电源线而言，其包括正极与负极，当进行信号传输时，可利用电源线的正极进行信号传输。

同时，作为第一种实现方式，信号传输电路中可仅包括调制电路110，该调制电路110的输出端与直流电源线的正极连接，通过该调制电路110可实现对信号的调制，并将调制信号传输至电源线的正极。作为第二种实现方式，信号传输电路中可仅包括解调电路200，该解调电路200的输入端与直流电源线的正极连接，进而使得信号传输电路能够接收通过电源线传输的调制信号，并对该调制信号进行解调。作为第三种实现方式，信号传输电路中可同时包括调制电路110与解调电路200，通过信号传输电路，可实现将调制信号通过直流电源线的正极传输至其它设备，也可实现通过直流电源线的正极接收其它设备传输的调制信号并进行解调。

可选地，请继续参阅图1，调制芯片为一具有三态输出功能的缓冲驱动器，且该型号的调制芯片U1包含5个引脚，分别为EN脚、IN脚、GND脚、VCC脚以及OUT脚，其中，EN脚连接直流电源线的正极，IN脚用于输入调制脉冲信号，GND脚接地，VCC脚用于与一电源连接，调制后的信号通过OUT脚输出。其中，本申请提供的电源，可以为3.3V电源，以对调制芯片U1进行供电。

当然地，在其它的一些实施例中，调制芯片U1也可以为其它型号，本申请对此并不做任何限定。

作为一种实现方式，为了将调制芯片U1耦合至电源线，调制电路110还包括信号输出单元111，信号输出单元111与调制芯片U1的输出端连接，信号输出单元111用于将调制芯片U1输出调制信号耦合至电源线的正极。

其中，信号输出单元111可以包括第一电阻R1与第一电容C1，第一电阻R1与第一电容C1串联后分别与所述调制芯片U1的输出端、电源线的正极连接。

可以理解地，第一电阻R1用于耦合匹配，第一电容C1用于将调制信号耦合至电源线正极上。

通过上述实现方式，能够实现将调制信号耦合至电源线正极，进而使调制信号通过电源线正极实现传输，无需增加额外的信号传输线，使得智能家居设备的线路更加简单。

在将调制信号耦合至电源线正极，并通过电源线正极传输后，解析设备还能够从电源线正极的信号中解析出调制信号。

其中，请参阅图2，作为一种实现方式，隔直单元210可以为隔直电容，作为另一种实现方式，隔直单元210也可以为变压器。隔直单元210能够隔离电源线正极的直流，进而解析出电源线正极中的交流信号(即调制信号)，然后通过解调单元220对调制信号进行解调。当然地，只要能够实现隔离直流功能的器件，均可作为本申请提供的隔直单元210。

可选地，解调单元220包括解调模块221、缓冲模块222以及参考电压供给模块223，解调模块221分别与缓冲模块222、参考电压供给模块223连接，缓冲模块222也与参考电压稳供给模块连接；其中，参考电压供给模块223用于为解调模块221与缓冲模块222提供参考电压。

本申请中，解调模块221用于对调制信号进行解调，缓冲模块222用于对解调后的信号进行缓冲并输出。当然地，在一种可能的实现方式中，解调单元220也可仅包括解调模块221与参考电压供给模块223，在此不做限定。

可选的，解调单元220包括第一二极管BP1、第一放电回路2211以及第一比较器U2，第一二极管BP1分别与隔直单元210、第一放电回路2211以及第一比较器U2的反相输入端连接，第一二极管BP1用于对隔直单元210输出的信号进行整流，第一比较器U2的正相输入端与参考电压供给模块223连接，第一比较器U2的输出端与缓冲模块222连接。

其中，第一二极管BP1用于对调制信号进行整流，以使调制信号从交流转换为直流，并输出至第一比较器U2的同相输入端。可选地，第一二极管BP1可以为普通的二极管，当然地，第一二极管BP1也可以为肖特基二极管。

当第一二极管BP1为普通二极管时，第一二极管BP1的阳极与隔直单元210连接，第一二极管BP1的阴极分别与第一放电回路2211、第一比较器U2的反相输入端连接。当第一二极管BP1管为肖特基二极管时，第一二极管BP1的第一端与隔直单元210连接，第一二极管BP1的第二端连接电源，第一二极管BP1的第三端分别与第一放电回路2211、第一比较器U2的反相输入端连接。并且，第一二极管BP1的第一端为共阳极端口。

需要说明的是，第一二极管BP1的第二端连接的电源可以为3.3V电源，为了使电源输出更加稳定，可选的，第一二极管BP1的第二端还与一滤波电容的一端连接，滤波电容的另一端接地，通过设置滤波电容，能够起到对电源的滤波作用。同时，通过将肖特基二极管的第二端与电源连接的方式，还能够实现电平钳位的效果。

可选地，第一放电回路2211包括第二电容C2与第二电阻R2，第二电阻R2的一端与第一二极管BP1连接，第二电阻R2的另一端接地；第二电容C2的一端与第一二极管BP1连接，第二电容C2的另一端接地。通过设置第二电容C2与第二电阻R2，能够组成RC放电回路。并且，第一比较器U2能够通过比较正相输入端与反相输入端的电压的方式，实现对调制信号的解调。

可选地，参考电压供给模块223包括第二二极管BP2与第二放电回路2231，第二二极管BP2分别与第二放电回路2231、隔直单元210连接，第二放电回路2231还与第一比较器U2的正相输入端连接；其中，第二放电回路2231与第一放电回路2211的放电时间不同。

其中，第二二极管BP2也可以为普通二极管或肖特基二极管，当第二二极管BP2为普通二极管时，第二二极管BP2的阳极与隔直单元210连接，第二二极管BP2的阴极分别与第二放电回路2231、第一比较器U2的正相输入端连接。当第二二极管BP2管为肖特基二极管时，第二二极管BP2的第一端与隔直单元210连接，第二二极管BP2的第二端与第二放电回路2231、第一比较器U2的正相输入端连接，第二二极管BP2的第三端接地。

并且，通过将肖特基二极管的第三端接地的方式，也能够实现电平钳位的效果。

由于第一放电回路2211与第二放电回路2231的放电时间不同，因此第一比较器U2的正相输入端与反相输入端的电压并不相同，进而通过第一比较器U2的比较，能够实现将调制信号进行解调的效果。

作为一种实现方式，第二放电回路2231包括第三电容C3、第三电阻R3以及第四电阻R4，第三电容C3的一端与第二二极管BP2、第三电阻R3连接，第三电容C3的另一端接地，第三电阻R3的一端与第二三极管连接，第三电阻R3的另一端分别与第一比较器U2的正相输入端、第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端接地。

可以理解地，第三电容C3、第三电阻R3以及第四电阻R4实际也组成了一个RC放电回路。并且，本实施例所述的第二放电回路2231与第一放电回路2211的放电时间不同，进而使得第一比较器U2能够根据正相输入端与反相输入端输入的电压对调制信号进行解调。

需要说明的是，在RC电路中，电阻阻值与电容容值之积即为时间常数，且时间常数越小，电路的放电速度越快。换言之，为了使第一放电回路2211与第二放电回路2231的放电时间不同，第一放电回路2211中的参数与第二放电回路2231中的参数并不相同。例如，第二电阻R2的阻值为10K，第二电容C2的容值为100pF，第三电容C3的容值为1nF，第三电阻R3的阻值为47K，第四电阻R4的阻值为47K，进而使得第一放电回路2211与第二放电回路2231的放电时间不同。当然地，在其它的一些实施例中，第一放电回路2211与第二放电回路2231中也为其它参数或更多的元件，在此不做任何限定，例如，第二放电回路2231中还可包括47pF的电容，该电容的一端与第一比较器U2的正相输入端连接，该电容的另一端接地。

其中，缓冲模块222用于对第一比较器U2输出的信号进行缓冲并输出，进而使得信号更加稳定。作为一种实现方式，缓冲模块222包括第二比较器U3，参考电压供给模块223包括分压电路2232，第二比较器U3的正相输入端与第一比较器U2的输出端连接，第二比较器U3的反相输入端与分压电路2232连接，分压电路2232还与一电源连接，分压电路2232用于为第二比较器U3的正相输出端提供一稳定的参考电压。

需要说明的是，为了使第二比较器U3的正相输入端输入的信号更加稳定，第二比较器U3的正相输入端还连接一上拉电阻，上拉电阻还与一3.3V电源连接。

可选的，分压电路2232包括第五电阻R5与第六电阻R6，第五电阻R5的一端3.3V电源连接，第五电阻R5的另一端分别与第六电阻R6的一端、第二比较器U3的反相输入端连接，第六电阻R6的另一端接地。通过设置分压电路2232，能够利用分压原理为第二比较器U3的反相输入端提供一稳定的参考电压。

当然地，在一次可能的实现方式中，分压电路2232中可能还包括其它器件，例如包括滤波电容等，本申请对此不做限定。

可选地，参考电压供给模块223中还包括隔离电路，隔离电阻R7的两侧分别与第二放电回路2231、分压电路2232连接。并且，隔离电阻R7的阻值较大，例如，隔离电阻R7的阻值为2M，使得第二放电回路2231与分压电路2232之间近似开路，第二放电回路2231不会影响分压电路2232，电路的稳定性更高。

基于上述实现方式，本申请还提供了一种电源线，该电源线包括上述的信号传输电路，换言之，该电路上可集成有调制电路110和/或解调电路200。

例如，请参阅图3，当设备A需要从设备B中获取数据时，设备B通过电源适配器与电源连接，此时仅需设备A也与电源线连接，即可实现数据的采集，进而无需额外的数据线，布线更加简单。

作为另一种实现方式，本申请还提供了一种设备，该设备包括上述的信号传输电路。

因此，在本申请中，当设备A需要从设备B中获取数据时，作为第一种实现方式，可以在电源线上同时集成调制电路110与解调电路200，在此基础上，设备A与设备B均无需集成调制电路110或解调电路200。作为第二种实现方式，可以在电源线上仅集成调制电路110，在此基础上，设备B均无需集成调制电路110，设备A中集成有解调电路200。作为第三种实现方式，可以在电源线上仅集成解调电路200，在此基础上，设备B需集成调制电路110，设备A中无需集成解调电路200。

综上所述，本申请实施例提供了一种信号传输电路、电源线及设备，该信号传输电路与一直流电源线的正极连接，信号传输电路包括调制电路和/或解调电路，其中，调制电路包括调制芯片，调制芯片用于接收输入信号，依据输入信号生成调制信号，并将调制信号通过电源线的正极输出；解调电路包括隔直单元与解调单元，隔直单元分别与解调单元、电源线的正极连接，隔直单元用于隔离电源线正极的直流信号，并输出调制信号；解调单元用于对调制信号进行解调并输出。由于采用电源线实现信号的传输，因此无需额外的信号线，进而使得设备之间的线路更加简单。

以上所述，仅为本申请的各种实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种信号传输电路，其特征在于，所述信号传输电路与一直流电源线的正极连接，所述信号传输电路包括调制电路和/或解调电路，其中，

所述调制电路包括调制芯片，所述调制芯片用于接收输入信号，依据所述输入信号生成调制信号，并将所述调制信号通过所述电源线的正极输出；

所述解调电路包括隔直单元与解调单元，所述隔直单元分别与所述解调单元、所述电源线的正极连接，所述隔直单元用于隔离所述电源线正极的直流信号，并输出所述调制信号；所述解调单元用于对所述调制信号进行解调并输出。

2.如权利要求1所述的信号传输电路，其特征在于，所述调制电路还包括信号输出单元，所述信号输出单元与所述调制芯片的输出端连接，所述信号输出单元用于将所述调制芯片输出的调制信号耦合至所述电源线的正极。

3.如权利要求2所述的信号传输电路，其特征在于，所述信号输出单元包括第一电阻与第一电容，所述第一电阻与所述第一电容串联后分别与所述调制芯片的输出端、所述电源线的正极连接。

4.如权利要求1-3任一项所述的信号传输电路，其特征在于，所述解调单元包括解调模块、缓冲模块以及参考电压供给模块，所述解调模块分别与所述缓冲模块、所述参考电压供给模块连接，所述缓冲模块与所述参考电压稳供给模块连接；其中，所述参考电压供给模块用于为所述解调模块与所述缓冲模块提供参考电压。

5.如权利要求4所述的信号传输电路，其特征在于，所述解调模块包括第一二极管、第一放电回路以及第一比较器，所述第一二极管分别与所述隔直单元、所述第一放电回路以及所述第一比较器的反相输入端连接，所述第一二极管用于对所述隔直单元输出的信号进行整流，所述第一比较器的正相输入端与所述参考电压供给模块连接，所述第一比较器的输出端与所述缓冲模块连接。

6.如权利要求5所述的信号传输电路，其特征在于，所述第一放电回路包括第二电容与第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一二极管连接，所述第二电阻的另一端接地；所述第二电容的一端与所述第一二极管连接，所述第二电容的另一端接地。

7.如权利要求5所述的信号传输电路，其特征在于，所述参考电压供给模块包括第二二极管与第二放电回路，所述第二二极管分别与所述第二放电回路、所述隔直单元连接，所述第二放电回路还与所述第一比较器的正相输入端连接；其中，所述第二放电回路与所述第一放电回路的放电时间不同。

8.如权利要求5所述的信号传输电路，其特征在于，所述缓冲模块包括第二比较器，所述参考电压供给模块包括分压电路，所述第二比较器的正相输入端与所述第一比较器的输出端连接，所述第二比较器的反相输入端与所述分压电路连接，所述分压电路还与一电源连接。

9.一种电源线，其特征在于，所述电源线包括如权利要求1-8任一项所述的信号传输电路。

10.一种设备，其特征在于，所述设备包括如权利要求1-8任一项所述的信号传输电路。

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