一种防浪涌抗干扰的通信电路及设备的制作方法

1.本发明涉及通信电路技术领域，特别涉及一种防浪涌抗干扰的通信电路及设备。


背景技术：

2.在电子设备、电动工具、家用电器等电子技术应用中，产品为实现丰富多样操作功能，内部的功能组件之间，需要进行双向通信处理更多数据。当前的i2c,串口或单总线等双向通信方式，对通信双方mcu的硬件配置资源要求较高，成本高。
3.为实现通信双方参考电平的一致性，往往要求电源共地或增加其他的辅助电路进行转化处理，造成通信线路数量较多，控制电路复杂。这样便使通信双方无法保持各自电路的独立性，容易形成双方各自静态工作点内部自扰、串扰。搭建通信系统限制较多，通用性差。且极易受外界静电、电源插头接触不良或电网波动引起的杂波噪声信号干扰、串扰、浪涌冲击等。容易造成通信信号失真，数据丢失、出错。或对通信电路造成不同程度的损坏，出现通信中断异常。或者例如现有技术中公开号为cn202077016u(公开日期为2011年3月7日)公开的一种双工通信电路及移动通信终端虽然通过采用分立元器件的搭建方式组建双工器实现通讯信号的双向传输，但是未解决电流浪涌和外部干扰的影响，需要改进。
4.综上，现有技术中的双向通讯电路中存在防浪涌抗干扰能力差的问题需要解决。


技术实现要素：

5.为解决上述现有技术中的不足，本发明提供一种防浪涌抗干扰的通信电路及设备，一种防浪涌抗干扰的通信电路包括第一终端，所述第一终端包括第一发送端口、第一接收端口和第一终端接口，所述第一发送端口和所述第一接收端口之间依次通过第一放大电路和第一滤波电路相连接，所述第一终端接口通过第一电容cy1连接至所述第一发送端口和所述第一放大电路之间的节点。
6.在一实施例中，还包括第二终端，所述第二终端包括第二发送端口、第二接收端口和第二终端接口，所述第二发送端口和所述第二接收端口之间依次通过第二放大电路和第二滤波电路相连接，所述第二终端接口与所述第二发送端口和所述第二放大电路之间的节点相连接。
7.在一实施例中，所述第二终端接口通过第二电容cy2连接至所述第二发送端口和所述第二放大电路之间的节点。
8.在一实施例中，所述第一终端接口与所述第二终端接口电性连接。
9.在一实施例中，所述第一电容cy1和所述第二电容cy2均包括nf级电容。
10.在一实施例中，所述第一放大电路包括第一三极管q1,所述第一三极管q1的发射极与电源vcc相连接，所述第一三极管q1的基极依次通过第二电阻r2、第一电阻r1与所述第一发送端口，所述第一三极管q1的集电极依次通过第三电阻r4和第一滤波电路与所述第一接收端口相连接。
11.在一实施例中，所述第一滤波电路包括相并联的第四电阻r5和第三电容c1，所述
第一滤波电路的一端接地、另一端连接至所述第三电阻r4和所述第一接收端口之间的节点。
12.在一实施例中，所述第二放大电路包括第二三极管q2,所述第二三极管q2的发射极与电源vcc相连接，所述第二三极管q2的基极依次通过第五电阻r7、第六电阻r6与所述第二发送端口，所述第二三极管q2的集电极依次通过第七电阻r9和第二滤波电路与所述第二接收端口相连接。
13.在一实施例中，所述第二滤波电路包括相并联的第八电阻r10和第四电容c2，所述第二滤波电路的一端接地、另一端连接至所述第七电阻r9和所述第二接收端口之间的节点。
14.本发明还提供一种通信设备，采用如上任一项所述的防浪涌抗干扰的通信电路。
15.基于上述，与现有技术相比，本发明提供的防浪涌抗干扰的通信电路，通过设置第一电容cy1实现了通信双方常规电信号的电气隔离，保持了各自电路的独立性，无需做统一参考电平处理，仅需通过第一终端接口进行单根线路通信，简化了电路。通过设置第一放大电路和第一滤波电路解决通信双方终端各自静态工作点内部自扰、串扰问题，可以隔离抑制通信电路自身电源工频或外围混入的低频干扰。电路性能稳定，耐受性强，对单线双向通信电路实现电气隔离，防浪涌、抗干扰性能，有了质的改变和提升。
16.本发明的其它特征和有益效果将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他有益效果可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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他的附图；在下面描述中附图所述的位置关系，若无特别指明，皆是图示中组件绘示的方向为基准。
18.图1为本发明提供的一种防浪涌抗干扰的通信电路结构示意图。
19.附图标记：
20.10第一终端
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11第一发送端口
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12第一接收端口
21.13第一终端接口
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14第一放大电路
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15第一滤波电路
22.20第二终端
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21第二发送端口
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22第二接收端口
23.23第二终端接口
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24第二放大电路
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25第二滤波电路
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例；下面所描述的本发明不同实施方式中所设计的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的
范围。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，本发明所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义，不能理解为对本发明的限制；应进一步理解，本发明所使用的术语应被理解为具有与这些术语在本说明书的上下文和相关领域中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来理解，除本发明中明确如此定义之外。
26.以下通过具体实施例进行说明。
27.如图1所示，本发明提供一种防浪涌抗干扰的通信电路，包括第一终端10，第一终端10包括第一发送端口11、第一接收端口12和第一终端接口13，第一发送端口11和第一接收端口12之间依次通过第一放大电路14和第一滤波电路15相连接，第一终端接口13通过第一电容cy1连接至第一发送端口11和第一放大电路14之间的节点。
28.具体实施时，如图1所示，相应地包括通信的另一终端即第二终端20，第二终端20包括第二发送端口21、第二接收端口22和第二终端接口23，第二发送端口21和第二接收端口22之间依次通过第二放大电路24和第二滤波电路25相连接，第二终端接口23与第二发送端口21和第二放大电路24之间的节点相连接，第二终端接口23通过第二电容cy2连接至第二发送端口21和第二放大电路24之间的节点。其中第一终端接口13和第二终端接口23均为单根通信线的终端接口，用于将第一终端10和第二终端20通信连接以传输数据。
29.优选地，在一些实施例中，第一电容cy1和第二电容cy2选用耐压等级较高的电容，第一电容cy1和第二电容cy2均可采用但不限于nf级电容，例如y1电容，y1电容容值常用在nf级，此数量级电容在高频脉冲信号作用时为低容抗，允许高频脉冲信号传输。在低频信号作用时为高容抗，低频脉冲信号无法传输被阻隔抑制。本专利通信电路利用此特性，通信信号采用高频脉冲信号实现通信数据的传输。从而可有效阻隔抑制自身电源工频或外界低频脉冲干扰信号。另外y1电容隔直通交的特点，可避免通信双方各自直流成分静态工作点内部自扰、串扰。成功实现通信双方常规电信号的电气隔离，摆脱需要参考电平与辅助线路的束缚，保持各自电路的独立性。
30.本实施例中，另一通信终端采用通信电路结构与第一终端10近乎相同的第二终端20为例进行说明，但不限于此，另一通信终端也可以采用其他通信终端。较佳地，为了进一步简化电路，第一终端10和第二终端20中的第一电容cy1和第二电容cy2可根据实际电路接口供电类型、空间限制，仅保留一个电容，例如仅保留第一电容cy1。
31.优选地，如图1所示，在一些实施例中，第一放大电路14采用但不限于三极管放大电路，包括第一三极管q1,本实施例中以pnp型三极管为例进行说明，但不限于此，例如第一三极管q1还可以为npn型三极管，第一三极管q1的发射极与电源vcc相连接，第一三极管q1的基极依次通过第二电阻r2、第一电阻r1与第一发送端口11，第一三极管q1的集电极依次通过第三电阻r4和第一滤波电路15与第一接收端口12相连接。第一滤波电路15包括相并联的第四电阻r5和第三电容c1，第一滤波电路15的一端接地、另一端连接至第三电阻r4和第一接收端口12之间的节点。
32.优选地，在一些实施例中，第二放大电路24采用但不限于三极管放大电路，包括第二三极管q2,本实施例中以pnp型三极管为例进行说明，但不限于此，例如第二三极管q2还可以为npn型三极管，第二三极管q2的发射极与电源vcc相连接，第二三极管q2的基极依次
通过第五电阻r7、第六电阻r6与第二发送端口21，第二三极管q2的集电极依次通过第七电阻r9和第二滤波电路25与第二接收端口22相连接。第二滤波电路25包括相并联的第八电阻r10和第四电容c2，第二滤波电路25的一端接地、另一端连接至第七电阻r9和第二接收端口22之间的节点。
33.实际使用时，第一终端10与第二终端20电路都可以进行数据的发送与接收。当第一终端10为数据发送方，第二终端20为数据接收方时：第一终端10的第一接收端口12关闭,置为高阻态。第一发送端口11工作，输出经调制后固定占空比与数量的特定频率高频脉冲信号，此处称之为有效高频脉冲信号。第二终端20的第二发送端口21关闭，置为高阻态，第二接收端口22工作，第一终端10发送的有效高频脉冲信号，依次经过第一电阻r1、第一电容cy1、第一终端接口13、第二终端接口23、第二电容cy2、第五电阻r7，第二终端20的第二三极管q2对最终经过第五电阻r7输入的有效高频脉冲信号放大，再通过第八电阻r10与第四电容c2构成的rc电路，即第二滤波电路15滤波后输出稳定的高电平，第二接收端口22接收到高电平。此时有效高频脉冲信号中即使掺杂了其他高频成分噪声干扰信号，因大量主体信号为有效高频脉冲信号，rc电路滤波后可削除噪声干扰信号的尖峰影响，使输出仍为稳定高电平。当第一终端10停止发送有效高频脉冲信号，第二终端20的三极管q2无输入信号进行放大，rc电路输出低电平，第二接收端口22接收到低电平。此时即使输入了高频成分噪声干扰信号被三极管放大，因其不足以维持使rc电路滤波输出高电平，被削除尖峰影响后输出仍为稳定低电平。同理当第二终端20为数据发送方，第一终端10为数据接收方时经过的电流流向类似，此处不作赘述。
34.综合以上，当任意终端作为发送端，发送有效的高频脉冲信号或停止发送两种工作状态变化时，作为接收端的另一终端，都可转化为接收到高、低变化的稳定电平信号，经过软件层处理完成通信。mcu硬件资源配置无需专用通信口，通用io口即可作为相应发送与接受端口，通用性强。
35.本发明还提供一种通信设备，采用如上任一项所述的防浪涌抗干扰的通信电路。
36.综上所述，与现有技术相比，本发明提供的防浪涌抗干扰的通信电路，通过设置第一电容cy1实现了通信双方常规电信号的电气隔离，保持了各自电路的独立性，无需做统一参考电平处理，仅需通过第一终端接口进行单根线路通信，简化了电路。通过设置第一放大电路和第一滤波电路解决通信双方终端各自静态工作点内部自扰、串扰问题，可以隔离抑制通信电路自身电源工频或外围混入的低频干扰。电路性能稳定，耐受性强，对单线双向通信电路实现电气隔离，防浪涌、抗干扰性能，有了质的改变和提升。
37.另外，本领域技术人员应当理解，尽管现有技术中存在许多问题，但是，本发明的每个实施例或技术方案可以仅在一个或几个方面进行改进，而不必同时解决现有技术中或者背景技术中列出的全部技术问题。本领域技术人员应当理解，对于一个权利要求中没有提到的内容不应当作为对于该权利要求的限制。
38.尽管本文中较多的使用了诸如第一终端、第一发送端口、第一接收端口、第一终端接口、第一放大电路、第一滤波电路、第二终端、第二发送端口、第二接收端口、第二终端接口、第二放大电路和第二滤波电路等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的；本发明实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第
一”、“第二”、等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
39.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。