[实用新型]一种透地通信输出电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种地电极透地通信输出电路。

背景技术

透地通信在上个世纪得到了大力研究，主要应用在矿井援救、改善采矿作业效率、地质测量等方面。地电极通信方式是一种利用低频电流信号的透地通信，发送端和接收端都使用插入地下的两组电极进行信号的发送和接收，地电极透地通信方式本质是利用电场电流承载信息数据，当载波频率较低时，场电流以传导电流为主，但当载波频率较高时，场电流以位移电流为主，此时导线、电极和大地构成回路相当于环形天线。但由于便携式透地设备体积的大小限制和矿井下用电安全规范影响造成地电极的注入电流不能过多，限制了地电极透地通信技术的应用发展。

发明内容

本实用新型的目的就是针对地电极透地通信存在的不足，提供一种地电极透地通信输出电路。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：整个输出电路如图1所示由功率放大电路、LC低通滤波电路和输出匹配滤波电路组成；功率放大电路由S级功率放大芯片与其外围电路组成，用来放大由软件无线电内核输出的基于PWM形式的单边带调制信号；LC低通滤波电路由一组LC结构电路组成，用于保证低频输出信号的良好通过和避免输出电路前后级之间EMI/EMC干扰问题；输出匹配滤波电路由变压器和雪崩二极管组成，用于保证负载阻抗在一定范围变换时具有稳定的输出信号。

本技术方案的具体电路原理图如图2所示：软件无线电内核输出PWM信号管脚TX_PWM_1、TX_PWM_2分别连接功率放大芯片TAS5121I的PWM_AP、PWM_BP；所述芯片TAS5121I的BST_A管脚通过电阻R1、电容C1连接OUT_A管脚，所述芯片TAS5121I的BST_B管脚通过电阻R2、电容C2连接OUT_B管脚，所述芯片TAS5121I的OUT_A、OUT_B管脚通过电阻R3、R4接地；所述芯片TAS5121I的OUT_A管脚连接电感L1，所述芯片TAS5121I的OUT_B管脚连接电感L2，上述连接L1、L2组成功率放大电路输出通道；电感L1、L2连接电容C3两端，电容C4并联电容C3，安规电容C5、C6串联后并联电容C4；所述安规电容C5、C6连接多绕组变压器XFOR1原边，变压器XFOR1副边并联雪崩二极管TR1，TR1两端通过导线接入大地。

进一步的，如图2所示软件无线电内核输出PWM信号通过芯片TAS5121I的PWM_AP、PWM_BP管脚接入输出电路，所述TAS5121I为S级数字放大器，为输出电路核心；所述TAS5121I的BST_A管脚通过R1、C1连接OUT_A管脚，所述TAS5121I的BST_A管脚通过R2、C2连接OUT_B管脚，所述芯片TAS5121I的OUT_A、OUT_B管脚通过电阻R1、R2接地，上述连接为芯片TAS5121I外围电路。

进一步的，如图2所示，芯片TAS5121I输出管脚OUT_A、OUT_B通过电感L1、L2连接电容C3两端，所述电容C3并联电容C4，L1、L2、C3、C4组成LC低通滤波电路；安规电容C5、C6串联后并联电容C4，安规电容C4、C5中间点接地，用于漏电保护和静电消除；上述连接组成输出电路的LC低通滤波电路用于输出信号频带选择与噪声抑制。

进一步的，如图2所示，安规电容C5、C6两端连接变压器XFOR1原边，变压器XFOR1副边连接雪崩二极管TR1；所述雪崩二极管TR1通过导线接入大地，上述连接组成输出电路的功率匹配滤波电路，通过多绕组变压器XFOR1完成负载阻抗变换进行匹配滤波，通过雪崩二极管TR1完成输出电路的信号输出。

附图说明

图1为本实用新型的模块结构图。

图2为本发明专利的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明，以下实例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施实例由S级功率放大电路、LC低通滤波电路和输出匹配滤波电路组成；所述S级功率放大电路由S级功率放大芯片及其外围电路组成，所述LC低通滤波电路由一组LC结构电路组成，所述输出匹配滤波电路由多绕组变压器和雪崩二极管组成。

进一步的，如图2所示，软件无线电内核输出PWM信号TX_PWM_1、TX_PWM_2连接功率放大芯片TAS5121I的PWM_AP、PWM_BP管脚，所述TAS5121I为德州仪器（TI）公司100W数字放大器；所述芯片TAS5121I的BST_A管脚通过R1、C1连接OUT_A,R1选用1R5电阻，C1选用33nF电容，所述芯片TAS5121I的BST_B通过R2、C2连接OUT_B，R2选用1R5电阻，C2选用33nF电容；所述芯片TAS5121I的OUT_A、OUT_B管脚通过电阻R3、R4接地，R3、R4可选100K电阻；所述芯片TAS5121I的OUT_A、OUT_B管脚连接电感L1、L2，电感L1、L2选择15uH电感；电感L1、L2连接电容C3两端，所述电容C3与电容C4并联，电容C3、C4可选47nF电容；安规电容C5、C6串联连接电容C4，电容C5、C6中间点接地，安规电容C5、C6可选6.8nF电容；所述安规电容C5、C6连接多绕组变压器XFOR1的原边，变压器XFOR1可选ETD-12；所述变压器XFOR1副边并联雪崩二极管TR1，TR1两端通过导线接入大地。