[发明专利]一种用于跨地传输信号的系统在审

专利信息
申请号: 201810288679.7 申请日: 2018-04-03
公开(公告)号: CN108599810A 公开(公告)日: 2018-09-28
发明(设计)人: 曾敬源 申请(专利权)人: 电子科技大学
主分类号: H04B3/02 分类号: H04B3/02;H04B3/04;H04B1/40
代理公司: 成都顶峰专利事务所(普通合伙) 51224 代理人: 杨俊华
地址: 610000 四川省成*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 片上变压器 信号发送电路 传输信号 电路系统 相邻电路 传统的 抗电磁干扰性能 多路数据信号 脉冲产生电路 信号传输技术 信号接收电路 数字隔离器 电平位数 电平信号 数据传输 通信连接 信号接收 调制器 多电平 匹配片 振荡器 短路 变压器 调制 走线 传输
【说明书】:

发明属于信号传输技术领域,公开了一种用于跨地传输信号的系统,包括一组电路系统,相邻电路系统通过片上变压器组分离;片上变压器组包括1个以上的片上变压器;相邻电路系统通过片上变压器通信连接;一组电路系统包括1对以上配合使用的信号发送电路及信号接收短路;信号发送电路包括脉冲产生电路、调制器及振荡器;电平信号通过片上变压器组传送到信号接收电路中。本发明采用多电平对原多路数据信号进行处理并通过片上变压器传输,使得数据传输的速率在匹配片上变压器的同时,成指数级提升,其提升倍数与电平位数有关。同时,片上变压器的抗电磁干扰性能较传统的差分走线强。且片上变压器利用率较传统的未经调制的数字隔离器强。

技术领域

本发明属于信号传输技术领域,具体涉及一种用于跨地传输信号的系统。

背景技术

数字隔离系统是当代电路体系中极为重要的一类,被广泛应用于矿山、电信等需要远距离通信的场合,为信号的收发端提供相对干净的参考地电平。在远距离信号传输中,由于导线的电阻值和寄生电感与导线长度成正比,其地电平非常容易受到空间电磁信号和电流-电阻压降(IR Drop)影响,当电路在该环境下工作时,即相当于在传输信号上添加了一个参考地上的电压抖动,使得电路无法正常工作。随着物联网的迅速发展,低功耗、低电压、高速、小体积的数字隔离系统成为当今的研究热点。

传统的数字隔离系统方案,一般分别是基于光电耦合、差分电学耦合、变压器耦合和电容耦合四种方式进行传输。光电耦合存在着随着使用时间变长性能大幅度下降、机构复杂从而容易产生可靠性的问题;差分电学耦合通过差分线传输信号,信号导线的利用效率低、功耗大,这对于长距离信号传输系统来说是致命的;变压器耦合采用变压器作为电流耦合器件,体积大、功率高、传输频率低,与电压、小体积、高速度的目标不一致;电容耦合采用高压电容器作为耦合器件,存在抗电磁干扰能力弱、耐压难以做高的问题。

此外,现有技术中还有一种基于片上变压器的数字隔离系统方案,其基于SiP封装内的单独的集成在集成电路上的耦合线圈实现的变压器,传递原始信号调制后的沿信号,然后在次级对沿信号进行恢复;但上述数字隔离系统方案由于其系统简单,无法做到较好的信号复用,从而无法突破100Mbps的带宽限制。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题,本发明目的在于提供一种用于跨地传输信号的系统。

本发明所采用的技术方案为:

一种用于跨地传输信号的系统,包括一组电路系统,相邻电路系统通过片上变压器组分离;所述的片上变压器组包括1个以上的片上变压器;相邻电路系统通过片上变压器通信连接。

所述的一组电路系统包括1对以上配合使用的信号发送电路及信号接收短路;所述的信号发送电路包括脉冲产生电路、调制器及振荡器;所述的振荡器用于产生时钟信号;所述的时钟信号与多路数据信号通过脉冲产生电路产生电脉冲;所述的电脉冲通过调制器调制成不同的电平信号;所述的电平信号通过片上变压器组传送到信号接收电路中。

作为优选,所述的片上变压器为用于片上电流隔离的绕组线圈。

作为优选,不同的电平信号构成符合特定编码顺序且与绕组线圈的工作电流匹配的电脉冲。

作为优选,所述的信号接收电路在接收由绕组线圈传递的电脉冲后,将特定的电脉冲经过滤波处理后提取出时钟信号,并根据提取的时钟信号将载有不同的电平信号的电脉冲恢复得到多路数据信号。

作为优选,所述的滤波处理采用钳位电路,其将高于特定电压的电脉冲提取出来,并通过比较器将电脉冲恢复成多路数据信号。

作为优选,所述的电脉冲通过滤波处理后恢复为具有特定电平的方波时钟信号,并将得到的方波时钟信号进行恢复得到多路数据信号。

本发明的有益效果为:

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