一种谐振电路及电子设备的制作方法

1.本技术属于通信技术领域，尤其涉及一种谐振电路及电子设备。


背景技术：

2.在具有电阻、电感及电容的交流电路中，电路两端的电压的相位与电路中的电流的相位一般是不同的，通常可以通过调节电感或电容的参数来使电压的相位与电流的相位相同，进而使整个电路呈现为纯电阻性，此时电路达到谐振状态，通常将达到谐振状态的电路称为谐振电路。谐振电路具有选频功能，它可以将有用的频率成分保留下来，将无用的频率成分进行滤除。具体地，通过改变谐振电路的谐振频率，可以使其谐振在需要接收的载波信号的频率上，从而选择出该载波信号进行接收，而滤除掉该载波信号之外的其它无用信号。
3.在需要接收多个不同频率的载波信号时，现有技术通常会在谐振电路中设置多个谐振回路，每个谐振回路均会配置一个电感线圈，用来与该谐振回路中的电容进行耦合以达到该谐振回路对应的最佳谐振点。然而，现有谐振电路的不同谐振回路中的电感线圈之间会相互干扰，影响各个谐振回路的正常工作。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术实施例提供了一种谐振电路及电子设备，以解决现有的现有谐振电路的不同谐振回路中的电感线圈之间会相互干扰，影响各个谐振回路的正常工作的技术问题。
5.第一方面，本技术实施例提供一种谐振电路，包括：
6.电感线圈；
7.n个谐振支路，每个所述谐振支路的谐振频率不同，每个所述谐振支路中串接有电容单元，所述电容单元用于在其所在的谐振支路与所述电感线圈形成谐振回路时耦合所述电感线圈，使所述电容单元所在的谐振支路达到所述谐振支路的谐振频率对应的最佳谐振点；n为大于1的整数；
8.开关选择电路，所述开关选择电路的第一固定端连接所述电感线圈的第一端，所述开关选择电路的第二固定端连接所述电感线圈的第二端，所述开关选择电路的n个第一活动端分别连接所述n个谐振支路的第一导通端，所述开关选择电路的n个第二活动端分别连接所述n个谐振支路的第二导通端；所述开关选择电路用于根据待接收的载波信号的目标频率，从所述n个谐振支路中选择谐振频率为所述目标频率的目标谐振支路，并接通所述目标谐振支路的第一导通端与所述电感线圈的第一端，以及接通所述目标谐振支路的第二导通端与所述电感线圈的第二端，使所述目标谐振支路与所述电感线圈形成谐振回路。
9.可选的，所述开关选择电路包括多路选择单元和与所述多路选择单元连接的控制单元；所述多路选择单元的第一固定导通端作为所述开关选择电路的第一固定端，所述多路选择单元的第二固定导通端作为所述开关选择电路的第二固定端，所述多路选择单元的
n个第一活动导通端分别作为所述开关选择电路的n个第一活动端，所述多路选择单元的n个第二活动导通端分别作为所述开关选择电路的n个第二活动端；所述控制单元用于控制所述多路选择单元将所述第一固定导通端与所述目标谐振支路对应的第一活动导通端连接，以及控制所述多路选择单元将所述第二固定导通端与所述目标谐振支路对应的第二活动导通端连接。
10.可选的，所述多路选择单元包括m个电磁继电器；每个所述电磁继电器包括一个第一静触点、一个第二静触点、两个第一动触点以及两个第二动触点；每个所述电磁继电器的第一静触点均与所述电感线圈的第一端连接，每个所述电磁继电器的第二静触点均与所述电感线圈的第二端连接，每个所述电磁继电器的两个第一动触点各连接一个不同谐振支路的第一导通端，每个所述继电器的两个第二动触点各连接一个不同谐振支路的第二导通端；其中，n为偶数时，m＝n/2；n为奇数时，m＝[n/2]+1，[n/2]为n/2的整数部分；
[0011]
所述控制单元包括与所述m个电磁继电器分别对应的m个控制电路，每个所述控制电路的第一端与其对应的所述电磁继电器的线圈的第一端连接，每个所述控制单元的第二端与其对应的所述电磁继电器的线圈的第二端连接。
[0012]
可选的，所述控制电路包括第一电阻、第一开关管及第一二极管；所述第一电阻的第一端作为所述控制电路的受控端，所述第一电阻的第二端连接所述第一开关管的受控端，所述第一开关管的第一导通端接地，所述第一开关管的第二导通端与所述第一二极管的阳极共接并作为所述控制电路的第一端，所述第一二极管的阴极连接电源并作为所述控制电路的第二端。
[0013]
可选的，每个所述谐振支路均包括电容单元、信号衰减电路、滤波电路及信号采集电路；
[0014]
所述电容单元，第一端作为所述谐振支路的第一导通端，所述电容单元用于与所述电感线圈进行耦合以接收射频信号，并通过所述电容单元的第二端输出所述射频信号；
[0015]
所述信号衰减电路，输入端与所述电容单元的第二端连接，所述信号衰减电路用于对所述射频信号进行信号衰减处理，并输出信号衰减处理后的所述射频信号；
[0016]
所述滤波电路，第一输入端与所述电容单元的第二端连接，第二输入端作为所述谐振支路的第二导通端，所述滤波电路用于对所述射频信号进行滤波处理，并通过所述滤波单元的第一输出端和第二输出端输出滤波处理后的所述射频信号；
[0017]
所述信号采集电路，第一输入端与所述滤波单元的第一输出端连接，第二输入端与所述滤波单元的第二输入端连接，所述信号采集单元用于从滤波处理后的所述射频信号中采集所述待接收的载波信号。
[0018]
可选的，所述电容单元包括一个或多个第一电容；当所述电容单元包括一个第一电容时，所述第一电容的第一端作为所述电容单元的第一端，所述第一电容的第二端作为所述电容单元的第二端；当所述电容单元包括多个第一电容时，所述多个第一电容的第一端共接并作为所述电容单元的第一端，所述多个第一电容的第二端共接并作为所述电容单元的第二端。
[0019]
可选的，所述信号衰减电路包括第二电阻和第三电阻；所述第二电阻的第一端作为所述信号衰减电路的输入端，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻的第一端共接并作为所述信号衰减电路的第一输出端，所述第三电阻的第二端作为所述信号衰减电路的第二
输出端。
[0020]
可选的，所述滤波电路包括第四电阻、第一滤波电容、第五电阻及第二滤波电容；所述第四电阻的第一端与所述第一滤波电容的第一端共接并作为所述滤波电路的第一输入端，所述第四电阻的第二端作为所述滤波电路的第一输出端，所述第五电阻的第一端与所述第二滤波电容的第一端共接并作为所述滤波电路的第二输入端，所述第五电阻的第二端作为所述滤波电路的第二输出端，所述第一滤波电容的第二端和所述第二滤波电容的第二端均接地。
[0021]
可选的，所述信号采集电路包括运算放大器、第六电阻及第三滤波电容；所述运算放大器的同相输入端、所述第六电阻的第一端及所述第三滤波电容的第一端共接并作为所述信号采集电路的第一输入端，所述运算放大器的反相输入端作为所述信号采集电路的第二输入端，所述运算放大器的输出端、所述第六电阻的第二端及所述第三滤波电容的第二端共接并作为所述信号采集电路的输出端。
[0022]
第二方面，本技术实施例提供一种电子设备，包括如第一方面或第一方面的任一可选方式所述的谐振电路。
[0023]
实施本技术实施例提供的谐振电路及电子设备具有以下有益效果：
[0024]
本技术实施例提供的谐振电路，包括电感线圈和n个谐振频率不同的谐振支路，通过开关选择电路根据待接收的载波信号的目标频率，来从n个谐振支路中选择目标谐振支路，并接通目标谐振支路与电感线圈以使两者形成谐振回路，进而实现对载波信号的接收。由于不同谐振支路对应的谐振频率不同，因此在需要接收不同频率的载波信号时，可以通过开关选择电路选择不同的谐振支路使其与电感线圈形成不同的谐振回路，进而实现对不同频率的载波信号的接收。与现有技术相比，由于仅在电路中设置一个电感线圈即可实现对不同频率的载波信号的接收，因此避免了电感线圈之间存在相互干扰的问题，提高了谐振电路工作的稳定性。此外，由于谐振电路中仅包括一个电感线圈，因此可以节省成本以及谐振电路所占的空间。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]
图1为本技术实施例提供的一种谐振电路的结构示意图；
[0027]
图2为本技术另一实施例提供的一种谐振电路的电路原理示意图；
[0028]
图3为本技术实施例提供的一种谐振电路的电路原理示意图。
具体实施方式
[0029]
为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0030]
需要说明的是，本技术实施例的实施方式部分使用的术语仅用于对本技术的具体
实施例进行解释，而非旨在限定本技术。在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联物的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或多于两个，“至少一个”、“一个或多个”是指一个、两个或两个以上。
[0031]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”。
[0032]
本技术实施例首先提供一种谐振电路。请参阅图1，为本技术实施例提供的一种谐振电路的结构示意图。如图1所示，谐振电路包括电感线圈11、n个谐振支路(谐振支路1～谐振支路n)以及开关选择电路12；n为大于1的整数。
[0033]
其中，每个谐振支路的谐振频率不同，每个谐振支路中串接有电容单元，电容单元用于在其所在的谐振支路与电感线圈11形成谐振回路时耦合电感线圈11，使该电容单元所在的谐振支路达到该谐振支路的谐振频率对应的最佳谐振点。
[0034]
开关选择电路12的第一固定端a0连接电感线圈11的第一端，开关选择电路12的第二固定端b0连接电感线圈11的第二端，开关选择电路12的n个第一活动端(a1～an)分别连接n个谐振支路的第一导通端(d11～d1n)，开关选择电路12的n个第二活动端(b1～bn)分别连接n个谐振支路的第二导通端(d21～d2n)。开关选择电路12用于根据待接收的载波信号的目标频率，从n个谐振支路中选择谐振频率为目标频率的目标谐振支路，并接通目标谐振支路的第一导通端与电感线圈11的第一端，以及接通目标谐振支路的第二导通端与电感线圈11的第二端，使目标谐振支路与电感线圈11形成谐振回路，以实现对载波信号的接收。
[0035]
示例性的，电感线圈11可以采用铜线绕制而成。电感线圈11的形状可以为圆形或椭圆形等，其直径大小可以根据实际需求确定，需满足通讯介质在电感线圈内。在具体应用中，电感线圈11的外部可以通过塑料支架进行固定。
[0036]
以上可以看出，本实施例提供的谐振电路，包括电感线圈和n个谐振频率不同的谐振支路，通过开关选择电路根据待接收的载波信号的目标频率，来从n个谐振支路中选择目标谐振支路，并接通目标谐振支路与电感线圈以使两者形成谐振回路，进而实现对载波信号的接收。由于不同谐振支路对应的谐振频率不同，因此在需要接收不同频率的载波信号时，可以通过开关选择电路选择不同的谐振支路使其与电感线圈形成不同的谐振回路，进而实现对不同频率的载波信号的接收。与现有技术相比，由于仅在电路中设置一个电感线圈即可实现对不同频率的载波信号的接收，因此避免了电感线圈之间存在相互干扰的问题，提高了谐振电路工作的稳定性。此外，由于谐振电路中仅包括一个电感线圈，因此可以节省成本以及谐振电路所占的空间。
[0037]
请参阅图2，为本技术另一实施例提供的一种谐振电路的结构示意图。如图2所示，本实施例与图1对应的实施例的区别在于，本实施例中，开关选择电路12包括多路选择单元121和与多路选择单元121连接的控制单元122。
[0038]
其中，多路选择单元121的第一固定导通端r0作为开关选择电路12的第一固定端a0，多路选择单元121的第二固定导通端s0作为开关选择电路12的第二固定端b0，多路选择
单元121的n个第一活动导通端(r1～rn)分别作为开关选择电路12的n个第一活动端(a1～an)，多路选择单元121的n个第二活动导通端(s1～sn)分别作为开关选择电路12的n个第二活动端(b1～bn)。
[0039]
本实施例中，控制单元122用于控制多路选择单元121将其第一固定导通端r0与目标谐振支路对应的第一活动导通端连接，以及控制多路选择单元121将其第二固定导通端s0与目标谐振支路对应的第二活动导通端连接。
[0040]
其中，目标谐振支路对应的第一活动导通端指与目标谐振支路连接的第一活动导通端，目标谐振支路对应的第二活动导通端指与目标谐振支路连接的第二活动导通端。示例性的，假如目标谐振支路为谐振支路1，由于谐振支路1的第一导通端d11与多路选择单元121的第1个第一活动导通端r1连接，谐振支路1的第二导通端d21与多路选择单元121的第1个第二活动导通端s1连接，因此，控制单元122可以控制多路选择单元121将其第一固定导通端r0与其第1个第一活动导通端r1连接，将其第二固定导通端s0与其第1个第二活动导通端s1连接。
[0041]
请继续参阅图2，在本技术的又一个实施例中，每个谐振支路均包括电容单元、信号衰减电路、滤波电路及信号采集电路。
[0042]
电容单元的第一端作为谐振支路的第一导通端，电容单元用于与电感线圈11进行耦合以接收射频信号，并通过电容单元的第二端输出该射频信号。
[0043]
信号衰减电路的输入端与电容单元的第二端连接，信号衰减电路用于对电容单元输出的射频信号进行信号衰减处理，并通过第一输出端和第二输出端输出信号衰减处理后的射频信号。
[0044]
滤波电路的第一输入端与电容单元的第二端连接，滤波电路的第二输入端作为谐振支路的第二导通端，滤波电路用于对射频信号进行滤波处理，并通过滤波单元的第一输出端和第二输出端输出滤波处理后的射频信号。
[0045]
信号采集电路的第一输入端与滤波单元的第一输出端连接，信号采集电路的第二输入端与滤波单元的第二输入端连接，信号采集单元用于从滤波处理后的射频信号中采集待接收的载波信号。
[0046]
以上可以看出，本实施例提供的谐振电路，通过在谐振支路中设置信号衰减电路可以对谐振支路接收到的射频信号的功率进行衰减，便于后续电路可以采集到需要的载波信号；通过在谐振支路中设置滤波单元，用于对射频信号中除载波信号之外的其它杂波进行滤波；通过在谐振支路中设置信号采集单元来采集载波信号。
[0047]
请参阅图3，为本技术实施例提供的一种谐振电路的电路原理示意图。如图3所示，本实施例与图2对应的实施例的区别在于，本实施例中，多路选择单元121可以包括m个电磁继电器u1。其中，n为偶数时，m＝n/2；n为奇数时，m＝[n/2]+1，[n/2]为n/2的整数部分。示例性的，当n为3时，多路选择单元121包括2个电磁继电器。当n为4时，多路选择单元121包括2个电磁继电器。
[0048]
每个电磁继电器u1包括一个第一静触点j0、一个第二静触点k0、两个第一动触点j1和j2以及两个第二动触点k1和k2。每个电磁继电器u1的第一静触点j0均与电感线圈11的第一端连接，每个电磁继电器u1的第二静触点k0均与电感线圈11的第二端连接，每个电磁继电器u1的两个第一动触点j1和j2各连接一个不同谐振支路的第一导通端，每个电磁继电
器u1的两个第二动触点k1和k2各连接一个不同谐振支路的第二导通端。需要说明的是，当n为奇数时，有一个电磁继电器u1的其中一个第一动触点和第二动触点空接。
[0049]
控制单元122包括与m个电磁继电器u1分别对应的m个控制电路1221，每个控制电路1221的第一端与其对应的电磁继电器u1的线圈的第一端连接，每个控制单元122的第二端与其对应的电磁继电器u1的线圈的第二端连接。
[0050]
在一种可能的实现方式中，控制电路1221可以包括第一电阻r1、第一开关管q1及第一二极管d1。第一电阻r1的第一端作为控制电路1221的受控端，第一电阻r1的第二端连接第一开关管q1的受控端，第一开关管q1的第一导通端接地，第一开关管q1的第二导通端与第一二极管d1的阳极共接并作为控制电路1221的第一端，第一二极管d1的阴极连接电源并作为控制电路1221的第二端。其中，控制电路1221的受控端用于接入控制信号。
[0051]
作为示例而非限定，第一开关管q1可以为npn型三极管，npn型三极管的基极作为第一开关管q1的受控端，npn型三极管的发射极作为第一开关管q1的第一导通端，npn型三极管的集电极作为第一开关管q1的第二导通端。基于此，当控制电路1221的受控端(即第一电阻r1的第一端)接入高电平信号时，第一开关管q1导通，使得该控制电路1221连接的电磁继电器u1的线圈中有电流通过，从而使电磁继电器u1的第一静触点j0与其一个第一动触点j2连接，使电磁继电器u1的第二静触点k0与其一个第二动触点k2连接。当控制电路1221的受控端接入低电平信号时，第一开关管q1关断，使得该控制电路1221连接的电磁继电器u1的线圈中不存在电流，从而使电磁继电器u1的第一静触点j0与其另一个第一动触点j1连接，使电磁继电器u1的第二静触点k0与其另一个第二动触点k1连接。通过向控制电路1221输入不同的控制信号可以实现对控制电路所连接的不同谐振支路的切换。
[0052]
在一种可能的实现方式中，电容单元可以包括一个或多个第一电容。当电容单元包括一个第一电容(例如c11)时，第一电容c11的第一端作为电容单元的第一端，第一电容c11的第二端作为电容单元的第二端。当电容单元包括多个第一电容(例如，c11～c1t，t为大于1的整数)时，多个第一电容c11～c1t的第一端共接并作为电容单元的第一端，多个第一电容c11～c1t的第二端共接并作为电容单元的第二端。
[0053]
需要说明的是，不同谐振支路中的电容单元中的各个第一电容的容值不同。同一个电容单元中的各个第一电容的容值可以相同，也可以不同，具体可以根据实际需求设置，此处不对其做特别限定。
[0054]
在具体应用中，可以根据待接收的载波信号的目标频率以及电感线圈11的电感值，通过公式来确定所需的目标容值，通过开关选择电路12将总容值为该目标容值的电容单元所在的谐振支路与电感线圈11连接。其中，l为电感线圈11的电感值，f为待接收的载波信号的目标频率，c为目标容值。
[0055]
在一种可能的实现方式中，信号衰减电路可以包括第二电阻r2和第三电阻r3。第二电阻r2的第一端作为信号衰减电路的输入端，第二电阻r2的第二端与第三电阻r3的第一端共接并作为信号衰减电路的第一输出端，第三电阻r3的第二端作为信号衰减电路的第二输出端。
[0056]
在一种可能的实现方式中，滤波电路可以包括第四电阻r4、第一滤波电容c
f1
、第五电阻r5及第二滤波电容c
f2
；第四电阻r4的第一端与第一滤波电容c
f1
的第一端共接并作为
滤波电路的第一输入端，第四电阻r4的第二端作为滤波电路的第一输出端，第五电阻r5的第一端与第二滤波电容c
f2
的第一端共接并作为滤波电路的第二输入端，第五电阻r5的第二端作为滤波电路的第二输出端，第一滤波电容c
f1
的第二端和第二滤波电容c
f2
的第二端均接地。
[0057]
在一种可能的实现方式中，信号采集电路可以包括运算放大器u3、第六电阻r6及第三滤波电容c
f3
。运算放大器u3的同相输入端、第六电阻r6的第一端及第三滤波电容c
f3
的第一端共接并作为信号采集电路的第一输入端，运算放大器u3的反相输入端作为信号采集电路的第二输入端，运算放大器u3的输出端、第六电阻r6的第二端及第三滤波电容c
f3
的第二端共接并作为信号采集电路的输出端。
[0058]
本技术实施例还提供一种电子设备，该电子设备可以包括图1至图3对应的任一实施例中的谐振电路。
[0059]
以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，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技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。