混合信号传输电路及电子设备的制作方法

文档序号:15962993发布日期:2018-11-16 23:00阅读:159来源:国知局

本实用新型涉及信号传输领域,特别涉及一种混合信号传输电路及电子设备。



背景技术:

在电子设备中,红外遥控接收板和按键板往往需要通过连线连接到主控板上,现有的接线方式都是分开连线,单独把各个信号和主控板连接,但是这种方式在位置有限,引线较长或接口不够用的情况下往往造成成本偏较高或无法使用,甚至需要使用昂贵的扩展端口芯片对IO口进行扩展,导致成本上升。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种混合信号传输电路及电子设备,能够将交流信号和直流信号的传输从多路传输变为单路传输,解决了现有的电子设备线材成本和端口成本高的问题。

为实现上述目的,本实用新型提供一种混合信号传输电路:

所述混合信号传输电路包括衰减电路、电压产生电路及隔离电路;其中

所述衰减电路,用于对接入的初始交流信号进行衰减;

所述电压产生电路,用于产生直流电压信号,与衰减后的初始交流信号进行混合生成混合信号;

所述隔离电路,用于将混合信号分离为直流电压信号及交流信号,将直流电压信号输出至直流端子,将交流信号输出至交流端子。

优选地,所述混合信号传输电路还包括放大电路;其中

所述放大电路,用于对隔离后的交流信号进行放大整形,将放大整形后的交流信号输出至交流端子。

优选地,所述衰减电路的第一端接收输入的初始交流信号,所述衰减电路的第二端与所述电压产生电路的第一端连接,所述电压产生电路的第二端与所述直流端子连接,所述电压产生电路的第二端还与所述隔离电路的第一端连接,所述隔离电路的第二端与所述放大电路的第一端连接,所述隔离电路的第一端还与所述直流端子连接,所述放大电路的第二端与所述交流端子连接。

优选地,所述衰减电路包括第一电容和第一电阻;所述第一电容的第一端连接接入初始交流信号,所述第一电容的第二端与所述第一电阻的第一端连接,所述第一电阻的第二端与所述电压产生电路的第一端连接。

优选地,所述电压产生电路包括多个电压产生支路,每一电压产生支路包括第一端及第二端;每一电压产生支路的第一端与所述衰减电路的第二端连接,每一电压产生支路的第二端接地。

优选地,每一电压产生支路包括一限流电阻及一按键开关;所述限流电阻的第一端与所述衰减电路的第二端连接,所述限流电阻的第二端与所述按键开关的第一端连接,所述按键开关的第二端接地。

优选地,所述放大电路包括第一放大电路和第二放大电路,所述第一放大电路的输入端与所述隔离电路的第二端连接,所述第一放大电路的输出端与所述第二放大电路的输入端连接,所述第二放大电路的输出端与所述交流端子连接;其中

所述第一放大电路,用于对分离后的交流信号进行放大;所述第二放大电路,用于对放大后的交流信号进行整形。

优选地,所述第一放大电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻和第一三极管,所述第二电阻的第一端与所述隔离电路的第二端连接,所述第二电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接,所述第二电阻的第二端还与所述第三电阻的第一端连接,所述第三电阻的第一端还与所述第一三极管的基极连接,所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接,所述第三电阻的第二端还与所述所第二放大电路的输入端连接,所述第四电阻的第二端接地,所述第四电阻的第二端还与所述所第二放大电路的输入端连接,所述第四电阻的第一端还与所述第一三极管的集电极c连接,所述第一三极管的发射极接地。

优选地,所述第二放大电路包括第二三极管、第五电阻和第六电阻;所述第五电阻的第一端与所述第四电阻的第一端连接,所述第五电阻的第一端还与所述第三电阻的第二端连接,所述第五电阻的第二端与所述第二三极管的基极连接,所述第六电阻的第一端与直流电源连接,所述第六电阻的第二端与系统芯片连接,所述第六电阻的第二端还与所述第二三极管的集电极连接,所述第二三极管的发射极接地。

为实现上述目的,本实用新型还提供一种电子设备:

所述电子设备包含如上文所述的混合信号传输电路。

本实用新型通过利用混合信号传输电路及电子设备,所述混合信号传输电路包括衰减电路、电压产生电路及隔离电路;其中所述衰减电路,用于对接入的初始交流信号进行衰减;所述电压产生电路,用于产生直流电压信号,与衰减后的初始交流信号进行混合生成混合信号;所述隔离电路,用于将混合信号分离为直流电压信号及交流信号,将直流电压信号输出至直流端子,将交流信号输出至交流端子,从而解决了线长成本高、端口有限或位置不允许等条件的限制,将原来不能实现的多路传输变为单路传输,也同时降低了线材成本和端口成本。

附图说明

图1为本实用新型混合信号传输电路一实施例的功能模块图;

图2为本实用新型混合信号传输电路一实施例的电路结构图。

本实用新型目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

本实施例中一种混合信号传输电路,其特征在于,所述混合信号传输电路包括衰减电路100、电压产生电路200及隔离电路300;其中所述衰减电路100,用于对接入的初始交流信号AC-IN进行衰减;所述电压产生电路200,用于产生直流电压信号,与衰减后的初始交流信号AC-IN进行混合生成混合信号;所述隔离电路300,用于将混合信号分离为直流电压信号及交流信号,将直流电压信号输出至直流端子DC-OUT,将交流信号输出至交流端子 AC-OUT。

为了将微弱的交流信号进行放大整形,还原输出原来的交流信号,进一步地,所述混合信号传输电路还包括放大电路400;其中所述放大电路400,用于对隔离后的交流信号进行放大整形,将放大整形后的交流信号输出至交流端子AC-OUT。

为了解决了线长成本高、端口有限或位置不允许等条件的限制,将原来不能实现的多路传输变为单路传输,也同时降低了线材成本和端口成本,进一步地,所述衰减电路100的第一端接收输入的初始交流信号AC-IN,所述衰减电路100的第二端与所述电压产生电路200的第一端连接,所述电压产生电路200的第二端与所述直流端子DC-OUT连接,所述电压产生电路200 的第二端还与所述隔离电路300的第一端连接,所述隔离电路300的第二端与所述放大电路400的第一端连接,所述隔离电路300的第一端还与所述直流端子DC-OUT连接,所述放大电路400的第二端与所述交流端子AC-OUT 连接。

为了对接入的初始交流信号AC-IN进行衰减,与直流电压信号进行混合传输,进一步的,所述衰减电路100包括第一电容C1和第一电阻R1;所述第一电容C1的第一端连接接入初始交流信号AC-IN,所述第一电容C1的第二端与所述第一电阻R1的第一端连接,所述第一电阻R1的第二端与所述电压产生电路200的第一端连接。

为了产生直流电压信号,与衰减后的初始交流信号AC-IN进行混合生成混合信号,进一步的,所述电压产生电路200包括多个电压产生支路,每一电压产生支路包括第一端及第二端;每一电压产生支路的第一端与所述衰减电路100的第二端连接,每一电压产生支路的第二端接地。

为了提供不同的直流电压信号,进一步地,所述电压产生电路200的每一电压产生支路包括一限流电阻及一按键开关;所述限流电阻的第一端与所述衰减电路100的第二端连接,所述限流电阻的第二端与所述按键开关的第一端连接,所述按键开关的第二端接地。

为了对隔离后的交流信号进行放大整形,将放大整形后的交流信号输出至交流端子AC-OUT,进一步的,所述放大电路400包括第一放大电路401 和第二放大电路402,所述第一放大电路401的输入端与所述隔离电路300的第二端连接,所述第一放大电路401的输出端与所述第二放大电路402的输入端连接,所述第二放大电路402的输出端与所述交流端子AC-OUT连接;其中所述第一放大电路401,用于对分离后的交流信号进行放大;所述第二放大电路402,用于对放大后的交流信号进行整形。

为了对分离后的交流信号进行放大,进一步的,所述第一放大电路401 包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4和第一三极管Q1,所述第二电阻R2的第一端与所述隔离电路300的第二端连接,所述第二电阻R2的第二端与所述第一三极管Q1的基极b连接,所述第二电阻R2的第二端还与所述第三电阻R3的第一端连接,所述第三电阻R3的第一端还与所述第一三极管Q1的基极b连接,所述第三电阻R3的第二端与所述第四电阻R4的第一端连接,所述第三电阻R3的第二端还与所述所第二放大电路402的输入端连接,所述第四电阻R4的第二端接地,所述第四电阻R4的第二端还与所述所第二放大电路402的输入端连接,所述第四电阻R4的第一端还与所述第一三极管Q1的集电极c连接,所述第一三极管Q1的发射极e接地。

为了对放大后的交流信号进行整形,进一步的,所述第二放大电路402 包括第二三极管Q2、第五电阻R5和第六电阻R6;所述第五电阻R5的第一端与所述第四电阻R4的第一端连接,所述第五电阻R5的第一端还与所述第三电阻R3的第二端连接,所述第五电阻R5的第二端与所述第二三极管Q2 的基极b连接,所述第六电阻R6的第一端与直流电源VCC连接,所述第六电阻R6的第二端与系统芯片U1连接,所述第六电阻R6的第二端还与所述第二三极管Q2的集电极c连接,所述第二三极管Q2的发射极e接地。

所述电子设备包含如上文所述的混合信号传输电路,所述电子设备可以是电视机,也可以是包含实现所述混合信号传输电路的空调等家用电器,还可以是包含实现所述混合信号传输电路的电路板对应的控制设备,当然还可以是实现混合信号传输电路的其他类型的电子设备,本实施例对此不加以限制。

图1为本实用新型混合信号传输电路一实施例的功能模块图;

如图1所示,所述混合信号传输电路包括所述混合信号传输电路包括衰减电路100、电压产生电路200及隔离电路300;其中所述衰减电路100,用于对接入的初始交流信号AC-IN进行衰减;所述电压产生电路200,用于产生直流电压信号,与衰减后的初始交流信号AC-IN进行混合生成混合信号;所述隔离电路300,用于将混合信号分离为直流电压信号及交流信号,将直流电压信号输出至直流端子DC-OUT,将交流信号输出至交流端子AC-OUT。所述混合信号传输电路还包括放大电路400;其中所述放大电路400,用于对隔离后的交流信号进行放大整形,将放大整形后的交流信号输出至交流端子 AC-OUT;所述衰减电路100的第一端接收输入的初始交流信号AC-IN,所述衰减电路100的第二端与所述电压产生电路200的第一端连接,所述电压产生电路200的第二端与所述直流端子DC-OUT连接,所述电压产生电路200 的第二端还与所述隔离电路300的第一端连接,所述隔离电路300的第二端与所述放大电路400的第一端连接,所述隔离电路300的第一端还与所述直流端子DC-OUT连接,所述放大电路400的第二端与所述交流端子AC-OUT 连接。

可以理解的是,所述混合信号传输电路的工作原理是通过衰减电路100 接入初始交流信号AC-IN后对所述初始交流信号AC-IN进行衰减,通过所述电压产生电路200产生直流电压信号,与衰减后的初始交流信号AC-IN进行混合生成混合信号;将所述混合信号传输至所述隔离电路300,所述隔离电路 300将混合信号分离为直流电压信号及交流信号,将直流电压信号输出至直流端子DC-OUT,将交流信号输出至交流端子AC-OUT,所述隔离电路300可以通过所述放大电路400将交流信号输出至交流端子AC-OUT,所述放大电路400可以对隔离后的交流信号进行放大整形,将放大整形后的交流信号输出至交流端子AC-OUT,所述直流端子DC-OUT可以与键盘相连,所述交流端子AC-OUT可以与系统芯片相连,当然所述直流端子DC-OUT和所述交流端子AC-OUT也可以是与其他电路、器件或设备相连,本实施例对此不加以限制。

应当理解的是,所述初始交流信号AC-IN可以是红外接收器输出的交流信号,也可以是控制发光二极管(Light Emitting Diode,LED)的脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制信号,当然还可以是其他类型的交流信号例如:数字音频接口(Sony/Philips Digital Interface,SPDIF)信号,本实施例对此不加以限制;所述直流电压信号可以是普通输入/输出 (Input/Output,I/O)口的输入电压,还可以是按键作用的模拟数字(Analog Digital,AD)输入电压,当然还可以是其他类型的直流电压信号,本实施例对此不加以限制。

在具体实现中,对于LED电视机来说,可以实现红外线(Infrared Radiation,IR)与按键KEY的混合单路传输,实现IR和I/O的混合单路传输,实现以PWM控制LED亮度的PWM信号和I/O控制端口的混合单路传输,可以实现SPDIF与I/O的混合单路传输,当然还可以是实现除上述类型的其他类型的混合单路传输,本实施例对此不加以限制;所述直流端子DC-OUT 一般会有滤波电路,滤除不必要的交流信号,所述直流端子DC-OUT一般可以与按键KEY连接,按键最低电压要避免零电平信号的通过,一般采取的措施是将零电平信号改成较低电平信号直流分量,如0.3V,在此基础上混合其它交流信号,0.3V作为低电平信号也不影响一般I/O口对于低电平的识别。

本实用新型通过利用混合信号传输电路及电子设备,所述混合信号传输电路包括衰减电路、电压产生电路及隔离电路;其中所述衰减电路,用于对接入的初始交流信号AC-IN进行衰减;所述电压产生电路,用于产生直流电压信号,与衰减后的初始交流信号AC-IN进行混合生成混合信号;所述隔离电路,用于将混合信号分离为直流电压信号及交流信号,将直流电压信号输出至直流端子DC-OUT,将交流信号输出至交流端子AC-OUT,从而解决了线长成本高、端口有限或位置不允许等条件的限制,将原来不能实现的多路传输变为单路传输,也同时降低了线材成本和端口成本。

基于图1所示的混合信号传输电路一实施例的功能模块图,提出本实用新型混合信号传输电路一实施例的电路结构图,图2为本实用新型混合信号传输电路一实施例的电路结构图;

如图2所示,所述衰减电路100包括第一电容C1和第一电阻R1;所述第一电容C1的第一端连接接入初始交流信号AC-IN,所述第一电容C1的第二端与所述第一电阻R1的第一端连接,所述第一电阻R1的第二端与所述电压产生电路200的第一端连接。

可以理解的是,所述第一电容C1和所述第一电阻R1为用于信号混合衰减隔离的器件,当然也可以是用其他具有衰减隔离的器件或者其他结构的电路或设备来实现相同或相似的功能,本实施例中衰减电路100只是从经济效益的角度来通过简单的电容和电阻的组合实现衰减隔离的效果,当然能够采取其他电路结构来实现,本实施例对此不加以限制。

应当理解的是,所述第一电容C1可以对所述电压产生电路200产生的直流电压信号进行隔离,避免所述直流电压信号与所述初始交流信号AC-IN相互干扰,所述第一电容C1可以决定所述混合信号传输电路的交流频率下限;所述第一电阻R1可以决定所述初始交流信号AC-IN的衰减程度,当所述第一电阻R1过大时,衰减程度大,则所述放大电路400需要更大的放大量,容易造成信噪比下降的情况出现;当所述第一电阻R1过小时,衰减程度小,这会造成所述直流电压信号滤除不干净的情况出现,直接影响所述直流电压信号的传输和识别,因此所述第一电阻R1的阻值要适中。

如图2所示,所述电压产生电路200包括多个电压产生支路,每一电压产生支路包括第一端及第二端;每一电压产生支路的第一端与所述衰减电路 100的第二端连接,每一电压产生支路的第二端接地;每一电压产生支路包括一限流电阻及一按键开关;所述限流电阻的第一端与所述衰减电路100的第二端连接,所述限流电阻的第二端与所述按键开关的第一端连接,所述按键开关的第二端接地。

应当理解的是,通过所述电压产生电路200可以产生直流电压信号,与衰减后的初始交流信号AC-IN进行混合生成混合信号;所述电压产生电路200 通过所述隔离电路300与交流端子AC-OUT相连,所述交流端子AC-OUT可以与系统芯片相连,一般地,系统芯片输入端会有滤波电路,使一些小的纹波不会影响模拟数字电压的识别。

在具体实现中,以6组按键开关为例,所述电压产生电路200包括第七电阻R7、第八电阻R8和第一按键开关S1,所述第七电阻R7的第一端与直流电源VCC连接,所述第七电阻R7的第二端与所述第一电阻R1的第二端连接,所述第七电阻R7的第二端与所述隔离电路300连接,所述第八电阻R8 的第二端与所述第一按键开关S1连接,所述第一按键开关S1接地,所述第八电阻R8的第一端与所述隔离电路300连接;所述电压产生电路200还包括第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第二按键开关S2、第三按键开关S3、第四按键开关S4、第五按键开关S5和第六按键开关S6,所述第九电阻R9的第一端与所述第七电阻R7的第二端及第八电阻R8的第一端的公共端点连接,所述第九电阻R九的第一端与所述隔离电路300连接,所述第九电阻R9的第二端与所述第二按键开关 S2连接,所述第二按键开关S2接地;所述第十电阻R10的第一端与所述隔离电路300连接,所述第十电阻R10的第二端与所述第三按键开关S3连接,所述第三按键开关S3接地;所述第十一电阻R11的第一端与所述隔离电路 300连接,所述第十一电阻R11的第二端与所述第四按键开关S4连接,所述第四按键开关S4接地;所述第十二电阻R12的第一端与所述隔离电路300连接,所述第十二电阻R12的第二端与所述第五按键开关S5连接,所述第五按键开关S5接地;所述第十三电阻R13的第一端与所述隔离电路300连接,所述第十三电阻R13的第二端与所述第六按键开关S6连接,所述第六按键开关 S6接地。所述电压产生电路200除了可以是6组按键开关组成的模拟按键电压产生电路,当然也可以是其他电路结构的电压产生电路,本实施例对此不加以限制;6组按键开关可以模拟出不同按键信号或指令的直流电压信号通过与衰减后的初始交流信号AC-IN进行混合后,可以生成不同的混合信号从而输出至所述隔离电路300。

如图2所示,所述隔离电路300,用于将混合信号分离为直流电压信号及交流信号,将直流电压信号输出至直流端子DC-OUT,将交流信号输出至交流端子AC-OUT。

其中,所述隔离电路300包括第二电容C2,所述第二电容C2的第一端与所述第十三电阻R13的第一端相连,所述第二电容C2的第一端与所述直流端子DC-OUT相连,所述第二电容C2的第二端与所述第二电阻R2的第一端相连,所述第二电阻R2的第二端与所述放大电路400相连,所述第二电阻 R2的第二端与所述第三电阻R3的第一端相连,所述第三电阻R3的第二端与所述放大电路400相连。

可以理解的是,所述第二电容C2可以起到将混合信号分离为直流电压信号及交流信号,将直流电压信号输出至直流端子DC-OUT,将交流信号输出至交流端子AC-OUT的作用,所述第二电容C2和所述第一电容C1决定所述混合信号传输电路的交流频率下限,所述第二电容C2只是从经济效益的角度来通过简单的电容实现隔离的效果,当然能够采取其他电路结构来实现,本实施例对此不加以限制。

在具体实现中,所述隔离电路300对混合信号中的直流电压信号进行隔离之前,还可以对所述直流电压信号进行适当滤波,以还原所述直流电压信号,将还原后的直流电压信号进行电容隔离,并将隔离后的交流信号输出至所述放大电路400中,进行放大整形,再将放大整形后的交流信号输出至交流端子AC-OUT。

如图2所示,所述放大电路400包括第一放大电路401和第二放大电路 402,所述第一放大电路401的输入端与所述隔离电路300的第二端连接,所述第一放大电路401的输出端与所述第二放大电路402的输入端连接,所述第二放大电路402的输出端与所述交流端子AC-OUT连接;其中所述第一放大电路401,用于对分离后的交流信号进行放大;所述第二放大电路402,用于对放大后的交流信号进行整形。

其中,所述第一放大电路401包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻 R4和第一三极管Q1,所述第二电阻R2的第一端与所述隔离电路300的第二端连接,所述第二电阻R2的第二端与所述第一三极管Q1的基极b连接,所述第二电阻R2的第二端还与所述第三电阻R3的第一端连接,所述第三电阻 R3的第一端还与所述第一三极管Q1的基极b连接,所述第三电阻R3的第二端与所述第四电阻R4的第一端连接,所述第三电阻R3的第二端还与所述所第二放大电路402的输入端连接,所述第四电阻R4的第二端接地,所述第四电阻R4的第二端还与所述所第二放大电路402的输入端连接,所述第四电阻 R4的第一端还与所述第一三极管Q1的集电极c连接,所述第一三极管Q1 的发射极e接地。所述第二放大电路402包括第二三极管Q2、第五电阻R5 和第六电阻R6;所述第五电阻R5的第一端与所述第四电阻R4的第一端连接,所述第五电阻R5的第一端还与所述第三电阻R3的第二端连接,所述第五电阻R5的第二端与所述第二三极管Q2的基极b连接,所述第六电阻R6的第一端与直流电源VCC连接,所述第六电阻R6的第二端与系统芯片U1连接,所述第六电阻R6的第二端还与所述第二三极管Q2的集电极c连接,所述第二三极管Q2的发射极e接地。

可以理解的是,所述放大电路400的放大倍数约等于R3/R2,经过放大整形的交流信号直接输出至所述交流端子AC-OUT,即所述第三电阻R3的阻值与所述第二电阻R2的阻值之比为所述放大电路400的放大量,放大量要适中,所述第四电阻R4、所述第五电阻R5和所述第六电阻R6决定所述放大电路 400的驱动能力和整形优劣。

在具体实现中,当所述第三电阻R3的阻值与所述第二电阻R2的阻值之比越大时,所述放大电路400的放大倍数越高,相应的输出的信号幅度也就越大,就越容易进入饱和状态,即输出的信号越容易失真,因此所述第三电阻R3的阻值与所述第二电阻R2的阻值之比要适中。

本实用新型通过利用混合信号传输电路及电子设备,所述混合信号传输电路包括衰减电路、电压产生电路及隔离电路;其中所述衰减电路,用于对接入的初始交流信号进行衰减;所述电压产生电路,用于产生直流电压信号,与衰减后的初始交流信号进行混合生成混合信号;所述隔离电路,用于将混合信号分离为直流电压信号及交流信号,将直流电压信号输出至直流端子,将交流信号输出至交流端子,从而解决了线长成本高、端口有限或位置不允许等条件的限制,将原来不能实现的多路传输变为单路传输,也同时降低了线材成本和端口成本。

上述内容仅仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1