直流电源传输信号，接收端取电+信号接收电路？

只看该作者 · 2016-7-3 00:06

本帖最后由 forrest11 于 2016-7-3 07:57 编辑

朋友叫我做一个项目。此项目用电源线传输信号，难点在于接收端电源提取同时信号提取。
电源为16vDC，电流为动态，0ma-50ma
目前的困难在于电源电路是容性阻值，此容性会改变电源线上的信号。相当于低通滤波。电源电路上的电容约20uF.
信号源是5KHz方波。实际应用是0-10K数据。
为了抵消容性，我现在的想法是在电源提取电路上串联一个电感，电感值在10mH-20mH。仿真结果在50mA电流时信号失真可以忽略，但电流越小，失真越大。
下图仿真电路中，R2为电路板的等效电阻，可设为300ohm-10K，电容（1）为板子的等效电容，我设为20uF，L1为我用来抵消容性的电感。R3为避免仿真失败加的串联电阻。
主要观察L1上面的节点是否和V1的发射波形基本一致，没有明显信号畸变即可。

请问：我的解决思路有没有问题？有什么好的电路能电源提取+信号提取？

3万 · 2016-7-3 00:33

看不出这里为什么要使用一个整流桥。
如果是怕电源反接，一支二极管足矣。
即使是使用二极管，电感也应该与这支二极管串联。

只看该作者 · 2016-7-3 07:39

本帖最后由 forrest11 于 2016-7-3 07:41 编辑

maychang 发表于 2016-7-3 00:33
看不出这里为什么要使用一个整流桥。
如果是怕电源反接，一支二极管足矣。
即使是使用二极管，电感也应该与 ...

确实是考虑电源反接，用一只二极管，只能防止电源反向，但整流桥能让电路保持工作。

1万 · 2016-7-3 08:49

接收端用微分电路得到信号的前后沿，再用逻辑电路还原信号，这样是否可行？

只看该作者 · 2016-7-3 09:54

本帖最后由 forrest11 于 2016-7-3 10:04 编辑

captzs 发表于 2016-7-3 08:49
接收端用微分电路得到信号的前后沿，再用逻辑电路还原信号，这样是否可行？ ...

感觉你没有理解我的问题。
问题的关键是：怎样不影响信号。如果信号畸变了，后面的信号还原就没有意义。
单独的信号还原是可以的。但由于电路需要电源，而电源电路一般带容性，从而影响了信号本身。我的问题实际上是电源电路怎么设计，不影响信号。
当然，如果能先提取信号，再有电源能量提取也是可以，但我不知道怎么设计。

1万 · 2016-7-3 10:13

5Khz的矩形波，是以幅度，还是以宽度表示携带的信息？

只看该作者 · 2016-7-3 10:15

建议 LZ 从频域来考虑这个设计方案：
电源提取的是直流分量（能量） —— （无源）低通滤波器；
而过滤掉直流分量，剩下的就是信号 —— （有源）高通或带通滤波器。

经过低通滤波器后的电源线上有纹波。这个纹波包含了在频域失真的信号。
用高通或带通滤波器对纹波信号进行在频域进行矫正，或可还原出原来的信号。

只看该作者 · 2016-7-3 11:11

楼主还是抛弃基带传输吧

只看该作者 · 2016-7-3 11:11

楼主还是抛弃基带传输吧，用调制解调吧

只看该作者 · 2016-7-3 11:15

Jack315 发表于 2016-7-3 10:15
建议 LZ 从频域来考虑这个设计方案：
电源提取的是直流分量（能量） —— （无源）低通滤波器；
而过滤掉直 ...

低通滤波后造成了信号损失，用高通是弥补不回来的。

1万 · 2016-7-3 11:45

频率调制（高频），电源接收端放一个大L，就解决了，干吗搞得这么复杂，后用NE567来解码。

只看该作者 · 2016-7-3 11:45

xxzouzhichao 发表于 2016-7-3 11:11
楼主还是抛弃基带传输吧，用调制解调吧

这个可是看成副频调制啊，一样的问题。

1万 · 2016-7-3 11:51

本帖最后由 zyj9490 于 2016-7-3 11:52 编辑

FSK解决，与电源电路的接口也简单，在电源端和负载各加一个L就可以了。在接收端，用一个带宽放大器提取出FSK信号，用567来解码，最后出来的就是基码信号。

只看该作者 · 2016-7-3 11:55

无论什么信号，电容都会滤掉大部分。所以最好加一条线通讯这才是长久之计。单也有单总线通讯技术的，多数通讯时要用大电容储能供电的。楼主这种可以在电容之前加开关，开关之前是发送端。通讯时开关断开让后面通过电容供电发关数据

1万 · 2016-7-3 11:57

forrest11 发表于 2016-7-3 09:54
感觉你没有理解我的问题。
问题的关键是：怎样不影响信号。如果信号畸变了，后面的信号还原就没有意义。
...

电原与负载的电流脉冲影响信号的质量这是肯定的，但可以通过简单的方式恢复这是关键，负载电流脉冲相对于信号是噪声，在统计上没有平均值（针对信号谱范围），这是应用的关键。

只看该作者 · 2016-7-3 13:14

依依不舍发表于 2016-7-3 11:55
无论什么信号，电容都会滤掉大部分。所以最好加一条线通讯这才是长久之计。单也有单总线通讯技术的，多数通 ...

你用开关方式原理上行得通，原理上是可以实现的，但不符合我的应用要求。实际应用是没有同步开关的。

只看该作者 · 2016-7-3 13:16

zyj9490 发表于 2016-7-3 11:45
频率调制（高频），电源接收端放一个大L，就解决了，干吗搞得这么复杂，后用NE567来解码。 ...

没有看懂怎么取电（1-50mA）有没有基本电路解释？

只看该作者 · 2016-7-3 13:17

captzs 发表于 2016-7-3 10:13
5Khz的矩形波，是以幅度，还是以宽度表示携带的信息？

类似串口，用宽度表示信息。有起止位。我这里就是最简单的5KHz的时钟仿真。

3万 · 2016-7-3 13:24

forrest11 发表于 2016-7-3 11:45
这个可是看成副频调制啊，一样的问题。

160多年前的老前辈已经解决了的问题，楼主却如此固执地一定要按照自己的想法做。

1万 · 2016-7-3 14:08

哈特传输一样的吧。

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