一种信号解析电路的制作方法

本技术涉及信号解析，尤其涉及一种信号解析电路。

背景技术：

1、mbus仪表总线是一种专用网络，信号远传范围大，可连接同一幢建筑、同一大学或方圆几公里远地域内的相关设备，如远程监控计算机和工作站、测量仪表等设备，实现资源共享和数据传输。传输距离可达几公里，携带设备可达几百个。mbus总线基本技术特点是采用下行电压上行电流的方案进行数据传输。此外，以水表为例，mbus同时为总线上所有的水表提供了工作电源。mbus采用半双工异步通讯方式传输信号，速率通常为300bps—9600bps或更高。

2、现有mbus反馈信号解析方式有高端取样法和直接电平比较法：高端取样法将电流取样电阻串联在mbus的输出正极端，因mbus同时为负载仪表授电，其流过取样电阻的电流很大，取样电阻选用大功率电阻器发热很大，因此在取样的同时降低了mbus总线效率；直接电平比较法利用负载反馈电流的变化，在取样电阻形成不同的电压高低差值，比较出高低电平信号，缺少放大环节，因此也需要较大电阻值方可获得有效信号检出。同时，由于mbus线路可长达数公里，信号线路分布电容可达几十个纳法数量级，且现场布线时经常与其他线路混合在同一走线槽里，因此干扰很大，高端取样法和直接电平比较法均不具克服由于分布电容器存在而导致的信号边沿的延时，不具备线路受外界抗扰的抵御能力。

技术实现思路

1、为克服上述缺点，本实用新型的目的在于提供一种信号解析电路。

2、为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案是：一种信号解析电路，用于解析mbus总线的信号，包括取样电路、放大电路、比较电路，取样电路连接放大电路，比较电路连接放大电路，取样电路包括第一电阻和第二电阻，第一电阻与第二电阻串联，第一电阻与mbus总线串联，取样电路用于获取mbus总线的信号，并对mbus总线的信号进行微分处理，放大电路用于放大mbus总线的信号，比较电路用于识别mbus总线的信号的幅值并翻转出相位相反的电平信号。

3、此技术方案中，取样电路用于从mbus总线上获取mbus总线的信号，从而对获取mcus的信号进行解析；放大电路对取样电路获取的mbus总线的信号进行放大处理；比较电路用于识别mbus总线的信号的幅值并翻转出相位相反的电平信号，从而达到对mbus总线的信号的状态解析；取样电阻的阻值较小，极大降低了取样电阻所消耗的mbus的功率，降低了取样电路中第一电阻和第二电阻的自身的发热量，差分形式的放大器可显著克服线路的共模干扰；取样电路对mbus总线的信号的前后沿的微分时间相等，因此可有效克服mbus总线因分布电容导致的反馈信号波形变差时的问题，实现精准解析；采用纯硬件组成解析电路，与传输波特率基本无关，可以实现极高速波特率信号的解析。

4、在一些实施方式中，信号解析电路还包括监控电路，监控连接比较电路，监控电路用于发出反馈响应。

5、此技术方案中，监控电路用于总线信号受到外界干扰后，能在下一个信息帧里被纠正，从而实现反馈信号的正确解析。

6、在一些实施方式中，监控电路包括故障统计端口，故障统计端口用于发送比较电路出现故障的信息并统计比较电路出现故障的次数。

7、此技术方案中，故障统计端口用于向外界发送输出比较电路电路出现故障错误的信息和比较电路出现故障的次数，从而使外界更直观地了解信号解析电路的状态。

8、在一些实施方式中，取样电路还包括第一电容、第二电容、第三电阻和第四电阻，第一电容并联第一电阻，第二电容并联第一电容，第三电阻串联第一电容，第四电阻串联第二电容。

9、此技术方案中，第一电容将电压耦合至第三电阻，第二电容将电压耦合至第四电阻，第一电容和第三电阻将第一电阻两端的电压进行微分

10、在一些实施方式中，放大电路包括第一放大模块和第二放大模块，第一放大模块连接取样电路，第二放大模块连接第一放大模块和比较电路。

11、此技术方案中，第一放大模块对流经的信号进行以及放大，第二放大器模块用于等于对流经的信号进行二次放大。

12、在一些实施方式中，第一放大模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一放大器，第五电阻连接第一电容和第一放大器，第七电阻连接第二电容和第一放大器，第六电阻连接第五电阻并与第一放大器并联。

13、此技术方案中，通过第一放大器对流经的信号进行差分放大处理。

14、在一些实施方式中，第二放大模块包括第九电阻、第十电阻、第二放大器，第九电阻连接第一放大器和第二放大器，第十电阻连接第九电阻并与第二放大器并联。

15、此技术方案中，通过第二放大器对流经的信号进行差分放大处理。

16、在一些实施方式中，比较电路包括第一比较器，第一比较器包括信号输入端，信号输入端连接放大电路。

17、此技术方案中，通过第一比较器对mbus总线的信号进行解析输出。

18、在一些实施方式中，监控电路包括第二比较器，第二比较器包括输入端口和输出端口，输入端口连接第一比较器，输出端口连接信号输入端。

19、此技术方案中，在第一比较器出现故障时，通过第二比较器对第一比较器进行复位处理。

20、本实用新型的有益效果是，取样电阻的阻值较小，极大降低了取样电阻所消耗的mbus的功率，降低了取样电路中第一电阻和第二电阻的自身的发热量，差分形式的放大器可显著克服线路的共模干扰；取样电路对mbus总线的信号的前后沿的微分时间相等，因此可有效克服mbus总线因分布电容导致的反馈信号波形变差时的问题，实现精准解析；采用纯硬件组成解析电路，与传输波特率基本无关，可以实现极高速波特率信号的解析；通过使用监控电路，在总线信号受到外界干扰后，能在下一个信息帧里被纠正，从而实现反馈信号的正确解析。

技术特征：

1.一种信号解析电路，用于解析mbus总线的信号，其特征在于，包括取样电路、放大电路、比较电路，所述取样电路连接所述放大电路，所述比较电路连接所述放大电路，所述取样电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与第二电阻串联，所述第一电阻与所述mbus总线串联，所述取样电路用于获取mbus总线的信号，并对所述mbus总线的信号进行微分处理，所述放大电路用于放大所述mbus总线的信号，所述比较电路用于识别mbus总线的信号的幅值并翻转出相位相反的电平信号。

2.根据权利要求1所述的信号解析电路，其特征在于，还包括监控电路，所述监控连接所述比较电路，所述监控电路用于发出反馈响应。

3.根据权利要求2所述的信号解析电路，其特征在于，所述监控电路包括故障统计端口，所述故障统计端口用于发送所述比较电路出现故障的信息并统计所述比较电路出现故障的次数。

4.根据权利要求1所述的信号解析电路，其特征在于，所述取样电路还包括第一电容、第二电容、第三电阻和第四电阻，所述第一电容并联所述第一电阻，所述第二电容并联所述第一电容，所述第三电阻串联所述第一电容，所述第四电阻串联所述第二电容。

5.根据权利要求4所述的信号解析电路，其特征在于，所述放大电路包括第一放大模块和第二放大模块，所述第一放大模块连接所述取样电路，所述第二放大模块连接所述第一放大模块和所述比较电路。

6.根据权利要求5所述的信号解析电路，其特征在于，所述第一放大模块包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一放大器，所述第五电阻连接所述第一电容和所述第一放大器，所述第七电阻连接所述第二电容和所述第一放大器，所述第六电阻连接所述第五电阻并与所述第一放大器并联。

7.根据权利要求6所述的信号解析电路，其特征在于，所述第二放大模块包括第九电阻、第十电阻、第二放大器，所述第九电阻连接所述第一放大器和第二放大器，所述第十电阻连接所述第九电阻并与所述第二放大器并联。

8.根据权利要求2所述的信号解析电路，其特征在于，所述比较电路包括第一比较器，所述第一比较器包括信号输入端，所述信号输入端连接所述放大电路。

9.根据权利要求8所述的信号解析电路，其特征在于，所述监控电路包括第二比较器，所述第二比较器包括输入端口和输出端口，所述输入端口连接所述第一比较器，所述输出端口连接所述信号输入端。

技术总结本技术公开了一种信号解析电路，用于解析MBUS总线的信号，包括取样电路、放大电路、比较电路，取样电路连接放大电路，比较电路连接放大电路，取样电路包括第一电阻和第二电阻，第一电阻与第二电阻串联，第一电阻与MBUS总线串联；取样电阻的阻值较小，极大降低了取样电阻所消耗的MBUS的功率，降低了取样电路中第一电阻和第二电阻的自身的发热量，差分形式的放大器可显著克服线路的共模干扰；取样电路对MBUS总线的信号的前后沿的微分时间相等，因此可有效克服MBUS总线因分布电容导致的反馈信号波形变差时的问题，实现精准解析；采用纯硬件组成解析电路，与传输波特率基本无关，可以实现极高速波特率信号的解析。技术研发人员：黄亮,王磊,李康裕,马晨受保护的技术使用者：苏州智而卓数字科技有限公司技术研发日：20231206技术公布日：2024/7/11