電力線載波通信IC-LM1893及應(yīng)用電路 Time:2010-03-22 10:58:44  Author:  Source:21IC電子網(wǎng)電力線載波通信是利用現(xiàn)有的電力線路來(lái)傳輸信號(hào)的，其工作原理簡(jiǎn)述為：將數(shù)據(jù)或語(yǔ)音調(diào)制在幾十至幾百KHz的載波頻率上通過(guò)電力線發(fā)送出去，接收端將電力線上載有信號(hào)的載波接收下來(lái)進(jìn)行解調(diào)還原出原來(lái)的語(yǔ)音或數(shù)據(jù)。通信的載體即現(xiàn)成的電力線，無(wú)需象有線通信一樣重新鋪設(shè)通信線路。也不象無(wú)線傳輸那樣需要復(fù)雜的發(fā)送接收設(shè)備來(lái)傳輸信息。它無(wú)需架設(shè)額外的通信線路，也不占用寶貴的無(wú)線頻譜資源，因此很適合于小集團(tuán)內(nèi)部（一般在同一個(gè)電力變壓器間）組成局域網(wǎng)絡(luò)達(dá)到數(shù)據(jù)或語(yǔ)音的傳輸目的。

LM1893是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體器件公司（National Semiconductor）開發(fā)的電力線載波通信集成電路，集成了發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的全部功能，可實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)的半雙工通信。只需少量的外接元件即可構(gòu)成完整的電力線載波通信系統(tǒng)，適合于工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，樓宇數(shù)據(jù)或語(yǔ)音通信、家用電器集中控制、醫(yī)院的緊急呼叫系統(tǒng)、防火報(bào)警及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢?yīng)用場(chǎng)合。其主要功能特性如下：

FSK抗噪聲調(diào)制技術(shù)
    
可選擇噪聲濾波的脈沖發(fā)生器
    
數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)4.8kB
    
正弦波載頻以降低射頻干擾
    
射頻功率可增強(qiáng)10倍
   
載波頻率可在50—300kHz之間選擇
    
兼容TTL和MOS邏輯電平
    
可調(diào)節(jié)電壓至功率電平
    
可驅(qū)動(dòng)現(xiàn)有的各種電力線路

LM1893工作原理

LM1893內(nèi)部集成了發(fā)送和接收兩個(gè)獨(dú)立的部分，發(fā)送部分內(nèi)置了FSK調(diào)制器、正弦波發(fā)生器、電流型控制振蕩器、自動(dòng)增益控制電路（ALC）及輸出功率放大器等單元電路。接收部分包含了限幅放大器、鎖相環(huán)解調(diào)器、低通濾波器、直流嵌位電路和噪聲濾波器等單元電路。TX/RX為發(fā)送或接收的控制引腳，當(dāng)TX/RX為高電平時(shí)，電路處于發(fā)送工作模式，數(shù)據(jù)信號(hào)從P17輸入FSK調(diào)制器，形成開關(guān)控制電流并驅(qū)動(dòng)振蕩器產(chǎn)生±2.2%頻偏的三角波，經(jīng)正弦波整形電路輸出正弦波信號(hào)，再經(jīng)功率放大后由耦合線圈傳輸?shù)诫娏€路上去。ALC（自動(dòng)增益控制電路）是保證電力線路負(fù)載變化時(shí)，輸出的載波電平保持在一定的電平范圍內(nèi)。

當(dāng)TX/RX為低電平時(shí)，電路處于接收方式，電力線路上的信號(hào)經(jīng)耦合變壓器輸入：LM1893的10腳，進(jìn)入限幅放大器進(jìn)行放大，濾除信號(hào)中的直流分量和50Hz/100Hz的工頻信號(hào)，再由鎖相環(huán)電路解調(diào)、RC濾波電路濾除高頻分量輸出數(shù)據(jù)信號(hào)，為保持?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)的可靠，再經(jīng)比較器進(jìn)行整形和噪聲濾波器濾波，最后從12腳輸出完整的數(shù)據(jù)信號(hào)。