專利名稱：利用50Hz載波電流發(fā)送音頻信號的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及載波通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是利用工頻電源線載波發(fā)送音頻信號的方法。二.
背景技術(shù)：
利用工頻電源線(50Hz交流電)可以載波發(fā)送音頻信號，但這種的電源線當作射頻 傳輸線有干擾的問題。將載波電流發(fā)送技術(shù)投入到實際應(yīng)用之前，必須解決干擾的問題；既使在一般家庭 內(nèi)的使用也各有不同。通常是隨著家庭所使用的電器產(chǎn)品的數(shù)量、種類、功率等級以及 電力系統(tǒng)負載的不同而存在差異，另一問題是如何將工頻載波電流(50Hz交流電)的電 源線用來當作射頻傳輸線，它的無限阻抗必須給予考慮，此外還有一些負載，會使問題 變得更加復(fù)雜化，這種負載有可能對音頻形成短路，甚至于這類負載會形成射頻旁路， 還有就是連接于電源線上的各類電器，有些電器在工作時還會產(chǎn)生雜音電壓，如家用彩 色電視機、微波爐等，遺憾的是這類雜音電平也大多落在100Hz-500kHz范圍內(nèi)，這對 50Hz載波電流是不可忽視的干擾，這些干擾通常來自電機馬達、電子節(jié)能燈、繼電器觸 點、可控硅器件及穩(wěn)壓二極管等，在裝備現(xiàn)代化的家庭中，交流電源線早己是干擾和雜 音的溫床，不過情況還不像人們想象的那樣糟，上述所有問題都能通過一些新技術(shù)、新 電路加于克服，在著手考慮設(shè)計50Hz載波電流發(fā)射機時，這些問題都必須事先給予解決。三.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提出一種利用工頻電源線載波發(fā)送音頻信號的方法，即利用50Hz載 波電流發(fā)送音頻信號的方法；因此可以利用家庭中的電源線作為傳載媒體，可以用來傳 輸100Hz-20kHz音頻信號，發(fā)送信號同樣是受到音頻信號所調(diào)制。利用50Hz載波電流發(fā)送音頻信號的方法，音頻信號輸入FM電路，連接第一放大器， 放大后接壓控振蕩器vcq，振蕩器VCO輸出方波信號，該方波信號再連接驅(qū)動第二放大 器，第二放大器的輸出是并聯(lián)的電感和電容，再連接電感和電容耦合網(wǎng)絡(luò)，電感和電容 耦合網(wǎng)絡(luò)連接至電源線載波。用于匹配第二放大器TR2、 TR3的電感和電容耦合網(wǎng)絡(luò)是匹配45Q輸出阻抗和10Q 交流電源線的阻抗。所述第一放大器可以使用放大管TR1，最大可以承受O. 5V峰值電壓， 頻率范圍是100Hz-20kHz的音頻信號,輸出端的可調(diào)電阻R5用來作為調(diào)整音頻增益之用。音頻信號或輸入在AM電路，AM調(diào)制方式中，音頻信號經(jīng)過可調(diào)電阻R24連接到第 三放大器TR8，第三放大器(如晶體三極管TR4和TR7)放大，并連接驅(qū)動電路，驅(qū)動電 路TR4/TR5的輸出連接AM調(diào)制電路TR6、 TR7，調(diào)制電路輸出接電感和電容耦合網(wǎng)絡(luò)。 在交變直的降壓穩(wěn)壓電源的輸出端即測試點A中， 一向穩(wěn)定的直流電壓，也會隨著音頻 信號注入的大小而跟隨變動，因為第二放大器TR2、 TR3由測試點A獲取直流電壓，而
VC0的載波輸入至TR2時，系由變化的Vcc幅度大小來調(diào)制，這就可由發(fā)送設(shè)備產(chǎn)生振 幅調(diào)制，音頻信號是通過撥動開關(guān)輸入到AM或FM電路當中。有益效果:該項發(fā)明可以有效解決家庭(包括別墅等大戶)甚至大樓的的室內(nèi)通話和 高保真數(shù)字音響播放之需求，例如在甲房間發(fā)送播放數(shù)字音樂，在乙、丙、丁房間均可使 用特制的音箱來接收，并且無須重新布線，有電源插座的地方就能實現(xiàn)上述功能。50Hz 載波電流發(fā)送技術(shù)可以用在整個大摟內(nèi)部通信或傳送高保真音樂，將來的載波電流發(fā)送 技術(shù)的應(yīng)用范圍還包括無線延伸音響，耳機、無線對講及揚聲器的分配系統(tǒng)。該發(fā)明不僅可以在家庭乃至大樓用來傳輸AM調(diào)幅信號，而且還可以用來傳輸寬頻帶 FM調(diào)頻信號，將開關(guān)設(shè)置在FM調(diào)頻波段，可以有效地傳輸CD機和MP3等數(shù)字音樂信號， 選擇FM發(fā)送狀態(tài)，該工作模式有較強的抗雜訊能力，既使一邊使用多個家用電器，在 FM模式下均能良好地工作，AM模式亦可以工作。四

圖l是本發(fā)明的框圖 圖2是本發(fā)明的電路圖五具體實施方式
如圖1、 2所示，圖1是50Hz載波電流發(fā)送音頻信號的方框圖.它既可用來傳輸AM 調(diào)幅信號，又能用來傳輸對音質(zhì)要求較高的數(shù)字音頻信號，從圖1中我們不難看出音頻 信號是通過撥動開關(guān)Sl-a輸入到AM或FM電路當中，首先看FM部分，放大器中的放大 管TR1最大可以承受0. 5V峰值電壓，頻率范圍是100Hz-20kHz的音頻信號，可調(diào)電阻R5 用來作為調(diào)整音頻增益之用，而ICl組成的壓控振蕩器可提供的偏差量達60kHz，因此， VCO的實際工作頻率通常設(shè)置在280kHz，其中IC1和TR1的電源是由IC2提供+12V穩(wěn)壓 電源，由IC1的第3腳輸出方波信號，該方波信號再驅(qū)動晶體管TR2，而TR2又驅(qū)動輸 出放大管TR3，再經(jīng)一個耦合網(wǎng)絡(luò)，用于匹配TR3的45Q輸出阻抗和IOQ交流電源線的 阻抗.在AM調(diào)制方式中，音頻信號經(jīng)過可調(diào)電阻R24連接到TR8，再由晶體三極管TR4 和TR7放大，在測試點A'中， 一向穩(wěn)定的直流電壓，也會隨著音頻信號注入的大小而跟 隨變動，因為TR2、 TR3由測試點A獲取直流電壓，而VCO的載波輸入至TR2時，系由變 化的Vcc幅度大小來調(diào)制，這就可由發(fā)送設(shè)備產(chǎn)生振幅調(diào)制，如果我們認真仔細地調(diào)節(jié) 可調(diào)電阻R23(載波電平值)和R24(音頻幅度大小)，就可以實現(xiàn)100%的調(diào)制度.在結(jié)構(gòu)按 裝好之后，必須確定所有的元器件是否安裝準確無誤，為確定最差情況及各個焊點焊接 情況如何，另外還要檢查TR3、 TR6、 TR7不要與機箱外殼的散熱器發(fā)生短路，用萬用表 直流電阻擋測量Vcc接點與地之間的直流電阻至少在200Q以上為宜.將S1開關(guān)切換至FM位置，S2置于L0W位置，S3置于0FF位置，連接直流電壓表 接于D1和D2的連接點，接通S3時，如果數(shù)字電壓表顯示25V左右的直流電壓，那就請 盡快地切浙開關(guān)S3,再檢査一下問題出在哪里，該電壓的正常值應(yīng)該在15V左右，然后
切斷S3,接下來再用數(shù)字電壓表測量一下A測試點電壓，假設(shè)R22、 R23、 R24為最大電 壓值，并設(shè)定R5、 R9至中間位置，連接一只6V閃光燈泡接至J2上，并且設(shè)定可調(diào)磁芯 在L2、 L3上的最佳位置，然后去掉J2、 J3跳線，并使J3的中心導(dǎo)線與地之間短路，然 后再供給電壓，測試到A點的電壓必須低于5V，再調(diào)整R22(S1必須在FM位置)，使A 點的電壓在8V左右，并確定IC1的第8腳的電壓是否在12V附近.注意不能在J3開路 的情況下操作，在測試過程中，哪怕是不用的話，J3也應(yīng)與地之間保持短路狀態(tài)，因此， C8短路時，F(xiàn)l仍然保持開路狀.然后進行以下確認a) TRl的集電極電壓大約為+18V;b) TR2的集電極電壓大約4-10V之間;.c) TR3的集電極電壓大約為8V;d) TR5的集電極電壓大約在0-0. 5V之間；e) TR4的集電極電壓在1.0-1. 5V之間，略高于測試點A. 當上述各點電壓值得到確認之后，連接頻率計至TR2的集電極,調(diào)整可調(diào)電阻R9,使計數(shù)器的頻率在200-350kHz之間，最后將頻率設(shè)置在280kHz,用示波器也能觀察到該 點波形，同時結(jié)合調(diào)整C2和L3使輸出達最大，，其次調(diào)整R9，以產(chǎn)生200-350kHz頻率， 此時在220-340kHz之間獲得穩(wěn)定的輸出。
權(quán)利要求
1、利用50Hz載波電流發(fā)送音頻信號的方法，其特征是音頻信號輸入FM電路，連接第一放大器，放大后接壓控振蕩器VCO，振蕩器VCO輸出方波信號，該方波信號再連接驅(qū)動第二放大器，第二放大器的輸出是并聯(lián)的電感和電容，再連接電感和電容耦合網(wǎng)絡(luò)，電感和電容耦合網(wǎng)絡(luò)連接至電源線載波。
2、 利用50Hz載波電流發(fā)送音頻信號的方法，音頻信號或輸入AM電路，AM調(diào)制方 式中，音頻信號經(jīng)過可調(diào)電阻R24連接到第三放大器TR8，第三放大器(如晶體三極管 TR4和TR7)放大，并連接驅(qū)動電路，驅(qū)動電路TR4/TR5的輸出連接AM調(diào)制電路TR6、 TR7，調(diào)制電路輸出接電感和電容耦合網(wǎng)絡(luò)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用50Hz載波電流發(fā)送音頻信號的方法，其特征是 音頻信號是通過撥動開關(guān)輸入到AM或FM電路當中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用50Hz載波電流發(fā)送音頻信號的方法，其特征是 在交變直的降壓穩(wěn)壓電源的輸出端即測試點A中， 一向穩(wěn)定的直流電壓，也會隨著音頻 信號注入的大小而跟隨變動，因為第二放大器TR2、 TR3由測試點A獲取直流電壓，而 VCO的載波輸入至TR2時，系由變化的Vcc幅度大小來調(diào)制，這就可由發(fā)送設(shè)備產(chǎn)生振 幅調(diào)制，用于匹配第二放大器TR2、 TR3的電感和電容耦合網(wǎng)絡(luò)是匹配45Q輸出阻抗和 IOQ交流電源線的阻抗。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的利用50Hz載波電流發(fā)送音頻信號的方法，其特征是 所述第一放大器可以使用放大管TR1，最大可以承受0.5V峰值電壓，頻率范圍是 100Hz-20kHz的音頻信號，輸出端的可調(diào)電阻R5用來作為調(diào)整音頻增益之用。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用50Hz載波電流發(fā)送音頻信號的方法，其特征是而IC1 組成的壓控振蕩器可提供的偏差量達60kHz， VCO的實際工作頻率通常設(shè)置在280kHz。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用50Hz載波電流發(fā)送音頻信號的方法，其特征是在AM 調(diào)制方式中，音頻信號經(jīng)過可調(diào)電阻R24連接到TR8，再由晶體三極管TR4和TR7放大。
8、 利用50Hz載波電流發(fā)送音頻信號的電路，其特征是包括音頻信號輸入FM電路， 第一放大器，壓控振蕩器VCO，第二放大器和電容耦合網(wǎng)絡(luò)；音頻信號輸入FM電路，連 接第一放大器，放大后接壓控振蕩器VCO，振蕩器VCO輸出方波信號，該方波信號再連 接驅(qū)動第二放大器，第二放大器的輸出是并聯(lián)的電感和電容，再連接電感和電容耦合網(wǎng) 絡(luò)，電感和電容耦合網(wǎng)絡(luò)連接至電源線載波。
全文摘要
利用50Hz載波電流發(fā)送音頻信號的方法，音頻信號輸入FM電路，連接第一放大器，放大后接壓控振蕩器VCO，振蕩器VCO輸出方波信號，該方波信號再連接驅(qū)動第二放大器，第二放大器的輸出是并聯(lián)的電感和電容，再連接電感和電容耦合網(wǎng)絡(luò)，電感和電容耦合網(wǎng)絡(luò)連接至電源線載波。本發(fā)明可以有效解決家庭(包括別墅等大戶)甚至大樓的的室內(nèi)通話和高保真數(shù)字音響播放之需求，50Hz載波電流發(fā)送技術(shù)可以用在整個大摟內(nèi)部通信或傳送高保真音樂，將來的載波電流發(fā)送技術(shù)的應(yīng)用范圍還包括無線延伸音響，耳機、無線對講及揚聲器的分配系統(tǒng)。
文檔編號H04B3/54GK101159450SQ200710130910
公開日2008年4月9日 申請日期2007年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月23日
發(fā)明者朱自付 申請人:熊貓電子集團有限公司;南京熊貓電子股份有限公司;南京熊貓漢達科技有限公司