一種信號傳輸電路的製作方法
2023-12-10 06:42:27 2
專利名稱：一種信號傳輸電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用於電子、通訊領域的信號傳輸電路，特別涉及信號傳輸電路的雷電防護信號口保護電路。
背景技術：
隨著電子、通訊技術的發展，通訊設備地位、重要性的提高以及用戶日益增長的需求，一方面電子、通訊晶片的集成度越來越高，電路設計的密度越來越大，另一方面也要求設備運行的適應性和可靠性更強。然而這兩方面是互為矛盾的，電子、通訊產品的集成度越高，電路密度越大，晶片、電路或者設備的抗幹擾能力就變的越脆弱，穩定性、可靠性越差，但同時由於通訊設備重要性和地位的提高以及用戶的更為嚴格的需求，要求設備必須穩定可靠運行，這兩個方面的矛盾決定了防護技術在電子、通訊行業應用的重要性和發展的迫切性。通常雷電是外界最主要也是最厲害的幹擾源，而信號口相對電源埠則是速率高，種類多，抗幹擾能力相對差的埠，所以信號口防護技術成為現電子、通訊業研究的一個重要方向。
圖1是現有雷電防護電路的設計模式。現有保護電路設計的原則和目的之一是儘早消除外界浪湧幹擾，使之不能進入單板內部，損壞或者幹擾功能電路。如圖1所示，通常對於室內信號口的保護電路模式，是在單板上最靠近接口信號輸出埠的位置，增加防護電路，如圖1和圖2所示，防護電路器件通常是瞬態抑制二極體D或隔離變壓器。瞬態抑制二極體主要通過並聯在線間或者線和地之間而旁路過電流，同時嵌位過電壓保護後級電路，並聯在線間實現差模保護，並聯在線地之間實現共模保護。隔離變壓器也可以通過隔離共模過電壓，使之不能到達後級電路從而實現保護功能，所以在平衡信號埠使用隔離變壓器的情況下，可以在電路中省略共模保護電路，從而節約成本。
圖2所示，是圖1中保護電路的原理圖。保護電路1的保護二極體D2和D3是共模保護器件，保護二極體D1是差模保護器件；而保護電路2隻有差模保護二極體D1，一般用於有隔離變壓器的電路中，共模幹擾通過隔離變壓器實現隔離從而保護後級電路不受浪湧幹擾的影響。
上述保護電路在應用中存在以下缺陷1.對於平衡信號埠來說，通過感應、耦合等形式產生的外界幹擾的主要形式是共模幹擾，而差模幹擾的來源主要是由於共模幹擾瀉放不一致導致共模轉變成差模。在現有的防護電路的設計模式中，將差模和共模保護器件放在同一位置，或者把差模保護器件放在共模保護器件前，差模保護器件無法抑制前述原因產生的差模幹擾信號，從而起不到很好的保護作用；2.平衡信號接口使用圖2的保護電路1，成本較高，因此，實際上對於含有隔離變壓器的平衡信號接口通常使用保護電路2，但是保護電路2設置在隔離變壓器之前，那末，如果在差模防護器件後、隔離變壓器前出現單線對地擊穿放電等情況，從而導致共模幹擾轉差模幹擾，差模保護器件將對此不能起到保護作用，後級帶晶片的負載將損壞；3.對於平衡信號埠來說，如果使用了隔離變壓器，並且該隔離變壓器的變壓比不是1∶1的變壓器，而是1∶N的(N是大於1的整數)變壓器，那麼由於差模保護器件的殘壓將被放大加至帶晶片的負載的信號輸入口，該殘壓十分容易導致帶晶片的負載損壞，形成缺陷設計。
由以上分析我們可以清楚的認識現有技術的不足，解決以上設計缺陷是電子通訊領域的急迫問題。
發明內容
為解決現有信號口保護電路的不足，本發明的目的在於提供一種更有效的信號口防護電路設計，所提供的信號口保護電路在原有防護電路基礎上不增加任何其他器件，就可以實現更為優秀的防護效果。
本發明的目的還在於提供滿足平衡信號埠使用1∶1和1∶N的隔離變壓器(N是大於1的整數)的情況時的防護電路。
本發明提供的一種信號傳輸電路，包括接口模塊，與接口模塊相連接的共模保護電路，帶晶片的負載，其特徵在於還包括一第一差模保護電路，設置在共模保護電路與帶晶片的負載之間。
所述的第一差模保護電路設置在靠近晶片接口端。
所述的共模保護電路設置在靠近接口模塊的輸出埠。
所述的信號傳輸電路，還包括一隔離變壓器，設置在所述的共模保護電路和第一差模保護電路之間。
所述的隔離變壓器的變壓比為1∶N，其中，N≥1，N是整數。
所述的信號傳輸電路，還包括一第二差模保護電路，設置在共模保護電路和隔離變壓器之間。
本發明提供的另一種信號傳輸電路，它包括接口模塊，與接口模塊相連接的隔離變壓器，帶晶片的負載，其特徵在於還包括一第一差模保護電路，設置在隔離變壓器與帶晶片的負載之間。
所述的差第一模保護電路設置在靠近帶晶片的負載接口端。
所述的隔離變壓器變壓比為1∶N，其中，N≥1，N是整數。
所述地接口模塊與隔離變壓器之間還包括一共模保護電路。
所述的共模保護電路和隔離變壓器之間還包括一第二差模保護電路，。
本發明將差模保護器件移到需要受保護的帶晶片的負載的接口端，並且儘可能靠近帶晶片的負載接口，而共模保護電路放置在接口的輸出埠處或者在設置有隔離變壓器的電路中將其省略。該保護電路對於需要保護的帶晶片的負載來說，帶晶片的負載前級產生一切的差模幹擾都可以有效地被差模保護器件抑制從而達到更好保護帶晶片的負載的效果。
應用本發明所提供的信號口保護電路，如果當產品對成本要求不苛刻時候，可以在隔離變壓器前級、後級均增加差模保護電路，其中變壓器前級差模保護二極體放置在信號埠接口處同時含有共模保護二極體，而後級差模保護二極體需要放置在貼近受保護帶晶片的負載的信號接口處，這樣更加優化其保護效果。
圖1現有技術的單板防護電路示意圖；圖2是圖1所示現有技術的防護電路原理圖；圖3本發明提供的一種新型信號口防護電路原理示意圖；圖4中的保護電路1是圖3所示的新型防護電路共模保護電路，保護電路2是省略共模保護電路的接線示意圖；圖5是圖3所示的新型防護電路差模保護電路；圖6本發明提供的另一種新型信號口防護電路原理示意圖。
具體實施例方式
為達到上述發明所述的目的和效果，現通過本發明的較佳實施例並結合附圖詳細說明如下，請參閱圖3、圖4、圖5如圖3所示，圖3是本發明的一個較佳實施例。其電路包括一接口模塊，一與接口模塊相連的共模保護電路，一設置在共模保護電路之後的隔離變壓器，一帶晶片的負載，以及，一設置在隔離變壓器與負載之間並靠近負載接口的差模保護電路；如圖4所示，圖4為所述的共模保護電路，保護電路1由瞬態二極體D2和D3構成，保護電路2是省略共模保護電路時電路連接示意圖；如圖5所示，圖5為所述的差模保護電路，差模保護電路由瞬態二極體D1構成；所述的隔離變壓器的變壓比為1∶N，其中，N≥1，N是整數。
此較佳實施例可以很好的說明本發明所要解決的技術問題，對於平衡信號埠來說，通過感應、耦合等形式產生的外界幹擾的主要形式是共模幹擾，而差模幹擾的來源主要是由於共模幹擾瀉放不一致導致共模轉變成差模；所以，將差模保護器件放在共模保護器件之後，差模保護器件可以抑制前述原因產生的差模幹擾信號，更好的保護晶片。
另外，平衡信號接口使用圖2的保護電路1，成本較高；通常對於含有隔離變壓器的平衡信號接口通常使用保護電路2；對於保護電路2，如果在差模防護器件後、隔離變壓器前出現單線對地擊穿放電等情況從而共模幹擾轉差模幹擾，差模保護器件將不能起到保護作用，後級晶片將損壞；因此，本電路中，差模保護電路被移至隔離變壓器之後並且設置在儘量靠近帶晶片的負載的埠處，這樣可以抑制由前述原因產生的差模幹擾信號。
再者，對於平衡信號埠來說，如果使用了隔離變壓器，並且該隔離變壓器不是1∶1的變壓器，而是1∶N的(N是大於1的整數)變壓器，那麼由於差模保護器件的殘壓將被放大加至晶片的信號輸入口，該殘壓十分容易導致晶片損壞，形成缺陷設計。此電路設計克服了以往電路的不足，更好的起到保護晶片的作用，在實際應用中顯示出良好的效果。
此較佳實施例中的還可以省略共模保護電路，共模保護電路的作用由隔離變壓器替代，節約了成本。
如圖6所示，圖6是本發明的另一較佳實施例，在不使用隔離變壓器的情況下，只需要將差模保護電路後移至帶晶片的負載接口前，不需增加任何其他器件，就可以達到本發明所稱的功效。
以上所述，僅是本發明的較佳實施方式，但本發明的保護範圍並不僅限於此，任何熟悉該技術的人在本發明所揭示的技術範圍內，可以輕易想到的變化或替代，都涵蓋在本發明的保護範圍之內，本發明的保護範圍以權利要求書為準。
權利要求
1.一種信號傳輸電路，包括接口模塊，與接口模塊相連接的共模保護電路，帶晶片的負載，其特徵在於還包括一第一差模保護電路，設置在共模保護電路與帶晶片的負載之間。
2.根據權利要求1所述的信號傳輸電路，其特徵在於所述的第一差模保護電路設置在靠近帶晶片的負載接口端。
3.根據權利要求1所述的信號傳輸電路，其特徵在於所述的共模保護電路設置在靠近接口模塊輸出端。
4.根據權利要求1所述的信號傳輸電路，其特徵在於還包括一隔離變壓器，設置在所述的共模保護電路和第一差模保護電路之間。
5.根據權利要求4所述的信號傳輸電路，其特徵在於所述的隔離變壓器的變壓比為1∶N，其中，N≥1，N是整數。
6.根據權利要求4或5所述的信號傳輸電路，其特徵在於還包括一第二差模保護電路，設置在共模保護電路和隔離變壓器之間。
7.一種信號傳輸電路，包括接口模塊，與接口模塊相連接的隔離變壓器，帶晶片的負載，其特徵在於還包括一第一差模保護電路，設置在隔離變壓器與帶晶片的負載之間。
8.根據權利要求7所述的信號傳輸電路，其特徵在於所述的第一差模保護電路設置在靠近帶晶片的負載接口端。
9.根據權利要求7所述的信號傳輸電路，其特徵在於所述的隔離變壓器的變壓比為1∶N，其中，N≥1，N是整數。
全文摘要
一種信號傳輸電路，具有雷電防護功能。其信號口差模保護電路設置在帶晶片的負載接口端，共模保護電路設置在接口模塊的輸入/輸出端，可以抑制主要由雷電引起的共模幹擾和差模幹擾，滿足晶片防護的需要，並能夠滿足電路中使用1∶1和1∶N變壓器時的信號埠的防護設計。本發明提供的新型防護電路的設計，在不增加元器件的基礎上，提高了電路中信號口對雷電幹擾的防護能力，優化了防護效果，可以滿足電子、通訊領域應用的需要。
文檔編號H04B3/00GK1619977SQ200310115140
公開日2005年5月25日 申請日期2003年11月20日 優先權日2003年11月20日
發明者陳敦利, 王慶海 申請人:華為技術有限公司