一種兩線制高功率供電通信總線的製作方法
2023-09-19 21:49:35
專利名稱：一種兩線制高功率供電通信總線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種採用兩線制通信總線的計算機遠距離通信中能同時提供直流供電的通信總線，更具體的說涉及一種兩線制高功率供電通信總線。
背景技術：
通信總線供電技術通常是指上位機的主站通信設備通過通信總線與終端從站節點設備之間在傳輸信號的同時也提供電能的一門技術。目前，總線供電一般可分為電源獨立供給型——集中式供電和電源與信號複合供給型——總線供電兩種。集中式供電就是終端設備的傳輸信號和工作電源均由上位機通過通信總線線纜分別供給，即通信電纜一般採用4芯電纜。其中2芯線用於向終端節點設備供電，另外2芯線用於信號傳輸。所以，集中式供電也稱為四線制供電總線。總線供電就是指終端設備維持工作的全部能量以及信號均 從兩根通信總線上獲取。總線供電也稱為兩線制供電總線。兩線制供電總線技術是當下計算機通信技術的一個發展方向，其能夠降低線纜消耗，且節省施工工時。目前，具有總線供電能力的現場總線主要有HART (Highway Addressable RemoteTransducer)、FF (Foundation Fieldbus)、PROF I BUS — PA 和 LonWorks 等；另外，一些非現場總線也具有總線供電能力，如M-BUS、C-MBUS等。不過，根據物理層協議的不同，其獲取方式、能量提供大小也各有所不相同。在現有的總線供電類產品中主機通信供電模塊在物理層結構上可大體分為三類，一類是將總線主站電源輸出和從站節點輸入都設計成電流源型式；另一類是在直流或交流電壓上疊加特定的頻率信號、脈寬信號或幅度信號的調整型的電壓源型式；再或是採取上行與下行通信方式分別採用以上兩種技術路線的混合型方式。無論是採用電流源型式還是混合型式的總線供電，其主要不足歸納起來主要有一是上位機的主站總線供電模塊的供電輸出能力以及下位機從站總線供電模塊的供電輸出能力不足，不能為現有的多數傳感器及儀表設備提供較高功率的通信供電。目前，從站節點模塊，其標稱允許提供的最大輸出工作電流值一般只為幾個mA，而主站總線供電模塊所能提供的標稱最大穩定工作電流值一般也沒有超過500mA。所以，由於受主站通信模塊和從站節點通信模塊的實際供電輸出功率不足的限制，兩線制總線供電技術在實際應用中，一般主要限於極低功耗的傳感器負載如「三表」類總線通信和部分單片機系統的總線通信中。二是有的主站模塊必須要帶有專用的接收、發送控制端，使之難以成為一種完全獨立於上、下位機之外的通用的通信供電擴展模塊電路使用。以上這些技術不足都在客觀上明顯的制約了兩線制總線供電總線技術的普及應用。
發明內容本實用新型的目的在於針對現有的兩線制供電總線技術供電能力不足、通用性不強的現狀，提供一種兩線制高功率供電通信總線。為實現上述目的，本實用新型的技術解決方案是一種兩線制高功率供電通信總線，該模塊包括主站供電通信模塊、從站供電通信模塊，所述主站供電通信模塊的信號輸入端與上位機的信號輸出端相連接，主站供電通信模塊的信號輸出端與上位機的信號輸入端相連接，主站供電通信模塊的功率信號端與從站供電通信模塊的的功率信號端相連接，所述從站供電通信模塊的信號輸入端與下位機的信號輸出端相連接，從站供電通信模塊的信號輸出端與下位機的信號輸入端相連接，從站供電通信模塊的電源端與地端與下位機的電源端及地端連接。當異步串行通信時，所述的主站供電通信模塊為異步串行通信主站供電通信模塊，包括信號整形電路、功率驅動電路、功率輸出電路、電壓跟蹤式穩壓電路、信號取樣整形放大電路、非有效信號抑制電路、信號比較選通電路以及短路過流保護電路，所述的信號整形電路的輸入端與上位機的信號輸出端相連接，所述的信號整形電路的輸出端上並聯有功率驅動電路和非有效信號抑制電路，所述的功率驅動電路的輸出端與功率輸出電路的輸入端相連接，所述的非有效信號抑制電路的輸出端與信號比較選通電路相連接，所述的信號取樣整形放大電路的輸出端分別與非有效信號抑制電路和信號比較選通電路相連接，信號比較選通電路的輸出端與上位機的信號輸入端相連接，所述的短路過流保護電路的輸出端分別與信號比較選通電路、信號整形電路和電壓跟蹤式穩壓電路相連接，所述的電壓跟蹤式穩壓電路的輸出端與功率輸出電路相連接，所述的功率輸出電路的輸出端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接同時輸出功率信號，所述的信號取樣整形放大電路輸入端和短路過流保護電路的輸入端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接同時作為功·率信號採樣輸入端，所述的從站供電通信模塊為異步通信從站供電通信模塊，該模塊包括橋式輸入電路、輸出恆流源控制電路、輸入信號比較取樣電路和直流電源輸出電路，所述的橋式輸入電路的無極性輸入端為功率信號端與主站供電通信模塊的功率信號端相連接，橋式輸入電路的正輸出端與輸入信號比較取樣電路的輸入端、輸出恆流源控制電路的輸出端和直流電源輸出電路的輸入端相連接，所述的輸出恆流源控制電路的另一個輸出端與輸入信號比較取樣電路的另一個輸入端相連接，所述的輸入信號比較取樣電路的輸出端與下位機的信號輸入端相連接，所述的輸出恆流源控制電路的輸入端與與下位機的信號輸出端相連接，所述的直流電源輸出電路的輸出端為電源輸出端與下位機的電源輸入端相連接；當同步時分制的多路復用技術通信時，所述的主站供電通信模塊為同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊，該模塊包括非等寬度信號取樣電路、信號整形電路、功率驅動電路、功率輸出電路、信號取樣整形電路、信號保持中點電位穩定電路、運算放大電路、主站信號抑制電路、信號展寬整形電路、信號輸出控制電路、等寬度信號取樣電路、計數控制信號發生電路、直流電平轉換調整電路、有效信號選通電路、信號電平幅度絕對值控制電路和短路過流保護電路，所述非等寬度信號取樣電路的輸入端與上位機的信號輸出端相連接，非等寬度信號取樣電路的輸出端與信號整形電路的輸入端相連接，所述信號整形電路的輸出端上並聯有功率驅動電路、主站信號抑制電路和信號保持中點電位穩定電路，所述功率驅動電路的輸出端與功率輸出電路的輸入端相連接，所述功率輸出電路的輸出端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接同時輸出功率信號，所述信號取樣整形電路、信號電平幅度絕對值控制電路和短路過流保護電路的輸入端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接同時作為功率信號採樣輸入端，所述信號電平幅度絕對值控制電路的輸出端與信號取樣整形電路相連接，所述信號取樣整形電路的輸出端與信號保持中點電位穩定電路的輸入端相連接，所述信號保持中點電位穩定電路的輸出端與運算放大電路的輸入端相連接，所述運算放大電路的輸出端與主站信號抑制電路的輸入端相連接，所述主站信號抑制電路的輸出端與信號展寬電路的輸入端相連接，所述信號展寬電路的輸出端與信號輸出控制電路的輸入端相連接，所述信號輸出控制電路的輸出端與上位機的信號輸入端相連接，所述等寬度信號取樣電路的輸入端與上位機的信號輸出端與相連接，等寬度信號取樣電路的輸出端與計數控制信號發生電路的輸入端相連接，所述計數控制信號發生電路的輸出端與有效信號選通電路的輸入端相連接，所述有效信號選通電路輸出端與運算放大電路和信號展寬整形電路相連接，所述直流電平轉換調整電路的輸入端與有效信號選通電路輸出端相連接，直流電平轉換調整電路的輸出端與運算放大電路相連接，所述短路過流保護電路的輸出端分別與信號整形電路和計數控制信號發生電路相連接，所述非等寬度信號取樣電路的輸入端、信號輸出控制電路的輸出端、等寬度信號取樣電路的輸入端為同一埠，所述從站供電通信模塊為同步時分制的多路復用技術從站供電通信模塊，在同步整流二極體的負端和同步第十五電阻之間連接有同步濾波電容，所述同步濾波電容的負端接地，同步濾波電容的正端輸出直流電源與下位機的電源端相連接。所述的主站供電通信模塊和從站供電通信模塊之間設置有中繼保護模塊，所述的中繼保護模塊包括橋式輸入電路、功率輸出及控制電路、短路保護電路、信號整形放大電路、直流電源輸出電路和斷電復位保護電路，所述橋式輸入電路的一端為中繼輸入端與主 站供電通信模塊的功率信號端相連接，橋式輸入電路的另一端與功率輸出及控制電路、信號整形放大電路、斷電復位保護電路和直流電源輸出電路的輸入端相連接，所述信號整形放大電路和功率輸出及控制電路的輸出端為中繼輸出端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接，所述短路保護電路的輸入端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接，短路保護電路的輸出端與功率輸出及控制電路相連接，所述斷電復位保護電路的輸出端與短路保護電路相連接，所述直流電源輸出電路的輸出端為電源輸出端。所述異步通信主站供電通信模塊中的電壓跟蹤式穩壓電路由異步第一 NPN三極體、異步第二 NPN三極體、異步PNP三極體、異步供電續流二極體、異步穩壓二極體、異步第一電阻、異步第二電阻、異步第三電阻、異步第四電阻、異步第一電容和異步第二電容構成，所述異步第二電容的正極、異步供電續流二極體的正極和異步第一 NPN三極體的發射極連接到功率輸出電路的異步第一場效應管的D極，異步供電續流二極體的負極連接到功率信號輸出端，異步第二電容的負極連接到地，異步第一 NPN三極體的基極連接到異步第一電阻的一端和異步第一電容的一端，同時還連接到異步穩壓二極體的正端，異步第一電阻的另一端和異步第一電容的另一端共同接地，異步第一 NPN三極體的集電極連接到DC電源正端，異步穩壓二極體的負端連接到異步PNP三極體的集電極，異步PNP三極體的發射極連接到DC電源正端，異步PNP三極體的基極分別連接到異步第二電阻的一端和異步第三電阻的一端，異步第二電阻的另一端連接到DC電源的正端，異步第三電阻的另一端連接到異步第二 NPN三極體的集電極，異步第二 NPN三極體的發射極連接到地端，異步第二 NPN三極體的基極連接到異步第四電阻的一端，異步第四電阻的另一端連接到短路、過流保護電路的輸出端。所述的異步通信主站供電通信模塊中的非有效信號抑制電路由異步第一非門、異步第二非門、異步第三非門、異步第四非門、異步第五非門、異步第一與非門、異步第二與非門、異步第三與非門、異步第一二極體、異步第二二極體、異步第五電阻、異步第六電阻、異步第七電阻、異步延遲整形電容和異步微分藕合電容構成，所述異步第一非門的輸入端與信號取樣整形放大電路的輸出端相連接，異步第一非門的輸出端與異步第一與非門的一個輸入端相連接，異步第四非門的輸入端與信號整形電路的輸出端相連接，異步第四非門的輸出端分別連接到異步第三與非門的一個輸入端和異步第一與非門的另一個輸入端，異步第一與非門的輸出端分別連接到異步第六電阻的一端和異步第二二極體的正端，異步第二二極體的負端連接到異步第七電阻的一端，異步第七電阻的另一端分別連接到異步第六電阻的另一端和異步延遲整形電容的一端以及異步第二非門的輸入端，異步延遲整形電容的另一端接地，異步第二非門的輸出端連接到異步第三非門的輸入端，異步第三非門的輸出端連接到異步微分藕合電容的一端，異步微分藕合電容的另一端分別連接到異步第二與非門的一個輸入端和異步第五電阻的一端以及異步第一二極體的正端，異步第五電阻的另一端和異步第一二極體負端連接到+5V電源端，異步第二與非門的輸出端連接到異步第三與非門的另一個輸入端，異步第三與非門的輸出端分別連接到與異步第二與非門的另一個輸入端和異步第五非門的輸入端，異步第二與非門和異步第三與非門組成R-S觸發器，異步第五非門的輸出端與信號比較選通電路相連接。所述同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的信號電平幅度絕對值控 制電路由同步第一 NPN三極體、同步第二 NPN三極體、同步第一二極體、同步第二二極體、同步第三二極體、同步第一電阻、同步第二電阻、同步第三電阻、同步第一電容以及同步集成穩壓電路構成，所述同步第一二極體的負端和同步第二 NPN三極體的發射極連接到功率信號採樣輸入端，同步第二 NPN三極體的基極連接同步第三二極體的負極和同步第一電容的正極，同步第一電容的負極接地，同步第二 NPN三極體的集電極連接同步第三電阻的一端，同步第三電阻的另一端接DC電源正端，同步第三二極體的正端分別連接到同步第二二極體的正端、同步第一電阻的一端和同步集成穩壓電路的陽極，同步第二二極體的負極連接到同步第一二極體的正極，同步集成穩壓電路的陰極分別連接到同步第一 NPN三極體的基極和同步第二電阻的一端，同步第一 NPN三極體的發射極分別連接到同步集成穩壓電路的參考輸入極和同步第一電阻的另一端，同步第一 NPN三極體的集電極連接到DC電源正端，同步第二電阻的另一端連接到DC電源正端。所述的同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的信號保持中點電位穩定電路由同步第一 P溝道場效應管構成，所述同步第一 P溝道場效應管的G端與信號整形電路的輸出端相連接，S端與運算放大電路中的同步第一運算放大器的同相輸入端相連接，D端連接到運算放大電路中的同步第四電阻和同步第五電阻之間。所述的同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的直流電平轉換調整電路由同步第二 P溝道場效應管、同步第六電阻和同步第七可調電阻構成，所述同步第二 P溝道場效應管的D端接地，S端經同步第六電阻連接到同步第七可調電阻的中心抽頭端，G端與有效信號選通電路相連接，同步第七可調電阻的一端連接到同步第一運算放大器的反相輸入端，同步第七可調電阻的另一端連接到同步第一運算放大器的輸出端。所述的同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的有效信號選通電路由同步第一與非門、同步第一非門、同步第八電阻和同步第三P溝道場效應管構成，所述同步第一與非門的一個輸入端與計數控制信號發生電路的輸出端相連接，另一個輸入端與等寬度信號取樣電路的輸出端相連接，同步第一與非門的輸出端連接到同步第一非門的輸入端，同步第一非門的輸出端分別與同步第八電阻的一端和信號展寬整形電路相連接，同步第八電阻的另一端分別連接到直流電平轉換調整電路上和同步第三P溝道場效應管的G端，同步第三P溝道場效應管的S端連接到運算放大電路中的同步第二運算放大器的同相輸入端處的同步第九可調電阻的一端，同步第三P溝道場效應管的D端連接到運算放大電路中的同步第十電阻和同步第十一電阻之間。所述的同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的計數控制信號發生電路由同步第二非門、同步第三非門、同步第四非門、同步第五非門、同步第六非門、同步第七非門、同步第八非門、同步第九非門、同步第二與非門、同步第三與非門、同步第四與非門、同步第五與非門、同步第六與非門、同步第七與非門、同步第八與非門、同步第九與非門、同步第十二電阻、同步第十三電阻、同步第四二極體、同步第二電容、同步第三電容和CD4040計數器構成，所述同步第五非門的輸入端與等寬度信號取樣電路的輸出端相連接，同步第五非門的輸出端分別連接到同步第四非門的輸入端和同步第六與非門的一個輸入端，同步第四非門的的輸出端連接到同步第五與非門的一個輸入端，同步第五與非門的輸出端分別連接到⑶4040計數器的計數輸入端，⑶4040計數器的計數輸出端Q2、Q3、Q4連接到同步第二與非門的三個輸入端，同步第二與非門的輸出端連接到同步第三與非門的一個輸入端，同步第三與非門的輸出端連接到同步第九非門的輸入端，同步第九非門的輸出端連接到同·步第九與非門的一個輸入端，同步第九與非門的輸出端分別連接到同步第八與非門的一個輸入端、同步第七與非門的一個輸入端、同步第六與非門的一個輸入端和有效信號選通電路的一個輸入端，同步第八與非門的輸出端連接到同步第九與非門的一個輸入端，同步第八與非門和同步第九與非門組成R-S觸發器，同步第三與非門的一個輸入端、同步第四與非門的一個輸入端以及同步第六與非門的一個輸入端分別與短路過流保護電路的輸出端相連接，同步第六與非門的輸出端連接到同步第六非門的輸入端，同步第六非門的輸出端分別連接到同步第十三電阻的一端和同步第四二極體的負端，同步第四二極體的正端連接到同步第十三電阻的另一端、同步第三電容的一端以及同步第七非門的輸入端，同步第三電容的另一端接地，同步第七非門的輸出端連接到同步第七與非門的一個輸入端，同步第七與非門的輸出端分別連接到同步第八非門的輸入端和同步第四與非門的一個輸入端，同步第八非門的輸出端連接到同步第二電容的一端，同步第二電容的另一端分別連接到同步第十二電阻的一端和同步第八與非門的一個輸入端，同步第十二電阻的另一端連接+ 5V電源，同步第四與非門的輸出端連接到同步第二非門的輸入端，同步第二非門的輸出端分別連接到同步第三非門的輸入端和同步第五與非門的一個輸入端，同步第三非門的輸出端連接到⑶4040計數器的復位端。所述同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的信號展寬整形電路由同步第五二極體、同步第十四電阻、同步第四電容、同步第十與非門、同步第十一與非門構成，所述同步第五二極體的負端、同步第十四電阻的一端和同步第十與非門的輸入端與主站信號抑制電路的輸出端相連接，同步第五二極體的正端連接同步第十四電阻的另一端、同步第四電容的一端和同步第十與非門的另一個輸入端，同步第四電容的另一端接地，同步第十與非門的輸出端連接到同步第十一與非門的一個輸入端，同步第十一與非門的另一個輸入端與有效信號選通電路相連接，同步第十一與非門的輸出端與信號輸出控制電路的輸入端相連接。與現有技術相比較，本實用新型的有益效果是[0017]I、主站、從站供電通信模塊能夠輸出更高的電流值，從而傳送出更高的輸出功率。本實用新型將目前的供電通信總線主站通信模塊的遠距離供電能力由數百毫安提高到數安培以上，將從站通信模塊的供電能力由幾毫安提高到數百毫安，從而實現了用兩線通信總線與眾多的較高功率傳感器負載通信並供電，節省了大量的通信線材。2、主站供電通信模塊不再需要專用的接收、發送控制端，提高了通用性。本實用新型既可適用於異步通信，也可適用於同步時分制的多路復用技術通信，對於異步通信，本實用新型的主、從站外部接口接收或發送的信號端，均為符合UART串行異步通信標準的TTL電平信號；而對於同步時分制的多路復用技術通信，本技術的主、從站外部接口接收或發送的信號端均為符合市場上MUX總線產品特徵的電平信號。無論是異步通信還是同步時分制的多路復用技術通信，主站通信供電模塊不再需要專用的接收、發送控制端，對現有的主機設備無需進行任何軟硬體的改動，直接將供電通信模塊串接在通信線路中即可實現通信與供電，增強通用性。
·[0019]圖I是本實用新型模塊組成示意圖。圖2是本實用新型異步通信主站供電通信模塊組成示意圖。圖3是本實用新型異步通信主站供電通信模塊電路圖。圖4是本實用新型異步通信從站供電通信模塊組成示意圖。圖5是本實用新型異步通信從站供電通信模塊電路圖。圖6是本實用新型同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊組成示意圖。圖7是本實用新型同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊電路圖。圖8是本實用新型同步時分制的多路復用技術從站供電通信模塊電路圖。圖9是本實用新型中繼保護模塊組成示意圖。圖10是本實用新型中繼保護模塊電路圖。圖中異步第一 NPN三極體T3，異步PNP三極體T4，異步第二 NPN三極體T5，異步供電續流二極體D5，異步穩壓二極體D6，異步信號取樣電阻R1，異步第一電阻R13，異步第二電阻R14，異步第三電阻R15，異步第四電阻R16，異步第一電容C7，異步第二電容C8，異步第一場效應管T2，電平比較器IC3，異步第一非門IC6，異步第二非門IC8，異步第三非門IC9，異步第四非門IC10，異步第五非門IC13，異步第一與非門IC7，異步第二與非門IC11，異步第三與非門IC12，異步第一二極體D7，異步第二二極體D8，異步第五電阻R17，異步第六電阻R18，異步第七電阻R19，異步延遲整形電容C5，異步微分藕合電容C6，異步第四與非門IC5，同步第一 NPN三極體T10，同步第二 NPN三極體T11，同步第一二極體D22，同步第二二極體D23，同步第三二極體D24，同步信號取樣電阻R30，同步第一電阻R49，同步第二電阻R50，同步第三電阻R51，同步第一電容C20，同步集成穩壓電路IC23，同步第一 P溝道場效應管T12，同步第一運算放大器IC17，同步第四電阻R32，同步第五電阻R33，同步第五電容C14，同步第二 P溝道場效應管T16，同步第六電阻R34，同步第七可調電阻R35，同步第一與非門IC33，同步第一非門IC34，同步第八電阻R47，同步第三P溝道場效應管T13，同步第二運算放大器IC18，同步第九可調電阻R38，同步第十電阻R36，同步第i^一電阻R37，同步第六電容C15，同步第二非門IC28，同步第三非門IC29，同步第四非門IC31，同步第五非門IC32，同步第六非門IC36，同步第七非門IC37，同步第八非門IC39，同步第九非門IC42，同步第二與非門IC25，同步第三與非門IC26，同步第四與非門IC27，同步第五與非門IC30，同步第六與非門IC35，同步第七與非門IC38，同步第八與非門IC40，同步第九與非門IC41，同步第十二電阻R56，同步第十三電阻R57，同步第四二極體D27，同步第二電容C22，同步第三電容C23，⑶4040計數器IC24，同步第五二極體D21，同步第十四電阻R43，同步第四電容C18，同步第十與非門IC22，同步第i^一與非門IC43，同步整流二極體D30，同步第十五電阻R62，同步濾波電容C26，中繼第一二極體D34，中繼第二二極體D35，中繼第三二極體D36，中繼第四二極體D37，中繼第五二極體D38，中繼第一濾波電容C33，中繼第二濾波電容C34，中繼第一電容C35，中繼第一 PNP三極體T18，中繼第一 P溝道場效應管T19，中繼基極電阻R93，中繼限流電阻R94，中繼第一電阻R109，中繼第一穩壓二極體D39，中繼第二穩壓二極體D40，中繼第一 NPN三極體T21，中繼第二 NPN三極體T20，中繼基極電容C38，中繼比較器IC49，中繼第二電阻R95，中繼第三電阻R96，中繼第四電阻R97，中繼第五電阻R98。
具體實施方式
以下結合附圖說明和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細描述。·參見圖I-圖8，一種兩線制高功率供電通信總線，包括主站供電通信模塊、從站供電通信模塊，所述主站供電通信模塊的信號輸入端與上位機的信號輸出端相連接，主站供電通信模塊的信號輸出端與上位機的信號輸入端相連接，主站供電通信模塊的工作電源由外部單DC電源提供，主站供電通信模塊的功率信號端與從站供電通信模塊的的功率信號端相連接，即主站供電通信模塊的功率總線接口端與從站供電通信模塊的的功率總線接口相連接；所述從站供電通信模塊的信號輸入端與下位機的信號輸出端相連接，從站供電通信模塊的信號輸出端與下位機的信號輸入端相連接，從站供電通信模塊的電源端與地端與下位機的電源端及地端連接。主站供電通信模塊主要採用了在同一個取樣電阻上得到的不同性質的發送與接收兩種信號分別以不同的極性跳變方向的信號組合方式的獲取信號的取樣方法，即接收到的從站供電通信信號為有效的正跳變信號，接收到的主站供電通信模塊發送信號為無效的負跳變信號。參見圖2、圖3，當異步串行通信時，所述的主站供電通信模塊為異步串行通信主站供電通信模塊，該模塊包括信號整形電路、功率驅動電路、功率輸出電路、電壓跟蹤式穩壓電路、信號取樣整形放大電路、非有效信號抑制電路、信號比較選通電路以及短路過流保護電路，所述的信號整形電路的輸入端與上位機的信號輸出端相連接，所述的信號整形電路的輸出端上並聯有功率驅動電路和非有效信號抑制電路，所述的功率驅動電路的輸出端與功率輸出電路的輸入端相連接，所述非有效信號抑制電路的輸出端與信號比較選通電路相連接，所述的信號取樣整形放大電路的輸出端分別與非有效信號抑制電路和信號比較選通電路相連接，信號比較選通電路的輸出端與上位機的信號輸入端相連接，所述的短路過流保護電路的輸出端分別與信號比較選通電路、信號整形電路和電壓跟蹤式穩壓電路相連接，所述的電壓跟蹤式穩壓電路的輸出端與功率輸出電路相連接，所述的功率輸出電路的輸出端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接同時輸出功率信號，所述的信號取樣整形放大電路輸入端和短路過流保護電路的輸入端與從站供電通信模塊的功率信號端即功率總線接口相連接同時作為功率信號採樣輸入端。工作時，從上位機來的負跳變信號輸入到信號整形電路的的輸入端，經信號整形電路的整形倒相後輸出正跳變信號到功率驅動電路，功率驅動電路對輸入的正跳變信號進行電壓放大後輸出到功率輸出電路，功率輸出電路輸出電流放大後的負向功率信號，電壓跟蹤式穩壓電路保證了功率輸出電路輸出的負向功率信號峰-峰值為IOV左右。當功率輸出電路通過供電通信總線向從站供電通信模塊輸出負向功率信號時，其電流也通過供電通信總線在信號取樣整形放大電路中的異步信號取樣電阻Rl上產生一個與主站輸出信號相對應的負向信號，該負向信號經信號取樣整形放大電路放大整形後仍為一負向跳變信號，此負向跳變信號經信號比較選通電路的電平比較器IC3比較後仍輸出高電平，從而使主站信號輸出端保持高電平不變，此時無信號輸出。信號整形電路的輸 出信號打開非有效信號抑制電路使其在主站輸出信號期間截止，不允許信號輸出；當由於現場隨機因素使主站輸出信號在異步信號取樣電阻Rl上的負跳變信號後上升沿出現過衝信號時，在信號取樣整形放大電路輸出端會出現緊跟主站負向信號後沿的異常正跳變信號，此異常正跳變信號輸入到非有效信號抑制電路，因為此時的非有效信號抑制電路的延遲電路仍處在後期的延遲階段，所以非有效信號抑制電路將繼續截止，從而使主站信號輸出端保持高電平不變此時無信號輸出，直至異常正跳變信號結束。當從站信號通過供電通信總線在異步信號取樣電阻Rl上產生的正向信號經信號取樣整形放大電路後其輸出端得到放大整形的正跳變信號，此正跳變信號經信號比較選通電路輸出至主站信號輸出端，此時非有效信號抑制電路沒有被主站信號打開，所以非有效信號抑制電路不工作，輸出高電平到信號比較選通電路，從而使主站信號輸出端輸出負向信號到上位機的信號輸入端。短路過流保護電路從異步信號取樣電阻Rl拾取信號，當出現異常信號時短路過流保護電路輸出低電平信號，將關閉主站輸入信號和主站輸出信號以及關閉功率輸出電路。參見圖4、圖5，所述的從站供電通信模塊為異步通信從站供電通信模塊，該模塊包括橋式輸入電路、輸出恆流源控制電路、輸入信號比較取樣電路和直流電源輸出電路，所述的橋式輸入電路的無極性輸入端為功率信號端與主站供電通信模塊的功率信號端相連接，橋式輸入電路的正輸出端與輸入信號比較取樣電路的輸入端、輸出恆流源控制電路的輸出端和直流電源輸出電路的輸入端相連接，所述的輸出恆流源控制電路的另一個輸出端與輸入信號比較取樣電路的另一個輸入端相連接，所述的輸入信號比較取樣電路的輸出端與下位機的信號輸入端相連接，所述的輸出恆流源控制電路的輸入端與與下位機的信號輸出端相連接，所述的直流電源輸出電路的輸出端為電源輸出端與下位機的電源輸入端相連接。工作時，從主站來的功率信號，經無極性輸入的橋式輸入電路變換後該橋式輸入電路的正輸出端輸出正電壓與信號，此正電壓與信號一路輸出到輸入信號比較取樣電路，經輸入信號比較取樣電路的比較取樣將主站來的信號取出到從站信號輸出端；橋式輸入電路正輸出端輸出的正電壓與信號另一路經直流電源輸出電路取出直流電源到從站電源輸出端。輸出恆流源控制電路將從站信號輸入端的電壓信號變換為電流信號，使之通過橋式輸入電路傳輸到主站供電通信模塊；同時，輸出恆流源控制電路工作時將輸入信號比較取樣電路的輸出關閉，避免從站信號輸出到輸入信號比較取樣電路，從而保證此時輸入信號比較取樣電路的輸出端沒有信號輸出。參見圖6-圖8，當同步時分制的多路復用技術通信時，同步時分制的多路復用技術通信即MUX總線通信，一般分為頻分制，時分制和波分制三種，本實用新型同步時分制的多路復用技術通信應用方案是以現有產品FC-7448總線制安防報警主機的MUX總線為例，MUX總線的信號波形為非標準矩形波信號的異型波形，其一幀信號共有21位的負向跳變信號，前13位為標誌及地址信號位，後8位為數據信號位。所述主站供電通信模塊為同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊，該模塊包括非等寬度信號取樣電路、信號整形電路、功率驅動電路、功率輸出電路、信號取樣整形電路、信號保持中點電位穩定電路、運算放大電路、主站信號抑制電路、信號展寬整形電路、信號輸出控制電路、等寬度信號取樣電路、計數控制信號發生電路、直流電平轉換調整電路、有效信號選通電路、信號電平幅度絕對值控制電路和短路過流保護電路，所述非等寬度信號取樣電路的輸入端與上位機的信號輸出端相連接，非等寬度信號取樣電路的輸出端與信號整形電路的輸入端相連接，所述信號整形電路的輸出端上並聯有功率驅動電路、主站信號抑制電路和信號保持中點電位穩定電路，所述功率驅動電路的輸出端與功率輸出電路的輸入端相連接，所述功率輸出電路的輸出端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接同時輸出功率信號，所述信號取樣整形電路、信號電平幅度絕對值控制電路和短路過流保護電路的輸入端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接同時作為功率信號採樣輸入端，所述信號電平幅度絕對值控制電路的輸出端與 信號取樣整形電路相連接，所述信號取樣整形電路的輸出端與信號保持中點電位穩定電路的輸入端相連接，所述信號保持中點電位穩定電路的輸出端與運算放大電路的輸入端相連接，所述運算放大電路的輸出端與主站信號抑制電路的輸入端相連接，所述主站信號抑制電路的輸出端與信號展寬電路的輸入端相連接，所述信號展寬電路的輸出端與信號輸出控制電路的輸入端相連接，所述信號輸出控制電路的輸出端與上位機的信號輸入端相連接，所述等寬度信號取樣電路的輸入端與上位機的信號輸出端與相連接，等寬度信號取樣電路的輸出端與計數控制信號發生電路的輸入端相連接，所述計數控制信號發生電路的輸出端與有效信號選通電路的輸入端相連接，所述有效信號選通電路輸出端與運算放大電路和信號展寬整形電路相連接，所述直流電平轉換調整電路的輸入端與有效信號選通電路輸出端相連接，直流電平轉換調整電路的輸出端與運算放大電路相連接，所述短路過流保護電路的輸出端分別與信號整形電路和計數控制信號發生電路相連接，所述非等寬度信號取樣電路的輸入端、信號輸出控制電路的輸出端、等寬度信號取樣電路的輸入端為同一埠。工作時，從上位機來的負向MUX信號加到非等寬度信號取樣電路的輸入端，通過非等寬度信號取樣電路的分壓、比較後，將負向非等寬度信號輸出到信號整形電路的輸入端，信號整形電路輸出正向非等寬度信號到功率驅動電路，功率驅動電路對輸入的正向非等寬度信號進行電壓放大後輸出到功率輸出電路，功率輸出電路則輸出電流放大後的負向功率信號到從站供電通信模塊。當疊加有從站正跳變發送信號的非等寬度信號通過供電通信總線在信號取樣整形電路中的同步信號取樣電阻R30上產生的信號輸入到信號電平幅度絕對值控制電路，信號電平幅度絕對值控制電路將無意義的負向非等寬度信號限幅並輸出經過負向限幅的併疊加有從站正跳變發送信號的非等寬度信號到信號保持中點電位穩定電路，信號保持中點電位穩定電路使從站正跳變發送信號疊加在了 2. 5V的電平之上，確保在同步信號取樣電阻R30取到的有效信號和無效信號能正確的分離出來，從而實現了對正跳變發送信號的跟蹤和整形。信號保持中點電位穩定電路輸出疊加有從站正跳變發送信號的非等寬度信號到運算放大電路進行信號放大，被放大後的信號輸出到主站信號抑制電路，主站信號抑制電路確保在主站非等寬度信號期間電路截止沒有任何信號輸出。主站信號抑制電路輸出從站正跳變發送信號到信號展寬整形電路，信號展寬整形電路輸出後沿被展寬的從站正跳變發送信號到信號輸出控制電路，在信號輸出控制電路中從站正跳變發送信號在對應於非等寬度信號的特定時間工作導通，使MUX信號中出現從站正跳變發送信號從而輸出到上位機的信號輸入端。等寬度信號取樣電路是將MUX信號進行分壓、取樣後輸出正向等寬度信號到計數控制信號發生電路和有效信號選通電路，計數控制信號發生電路只在21位信號中的後8位時輸出正向信號到有效信號選通電路，有效信號選通電路信號輸出信號一路到直流電平轉換調整電路，使有效信號幅度得以提升，有效信號選通電路信號輸出信號另一路到信號展寬整形電路，使從站信號再一次得到整形選通。短路過流保護電路從同步信號取樣電阻R30拾取信號，當出現異常信號時短路過流保護電路輸出低電平信號，關閉信號整形電路信號和計數控制信號發生電路信號。所述從站供電通信模塊為同步時分制的多路復用技術從站供電通信模塊，在同步整流二極體D30的負端和同步第十五電阻R62之間連接有同步濾波電容C26，所述同步濾波電容C26的負端接地，同步濾波電容C26的正端輸出直流電源與下位機的電源端相連接。同步時分制的多路復用技術從站供電通信模塊電路為一種市場上現已有的成品定型電路，其創新點在於增加了一個同步濾波電容C26。工作時，當MUX主站供電通信模塊的通信信號電平傳輸到從站供電通信模塊的輸入電路兩端時，將MUX主站供電通信模塊的通信信號電平的高電平端接MUX從站供電通信模塊的AlO輸入端，·將MUX主站供電通信模塊的通信信號電平的的低電平端接接MUX從站供電通信模塊的A20輸入端，MUX主站供電通信模塊的通信信號電平的高電平信號經同步整流二極體D30整流和同步濾波電容C26的濾波，於是，在同步濾波電容C26的正端得到了持續的直流電壓。此電壓可向從站供電通信模塊的終端設備供電。參見圖I、圖9、圖10，所述的主站供電通信模塊和從站供電通信模塊之間設置有中繼保護模塊，所述的中繼保護模塊包括橋式輸入電路、功率輸出及控制電路、短路保護電路、信號整形放大電路、直流電源輸出電路和斷電復位保護電路，所述橋式輸入電路的一端為中繼輸入端與主站供電通信模塊的功率信號端相連接，橋式輸入電路的另一端與功率輸出及控制電路、信號整形放大電路、斷電復位保護電路和直流電源輸出電路的輸入端相連接，所述信號整形放大電路和功率輸出及控制電路的輸出端為中繼輸出端與從站供電通信模塊的功率信號端即功率總線接口相連接，所述短路保護電路的輸入端與從站供電通信模塊的功率信號端即功率總線接口相連接，短路保護電路的輸出端與功率輸出及控制電路相連接，所述斷電復位保護電路的輸出端與短路保護電路相連接，所述直流電源輸出電路的輸出端為電源輸出端。中繼保護模塊主要採用了信號整形放大電路，目的是對被遠距離通信線纜衰減了的信號進行整形和放大；中繼保護模塊還主要採用了短路保護電路，目的是當發生中繼保護模塊輸出端發生短路現象時，中繼保護模塊能立刻切斷輸出並保持，以防止整個通信總線系統的癱瘓；中繼保護模塊還主要採用了斷電復位保護電路，目的是確保中繼保護模塊在每次斷電後，電路能徹底復位，以保證下次開機電路能正常響應。工作時，當主站供電通信模塊電路的數據信號通過總線傳輸到中繼保護模塊電路的無極性輸入端時，經由中繼第一二極體D34、中繼第二二極體D35、中繼第三二極體D36和中繼第四二極體D37組成的橋式輸入電路的輸出端輸出含有數據信號的脈動直流電壓，此數據電壓一路經中繼第五二極體D38整流在中繼第一濾波電容C33的正端產生直流電壓，給中繼保護模塊電路供電；數據電壓的另一路輸出到功率輸出及控制電路輸入端，功率輸出及控制電路由中繼第一 PNP三極體T18、中繼第一 P溝道場效應管T19、中繼基極電阻R93、中繼限流電阻R94、中繼第一電阻R109、中繼第二濾波電容C34和保護用中繼第一穩壓二極體D39組成，中繼保護模塊電路剛上電開機接收數據電壓時，中繼第一 NPN三極體T21由於中繼基極電容C38上電壓為零，所以為截止狀態，因此中繼第一 PNP三極體T18也截止，中繼第一 P溝道場效應管T19的G端經中繼第一電阻R109接地，為低電平，所以，中繼第一 P溝道場效應管T19導通，中繼第一 P溝道場效應管T19的D端輸出信號數據電壓到中繼保護模塊電路的輸出端。由於通信總線在遠距離的傳輸過程中不可避免的會出現信號幅度衰減和信號前後沿失真的現象發生，為此增加了信號整形放大電路，信號整形放大電路由中繼比較器IC49、中繼第二電阻R95、中繼第三電阻R96、中繼第四電阻R97、中繼第五電阻R98、中繼第一電容C35、中繼第二穩壓二極體D40和中繼第二 NPN三極體T20組成。當中繼保護模塊電路的橋式電路的輸出端因無數據信號而呈高電平時，中繼比較器IC49的反相輸入端電平高於同相輸入端電平，中繼第一電容C35充電,所以中繼比較器IC49的輸出端為低電平，中繼第二NPN三極體T20截止；當中繼保護模塊電路的橋式電路的輸出端出現有數據信號呈低電平時，中繼比較器IC49的反相輸入端電平立刻變低，而中繼比較器IC49的同相輸入端電平由於中繼第一電容C35上的高電平電壓經中繼第二穩壓二極體D40的約0. 7V的正向壓降放電，此時中繼比較器IC49的反相輸入端電平低於同相輸入端電平，所以中繼比較器IC49的·輸出端為高電平，中繼第二 NPN三極體T20導通，中繼保護模塊電路輸出端的數據信號的下降沿和幅度經過負載中繼第二電阻R95和中繼第二 NPN三極體T20的C、E極得到了整形改善；當中繼保護模塊電路的橋式電路的輸出端的數據信號結束時，信號的上升沿使中繼比較器IC49的反相輸入端電平立刻得到提升，而中繼比較器IC49同相輸入端電平由於中繼第二穩壓二極體D40反向擊穿電壓的作用，使中繼比較器IC49的同相輸入端電壓低於反相輸入端電壓，中繼第一電容C35充電,於是,此時的中繼比較器IC49的反相輸入端電平高於同相輸入端電平，所以比較器中繼比較器IC49的輸出端變為低電平，中繼第二 NPN三極體T20截止，使數據信號的後沿得到了整形改善；如果中繼保護模塊電路沒有增加信號整形放大電路，中繼保護模塊電路輸出端信號將明顯失真。為了確保不會出現中繼保護模塊電路的從站負載端由於發生短路而使整個總線系統發生癱瘓的現象，中繼保護模塊電路增加了短路保護電路，使得通過中繼保護模塊電路，將短路部分隔離在中繼保護模塊電路之外，而不影響整個總線系統的運行。只有在主站供電通信模塊電路完全關閉輸出後，再次上電輸出信號電壓時，中繼保護模塊方能再次正常工作輸出。為了保證使中繼保護模塊電路能在每次重新上電開機時處於導通狀態，中繼保護模塊電路增加了斷電復位保護電路。參見圖2、圖3，所述異步通信主站供電通信模塊中的電壓跟蹤式穩壓電路由異步第一 NPN三極體T3、異步第二 NPN三極體T5、異步PNP三極體T4、異步供電續流二極體D5、異步穩壓二極體D6、異步第一電阻R13、異步第二電阻R14、異步第三電阻R15、異步第四電阻R16、異步第一電容C7和異步第二電容C8構成，所述異步第二電容C8的正極、異步供電續流二極體D5的正極和異步第一 NPN三極體T3的發射極連接到功率輸出電路的異步第一場效應管T2的D極，異步供電續流二極體D5的負極連接到功率信號輸出端，異步第二電容C8的負極連接到地，異步第一 NPN三極體T3的基極連接到異步第一電阻R13的一端和異步第一電容C7的一端，同時還連接到異步穩壓二極體D6的正端，異步第一電阻R13的另一端和異步第一電容C7的另一端共同接地，異步第一 NPN三極體T3的集電極連接到DC電源正端，異步穩壓二極體D6的負端連接到異步PNP三極體T4的集電極，異步PNP三極體T4的發射極連接到DC電源正端，異步PNP三極體T4的基極分別連接到異步第二電阻R14的一端和異步第三電阻R15的一端，異步第二電阻R14的另一端連接到DC電源的正端，異步第三電阻R15的另一端連接到異步第二 NPN三極體T5的集電極，異步第二 NPN三極體T5的發射極連接到地端，異步第二 NPN三極體T5的基極連接到異步第四電阻R16的一端，異步第四電阻R16的另一端連接到短路、過流保護電路的輸出端。當沒有出現短路過流保護信號時，異步第二 NPN三極體T5始終為導通狀態，異步PNP三極體T4亦呈現導通狀態，異步穩壓二極體D6兩端的電壓被限定在IOV上，此時異步第一 NPN三極體T3導通，異步第一NPN三極體T3發射極輸出約14V的電壓，當功率輸出端的電壓降低到低於異步供電續流二極體D5的PN結壓降時，異步第一 NPN三極體T3輸出的電壓經異步供電續流二極體D5輸出到功率輸出端，此時的電平，就 是功率輸出端輸出的負跳變信號電平。本電壓跟蹤式穩壓電路異步穩壓二極體D6的連接方式使本電壓跟蹤式穩壓電路的穩壓參考點不在地端而在直流電源端，同時異步穩壓二極體D6的穩壓值決定了功率輸出端的輸出信號電壓的幅度，當總供電電源發生波動時，能夠實現在功率輸出信號幅度絕對值不變的前提下，整個信號能自動的跟蹤電源波動，以保證輸出信號幅度不受影響。參見圖2、圖3，所述的異步通信主站供電通信模塊中的非有效信號抑制電路由異步第一非門IC6、異步第二非門IC8、異步第三非門IC9、異步第四非門IC10、異步第五非門IC13、異步第一與非門IC7、異步第二與非門IC11、異步第三與非門IC12、異步第一二極體D7、異步第二二極體D8、異步第五電阻R17、異步第六電阻R18、異步第七電阻R19、異步延遲整形電容C5和異步微分藕合電容C6構成,所述異步第一非門IC6的輸入端與信號取樣整形放大電路的輸出端相連接，異步第一非門IC6的輸出端與異步第一與非門IC7的一個輸入端相連接，異步第四非門IClO的輸入端與信號整形電路的輸出端相連接，異步第四非門IClO的輸出端分別連接到異步第三與非門IC12的一個輸入端和異步第一與非門IC7的另一個輸入端，異步第一與非門IC7的輸出端分別連接到異步第六電阻R18的一端和異步第二二極體D8的正端，異步第二二極體D8的負端連接到異步第七電阻R19的一端，異步第七電阻R19的另一端分別連接到異步第六電阻R18的另一端和異步延遲整形電容C5的一端以及異步第二非門IC8的輸入端，異步延遲整形電容C5的另一端接地，異步第二非門IC8的輸出端連接到異步第三非門IC9的輸入端，異步第三非門IC9的輸出端連接到異步微分藕合電容C6的一端,異步微分藕合電容C6的另一端分別連接到異步第二與非門ICll的一個輸入端和異步第五電阻R17的一端以及異步第一二極體D7的正端，異步第五電阻R17的另一端和異步第一二極體D7負端連接到+5V電源端，異步第二與非門ICll的輸出端連接到異步第三與非門IC12的另一個輸入端，異步第三與非門IC12的輸出端分別連接到與異步第二與非門ICll的另一個輸入端和異步第五非門IC13的輸入端，異步第二與非門ICll和異步第三與非門IC12組成R-S觸發器，異步第五非門IC13的輸出端與信號比較選通電路相連接。有效信號抑制電路是將與主站供電通信模塊發送信號期間及其延遲滯後期間的相關時段均關閉起來，使主站供電通信模塊沒有信號輸出。工作時，當信號整形電路輸出端輸出正跳變信號，正跳變信號的另一路輸出到異步第四非門IClO的輸入端，異步第四非門IClO的輸出端輸出負跳變信號一路輸出到異步第三與非門IC12的輸入端，另一路輸出到異步第一與非門IC7的輸入端。異步第二與非門ICll和異步第三與非門IC12組成R-S觸發器，由於異步第二與非門ICll的一個輸入端異步第五電阻R17接+5V，因此此輸入端呈高電平，所以異步第三與非門IC12的輸出端為正跳變的持續高電平。由於異步第二與非門ICll和異步第三與非門IC12組成R-S觸發器，R-S觸發器一旦翻轉就鎖死，異步第四非門IClO再來何種信號均不再響應，所以，信號整形電路輸出端的輸出正跳變信號實質上是非有效信號抑制電路的開關信號，異步第三與非門IC12輸出的持續高電平經異步第五非門IC13反相為一個持續低電平，此持續的低電平輸出信號比較選通電路中的異步第四與非門IC5的一個輸入端，將異步第四與非門IC5的門封住，所以主站模塊的功率輸出信號不會被接收並輸出到主站信號輸出端。異步第四非門IClO輸出的負跳變信號同時也輸出到異步第一與非門IC7，此時在異步第一與非門IC7的輸出端則輸出一個前沿為正跳沿的信號，此信號經異步第六電阻R18、異步第一二極體D7、異步第七電阻R19輸出到異步第二非門IC8的輸入端，由於異步延遲整形電容C5的作用，異步第一與非門IC7輸出的正跳變信號經異步第六電阻R18以及與之並聯的異步第一二極體D7、異步第七電阻R19串聯迴路，對異步延遲整形電容C5進行充電，由於由異步第六電阻R18、異步第一二極體D7和異步第七電阻R19構成的充電迴路電阻較小，而放電迴路電阻較大，所以充電很快結束。當主站TTL輸入信號端的負跳變信號結束跳變為高電平，於是異步第四非門IClO和異步第一非門IC6的輸·出端都先後跳變為高電平，此信號分別輸出到異步第一與非門IC7的輸入端，因而異步第一與非門IC7的輸出端變為低電平，此時異步延遲整形電容C5上的電壓因異步第一二極體D7的單向導電性作用，只能通過異步第六電阻R18進行放電，所以異步延遲整形電容C5的放電迴路電阻大於充電迴路電阻，於是在異步第二非門IC8的輸入端的信號電壓下降沿處呈緩慢下降趨勢。而當主站TTL輸入信號的負跳變信號再次出現時，異步第一與非門IC7的輸出端也再次變為高電位，異步延遲整形電容C5再次重複以上工作過程，當主站TTL輸入信號端信號完全結束，異步延遲整形電容C5上的放電電平低於異步第二非門IC8的低電平閥值時異步第二非門IC8，於是在異步第二非門IC8的輸出端得到一個後沿被展寬了的負跳變信號，此信號經異步第三非門IC9倒相放大後為一個正跳變信號。此正跳變信號信號在異步微分藕合電容C6的另一端產生了與後下降沿跳變信號對應的負的微分脈衝信號，由於異步第五電阻R17的電壓上拉作用和異步第一二極體D7的單向導電特性，使微分信號的正微分脈衝被箝位在+5V電源中，而保留了後沿的負跳變微分脈衝。此負微分脈衝輸出到異步第二與非門ICll的一個輸入端，使得異步第二與非門ICll得以翻轉，異步第二與非門ICll的輸出端輸出高電平，此電平輸出到異步第三與非門IC12的一個輸入端，因異步第三與非門IC12的另一個輸入端連接異步第四非門IClO的輸出到端，由於輸入的主站TTL輸入信號負跳變信號已經完全結束，所以，此時為高電平，因而異步第三與非門IC12的輸出端變為低電平，此電平輸出到異步第二與非門ICll的另一個輸入端，於是由異步第二與非門ICll和異步第三與非門IC12組成的R-S觸發器翻轉並保持，此時異步第三與非門IC12輸出的低電平輸出到異步第五非門IC13的輸入端，經異步第五非門IC13的信號倒相，異步第五非門IC13輸出的高電平輸出到信號比較選通電路中的異步第四與非門IC5的一個輸入端，於是異步第四與非門IC5被打開。當傳輸總線過長及從站數量過少導致從站負載過輕且信號頻率較高時，在異步信號取樣電阻Rl上產生的對應的負向信號的後上升沿會產生過衝現象，此過衝信號在經過信號取樣整形放大電路放大後，會出現負向跳變信號的後上升沿變成為一個正跳變信號的前沿，正跳變信號的寬度由負向跳變信號的後上升過衝沿的有效電平寬度決定。此正跳變信號為一異常信號，此異常正跳變信號輸出到異步第一非門IC6的輸入端，異步第一非門IC6的輸出端輸出負跳變信號到異步第一與非門IC7的一個輸入端，此後異步第一與非門IC7的工作過程與異步第四非門IClO的輸出端輸出到異步第一與非門IC7的另一個輸入端引起的後續電路工作過程完全一致，其作用就是將一切非從站來的有效信號均抑制掉。參見圖6、圖7，所述的同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的信號電平幅度絕對值控制電路同步第一 NPN三極體T10、同步第二 NPN三極體T11、同步第一二極體D22、同步第二二極體D23、同步第三二極體D24、同步第一電阻R49、同步第二電阻R50、同步第三電阻R51、同步第一電容C20以及同步集成穩壓電路IC23構成，所述同步第一二極體D22的負端和同步第二 NPN三極體Tll的發射極連接到功率信號採樣輸入端，同步第二NPN三極體Tll的基極連接同步第三二極體D24的負極和同步第一電容C20的正極，同步第一電容C20的負極接地，同步第二 NPN三極體Tll的集電極連接同步第三電阻R51的一端， 同步第三電阻R51的另一端接DC電源正端，同步第三二極體D24的正端分別連接到同步第二二極體D23的正端、同步第一電阻R49的一端和同步集成穩壓電路IC23的陽極，同步第二二極體D23的負極連接到同步第一二極體D22的正極，同步集成穩壓電路IC23的陰極分別連接到同步第一 NPN三極體TlO的基極和同步第二電阻R50的一端，同步第一 NPN三極體TlO的發射極分別連接到同步集成穩壓電路IC23的參考輸入極和同步第一電阻R49的另一端，同步第一 NPN三極體TlO的集電極連接到DC電源正端，同步第二電阻R50的另一端連接到DC電源正端。工作時，當信號取樣整形電路中的同步信號取樣電阻R30上的直流電平信號幅度超過一定值後，將信號的絕對值幅度控制在設定值範圍內，而無論此時直流電平信號電平再如何增大。信號電平幅度絕對值控制電路的的調整是自動完成的，同步信號取樣電阻R30流過的信號直流電流即使很高，信號電平幅度絕對值控制電路仍能保證信號幅度的絕對值保持在0. 5V左右，限制輸入信號最大幅度並使之不再受信號直流電流增加而增加，以避免由於過高的採樣信號幅度增加後面的整形、放大和分離電路的有效信號提取難度。參見圖6、圖7，所述的同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的信號保持中點電位穩定電路由同步第一 P溝道場效應管T12構成，所述同步第一 P溝道場效應管T12的G端與信號整形電路的輸出端相連接，S端與運算放大電路中的同步第一運算放大器IC17的同相輸入端相連接，同步第一運算放大器IC17的同相輸入端為2. 5V的固定電位，D端連接到運算放大電路中的同步第四電阻R32和同步第五電阻R33之間。信號保持中點電位穩定電路的目的是為了避免由於運算放大電路中的同步第五電容C14在信號耦合充放電時產生前後沿過衝，造成非有效信號期間的直流電位變形失真，而增加後面的整形、放大和分離電路的有效信號提取難度。具體工作原理是，信號整形電路輸出的非等寬度信號使同步第一 P溝道場效應管T12在有輸入信號時截止狀態；沒有非等寬度輸出信號時為導通狀態，此時其D端的電位約為2. 5V，當對應於在信號取樣整形電路中的同步信號取樣電阻R30上產生的從站的正跳變發送信號時，正跳變發送信號加到了同步第一 P溝道場效應管T12的D端，此時，相當於在同步第一 P溝道場效應管T12的S端和D端施加了反向電壓，所以，同步第一 P溝道場效應管T12不能反嚮導通的，於是使正跳變發送信號疊加在了2. 5V的電平之上，確保在同步信號取樣電阻R30取到的有效信號和無效信號能正確的分離出來，從而實現了對正跳變發送信號的跟蹤和整形。參見圖6、圖7，所述的同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的直流電平轉換調整電路由同步第二 P溝道場效應管T16、同步第六電阻R34和同步第七可調電阻R35構成，所述同步第二 P溝道場效應管T16的D端接地，S端經同步第六電阻R34連接到同步第七可調電阻R35的中心抽頭端，G端與有效信號選通電路相連接，同步第七可調電阻R35的一端連接到同步第一運算放大器IC17的反相輸入端，同步第七可調電阻R35的另一端連接到同步第一運算放大器IC17的輸出端。工作時，將同步第一運算放大器IC17的直流輸出電平適當的提升，使同步第一運算放大器IC17的輸出端輸出了一個幅度對應放大了的負向跳變信號，從而使得後八位有效信號能被充分放大達到最大限度的增加了有效信號的放大幅度，而將前十三位的無效信號以及過衝信號被抑制掉，以便後 面的電路更方便的分離出有效信號來。參見圖6、圖7，所述的同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的有效信號選通電路由同步第一與非門IC33、同步第一非門IC34、同步第八電阻R47和同步第三P溝道場效應管T13構成，所述同步第一與非門IC33的一個輸入端與計數控制信號發生電路的輸出端相連接，另一個輸入端與等寬度信號取樣電路的輸出端相連接，同步第一與非門IC33的輸出端連接到同步第一非門IC34的輸入端，同步第一非門IC34的輸出端分別與同步第八電阻R47的一端和信號展寬整形電路相連接，同步第八電阻R47的另一端分別連接到直流電平轉換調整電路上和同步第三P溝道場效應管T13的G端，同步第三P溝道場效應管T13的S端連接到運算放大電路中的同步第二運算放大器IC18的同相輸入端處的同步第九可調電阻R38的一端，此同步第九可調電阻R38該端為即4. 3V的固定電位端，同步第三P溝道場效應管T13的D端連接到運算放大電路中的同步第十電阻R36和同步第十一電阻R37之間。有效信號選通電路是對已初步提取出來的有效信號做進一步的選通整形，從站有效數據信號經過有效信號選通電路能夠成功的分離出來，使有效數據信號的電平幅度完全能夠滿足後面數字電路的工作需要。具體工作原理是同步第一與非門IC33同時受等寬度信號取樣電路的輸出端輸出的21位正向等寬度信號和計數控制信號發生電路輸出的前13位負相信號的控制，輸出對應的後8位數據信號的負相信號，經同步第一非門IC34的倒相為正相8位等寬信號，此信號經同步第八電阻R47輸出到同步第三P溝道場效應管T13的G端，使同步第三P溝道場效應管T13隻在對應的8位數據位時截止，而在其它時段均為導通狀態。同步第三P溝道場效應管T13導通時，運算放大電路中的同步第二運算放大器IC18的反相輸入端電平為略低於5V，同步第二運算放大器IC18的的同相輸入端電平由同步第九可調電阻R38調整到略低於同步第二運算放大器IC18的反相輸入端電平值，因而此時的同步第二運算放大器IC18輸出端的直流電平為低電平。當運算放大電路中的同步第一運算放大器IC17的輸出端輸出從站有效信號的負向數據信號時，經運算放大電路中的同步第六電容C15耦合後，由於此時同步第三P溝道場效應管T13截止，其負向數據信號幅度低於同步第二運算放大器IC18同相輸入端時，同步第二運算放大器IC18倒相放大後輸出正向數據信號，此時的從站有效數據信號已經基本被成功分離出來。參見圖6、圖7，所述的同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的計數控制信號發生電路由同步第二非門IC28、同步第三非門IC29、同步第四非門IC31、同步第五非門IC32、同步第六非門IC36、同步第七非門IC37、同步第八非門IC39、同步第九非門IC42、同步第二與非門IC25、同步第三與非門IC26、同步第四與非門IC27、同步第五與非門IC30、同步第六與非門IC35、同步 第七與非門IC38、同步第八與非門IC40、同步第九與非門IC41、同步第十二電阻R56、同步第十三電阻R57、同步第四二極體D27、同步第二電容C22、同步第三電容C23和⑶4040計數器IC24構成，所述同步第五非門IC32的輸入端與等寬度信號取樣電路的輸出端相連接，同步第五非門IC32的輸出端分別連接到同步第四非門IC31的輸入端和同步第六與非門IC35的一個輸入端，同步第四非門IC31的的輸出端連接到同步第五與非門IC30的一個輸入端，同步第五與非門IC30的輸出端分別連接到⑶4040計數器IC24的計數輸入端，⑶4040計數器IC24的計數輸出端Q2、Q3、Q4分別連接到同步第二與非門IC25的三個輸入端，同步第二與非門IC25的輸出端連接到同步第三與非門IC26的一個輸入端，同步第三與非門IC26的輸出端連接到同步第九非門IC42的輸入端，同步第九非門IC42的輸出端連接到同步第九與非門IC41的一個輸入端，同步第九與非門IC41的輸出端分別連接到同步第八與非門IC40的一個輸入端、同步第七與非門IC38的一個輸入端、同步第六與非門IC35的一個輸入端和有效信號選通電路的一個輸入端，同步第八與非門IC40的輸出端連接到同步第九與非門IC41的一個輸入端，同步第八與非門IC40和同步第九與非門IC41組成R-S觸發器，同步第三與非門IC26的一個輸入端、同步第四與非門IC27的一個輸入端以及同步第六與非門IC35的一個輸入端分別與短路過流保護電路的輸出端相連接，同步第六與非門IC35的輸出端連接到同步第六非門IC36的輸入端，同步第六非門IC36的輸出端分別連接到同步第十三電阻R57的一端和同步第四二極體D27的負端，同步第四二極體D27的正端連接到同步第十三電阻R57的另一端、同步第三電容C23的一端以及同步第七非門IC37的輸入端，同步第三電容C23的另一端接地，同步第七非門IC37的輸出端連接到同步第七與非門IC38的一個輸入端，同步第七與非門IC38的輸出端分別連接到同步第八非門IC39的輸入端和同步第四與非門IC27的一個輸入端，同步第八非門IC39的輸出端連接到同步第二電容C22的一端，同步第二電容C22的另一端分別連接到同步第十二電阻R56的一端和同步第八與非門IC40的一個輸入端，同步第十二電阻R56的另一端連接+ 5V電源，同步第四與非門IC27的輸出端連接到同步第二非門IC28的輸入端，同步第二非門IC28的輸出端分別連接到同步第三非門IC29的輸入端和同步第五與非門IC30的一個輸入端，同步第三非門IC29的輸出端連接到⑶4040計數器IC24的復位端。同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的所有對輸入的從站數據信號的整形、選通和轉換主要由計數控制信號發生電路控制完成，都是在計數控制信號發生電路中的核心部件CD4040計數器IC24在MUX信號控制下完成所有的控制功能。其工作原理如下當主站供電通信模塊的信號輸入端有負跳變的MUX信號輸入時，負跳變信號經非等寬度信號取樣電路後輸出的信號只代表MUX信號的上半部分的等寬度脈衝信號，等寬度脈衝信號經同步第五非門IC32、同步第四非門IC31和同步第五與非門IC30的倒相整形，輸出到⑶4040計數器IC24的計數輸入端，⑶4040計數器IC24的計數輸出端Q2、Q3、Q4的計數輸出信號經同步第二與非門IC25邏輯處理後，在第13個信號脈衝之後在下一個信號前沿到來時，同步第二與非門IC25輸出一個負跳沿脈衝信號；此負跳變信號使同步第三與非門IC26輸出為高電平，此高電平經同步第九非門IC42輸出低電平，此低電平使R-S觸發器同步第八與非門IC40和同步第九與非門IC41翻轉，使同步第九與非門IC41的輸出端為高電平。由於此前的同步第九與非門IC41 一直輸出低電平，所以同步第六與非門IC35輸出高電平，於是同步第六非門IC36輸出低電平，由於同步第三電容C23上的電壓經同步第四二極體D27、同步第十三電阻R57放電完畢後為低電平，所以同步第七非門IC37的輸出端為高電平。當三輸入端同步第六與非門IC35的一個輸入端接收到來自同步第九與非門IC41輸出端高電平信號時，同步第六與非門IC35的另一個連接同步第五非門IC32輸出端的輸入端此時正為等寬度脈衝信號的負跳沿出現，此時同步第六與非門IC35的輸出端仍維持為高電平，同步第六與非門IC35的第三個輸入端連接的是短路過流保護電路的輸出信號，此信號平時正常工作時均為高電平，所以，最終致使同步第七非門IC37的輸出端仍為高電平並輸出到同步第七與非門IC38的一個輸入端，當同步第七與非門IC38的另一個輸入端輸入同步第九與非門IC41輸出的高電平信號時，同步第七與非門IC38輸出低電平，此低電平通過同步第四與非門IC27、同步第二非門IC28、同步第三非門IC29的倒相，最後CD4040計數器IC24的復位端接收到一個高電平的復位信號，於是CD4040計數器IC24復位；同時，同步第二非門IC28輸出端的低電平信號還將同步第五與非門IC30封住，使等寬度脈衝信號無法進入⑶4040計數器IC24的計數輸入端，故計數器停止計數。當同步第五非門IC32輸出的負電平等寬度脈衝信號結束變為高電平時，同步第六與非門IC35輸出低電平，於是同步第六非門IC36輸出高電平，高電平經同步第十三電阻R57對同步第三電容C23充電，由於同步第·十三電阻R57電阻值較大，所以充電較慢，在同步第三電容C23上的電平還沒有充起來使同步第七非門IC37翻轉時，同步第五非門IC32輸出的MUX的高電平結束，MUX的負電平脈衝信號到來，其結果是使同步第六非門IC36的輸出端再次為低電平並使同步第三電容C23上充的部分電壓經同步第四二極體D27洩放掉，使同步第七非門IC37始終不翻轉。以上同步第三電容C23上充放電的狀態一直持續到MUX寬脈衝信號的21個信號結束，當負電平等寬度脈衝信號完全結束後，同步第五非門IC32輸出端變為持續的高電平，同步第六非門IC36的輸出端也為一個持續的高電平，同步第三電容C23上的電平經過約兩個MUX信號周期的充電時間，同步第七非門IC37的輸出端發生跳變為低電平，於是同步第七與非門IC38的輸出端變為高電平，從而一方面使CD4040計數器IC24的復位端復位信號結束，另一方面使控制⑶4040計數器IC24的計數輸入端的同步第五與非門IC30打開，再一方面同步第七與非門IC38輸出端的高電平信號經同步第八非門IC39的倒相，變為負跳變信號，同步第二電容C22將負跳變信號的前沿微分信號傳輸到R-S觸發器同步第八與非門IC40的輸入端，使整個R-S觸發器同步第八與非門IC40和同步第九與非門IC41翻轉，並保持。到此整個計數控制信號發生電路的一個完整的MUX信號組的工作過程完畢，並為下一組的MUX信號數據組的到來做好了準備。參見圖6、圖7，所述同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的信號展寬整形電路由同步第五二極體D21、同步第十四電阻R43、同步第四電容C18、同步第十與非門IC22、同步第十一與非門IC43構成，所述同步第五二極體D21的負端、同步第十四電阻R43的一端和同步第十與非門IC22的輸入端與主站信號抑制電路的輸出端相連接，同步第五二極體D21的正端連接同步第十四電阻R43的另一端、同步第四電容C18的一端和同步第十與非門IC22的另一個輸入端，同步第四電容C18的另一端接地，同步第十與非門IC22的輸出端連接到同步第i^一與非門IC43的一個輸入端，同步第i^一與非門IC43的另一個輸入端與有效信號選通電路相連接，同步第十一與非門IC43的輸出端與信號輸出控制電路的輸入端相連接。由於從站數據信號在傳輸和轉換當中，不可避免的會使信號出現延遲和變形，使有效寬度變窄的現象，使信號讀取發生錯誤，還由於MUX總線的通信數據信號是要求在時間上應是同步的，所以應儘量保證數據信號的同步時刻和有效寬度。信號前沿表現的延遲主要是由傳輸衰減和轉換損失造成的，補救十分困難，而信號後沿的缺失補救要相對容易些，為此增加了信號展寬整形電路，使之既達到了對數據信號的進一步選通，還實現了對展寬了的數據信號後沿的準確切換，從而使從站的數據信號得以在主站輸入信號的相應數據端的負跳變的MUX信號的採樣時刻出現在了總線上。具體工作原理是當主站信號抑制電路的輸出端無數據信號輸出時為高電平，此高電平經同步第十四電阻R43對同步第四電容C18進行充電，充滿後同步第四電容C18為高電平，由於此時的同步第十與非門IC22的輸入端均為高電平，所以同步第十與非門IC22的輸出端為低電平；當主站信號抑制電路的輸出端出現低電平數據信號的負跳變時，同步第十與非門IC22的輸出端立刻變為高電平，同時主站信號抑制電路的低電平使同步第四電容C18上的電壓迅速通過同步第五二極體D21放電；當主站信號抑制電路輸出端輸出端的數據信號結束變為高電平時，由於同步第四電容C18上的電位仍為低電位，所以同步第十與非門IC22的輸出端仍維持為高電平，同時主站信號抑制電路輸出端的高電平通過同步第十四電阻R43對同步第四電容C18進行充電，當同步第四電容C18上的電位充到高電平時，同步第四電容C18輸出端電平 ·跳變為低電平，數據信號的後沿因此得到了展寬。同步第十與非門IC22輸出的正跳變信號輸出到同步第i 與非門IC43的一個輸入端，同步第^ 與非門IC43的另一個輸入端通過有效信號選通電路輸入對應的後8位數據信號的正相寬脈衝信號，同步第十一與非門IC43輸出負相數據信號，使之即達到了對數據信號的進一步選通，還實現了對展寬了的數據信號後沿的準確切換。本實用新型在增加了主、從站供電通信模塊輸出功率的同時還將其做成了與通信協議無關，能連接多種上、下位機接口的、能提供多種供電電壓的可以完全獨立工作的供電通信轉換模塊電路，即有適用於屬於異步半雙工通信型號類型的模塊產品，也有適用於屬於同步時分制的多路復用技術的通信模塊產品。主站供電通信模塊的上位機的基本接口和從站供電通信模塊下位機的基本接口均為標準的TTL電平信號，故可以方便的轉換為其它接口信號，如RS-485、RS-232、USB等。本實用新型技術中的所有電路，均可方便的製作成為帶殼體的實物產品，本實用新型技術定型樣機現已實現的主要指標主站供電通信模塊輸出電壓12V、24V、36V，主站供電通信模塊輸出電流最大5A，從站供電通信模塊輸出電壓5V、12V、24V，從站供電通信模塊輸出電流最大500mA，波特率600——19200比特，傳輸距離:1000米(4800比特)。本實用新型屬於低速總線通信產品，主要應用於上位計算機主機與帶數字接口的終端傳感器或儀器儀表設備總線之間的通信與供電。具有總線通信設備容量大，供電能力強，通信速率較寬，使用簡便，明顯降低工程中人工及材料成本等特點，可廣泛應用於較高功率、多傳感器終端設備的各類異步串行總線通信系統和同步時分制的多路復用技術通信系統。本實用新型適用於安防報警領域、樓宇消防領域等多個行業和領域。目前國內用於安防報警領域的FC-7448總線制安防報警主機的MUX總線就是屬於同步時分制的多路復用技術通信產品，該系統從總線制報警主機輸出一對線纜傳輸MUX總線信號到遠端的多個單防區總線擴展模塊，使用時，將MUX信號的信號端與地端分別連接到單防區總線擴展模塊的兩個輸入端，單防區總線擴展模塊的另兩個輸出埠連接到紅外報警探頭的信號埠 ；同時，該系統從總線制報警主機還要輸出一對線纜，給眾多的紅外報警探頭分別提供直流電源。工作時，紅外報警探頭無報警信號時，當單防區總線擴展模塊接收到報警主機該地址的尋檢信號時，該單防區總線擴展模塊輸出正常信息；如果紅外報警探頭出現報警報警信號時，單防區總線擴展模塊則在接收到報警主機對該地址的尋檢信號時，輸出報警信息。使用本實用新型技術後，將FC-7448總線制安防報警主機的MUX輸出信號連接到同步主站供電通信模塊的輸入端，同時將報警系統的總線制報警主機的直流電源輸出端也連接到主站供電通信模塊的直流電源輸入端，在主站供電通信模塊的輸出端只輸出一對線纜輸出同時加載了通信信號和直流電源的複合總線信號，複合總線信號傳輸到遠端的多個同步從站供電通信模塊的輸入端，同步從站供電通信模塊的輸出端分別通過輸出信號埠、地線埠和直流電源埠與紅外報警探頭相連接。工作時，紅外報警探頭無報警信號時，當單防區總線擴展模塊接收到報警主機該地址的尋檢信號時，該單防區總線擴展模塊輸出正常信息，如果紅外報警探頭出現報警報警信號時，單防區總線擴展模塊則在接收到報警主機對該地址的尋檢信號時，輸出報警信息。以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限於這些說明。對於本實用新型所屬技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，上述結構都應當視為屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種兩線制高功率供電通信總線，包括主站供電通信模塊、從站供電通信模塊，所述主站供電通信模塊的信號輸入端與上位機的信號輸出端相連接，主站供電通信模塊的信號輸出端與上位機的信號輸入端相連接，主站供電通信模塊的功率信號端與從站供電通信模塊的的功率信號端相連接，所述從站供電通信模塊的信號輸入端與下位機的信號輸出端相連接，從站供電通信模塊的信號輸出端與下位機的信號輸入端相連接，從站供電通信模塊的電源端與地端與下位機的電源端及地端連接，其特徵在於 當異步串行通信時，所述的主站供電通信模塊為異步串行通信主站供電通信模塊，該模塊包括信號整形電路、功率驅動電路、功率輸出電路、電壓跟蹤式穩壓電路、信號取樣整形放大電路、非有效信號抑制電路、信號比較選通電路以及短路過流保護電路，所述的信號整形電路的輸入端與上位機的信號輸出端相連接，所述的信號整形電路的輸出端上並聯有功率驅動電路和非有效信號抑制電路，所述的功率驅動電路的輸出端與功率輸出電路的輸入端相連接，所述的非有效信號抑制電路的輸出端與信號比較選通電路相連接，所述的信號取樣整形放大電路的輸出端分別與非有效信號抑制電路和信號比較選通電路相連接，信號比較選通電路的輸出端與上位機的信號輸入端相連接，所述的短路過流保護電路的輸出端分別與信號比較選通電路、信號整形電路和電壓跟蹤式穩壓電路相連接，所述的電壓跟蹤式穩壓電路的輸出端與功率輸出電路相連接，所述的功率輸出電路的輸出端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接同時輸出功率信號，所述的信號取樣整形放大電路輸入端和短路過流保護電路的輸入端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接同時作為功率信號米樣輸入端， 所述的從站供電通信模塊為異步通信從站供電通信模塊，該模塊包括橋式輸入電路、輸出恆流源控制電路、輸入信號比較取樣電路和直流電源輸出電路，所述的橋式輸入電路的無極性輸入端為功率信號端與主站供電通信模塊的功率信號端相連接，橋式輸入電路的正輸出端與輸入信號比較取樣電路的輸入端、輸出恆流源控制電路的輸出端和直流電源輸出電路的輸入端相連接，所述的輸出恆流源控制電路的另一個輸出端與輸入信號比較取樣電路的另一個輸入端相連接，所述的輸入信號比較取樣電路的輸出端與下位機的信號輸入端相連接，所述的輸出恆流源控制電路的輸入端與與下位機的信號輸出端相連接，所述的直流電源輸出電路的輸出端為電源輸出端與下位機的電源輸入端相連接； 當同步時分制的多路復用技術通信時，所述的主站供電通信模塊為同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊，該模塊包括非等寬度信號取樣電路、信號整形電路、功率驅動電路、功率輸出電路、信號取樣整形電路、信號保持中點電位穩定電路、運算放大電路、主站信號抑制電路、信號展寬整形電路、信號輸出控制電路、等寬度信號取樣電路、計數控制信號發生電路、直流電平轉換調整電路、有效信號選通電路、信號電平幅度絕對值控制電路和短路過流保護電路，所述非等寬度信號取樣電路的輸入端與上位機的信號輸出端相連接，非等寬度信號取樣電路的輸出端與信號整形電路的輸入端相連接，所述信號整形電路的輸出端上並聯有功率驅動電路、主站信號抑制電路和信號保持中點電位穩定電路，所述功率驅動電路的輸出端與功率輸出電路的輸入端相連接，所述功率輸出電路的輸出端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接同時輸出功率信號，所述信號取樣整形電路、信號電平幅度絕對值控制電路和短路過流保護電路的輸入端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接同時作為功率信號採樣輸入端，所述信號電平幅度絕對值控制電路的輸出端與信號取樣整形電路相連接，所述信號取樣整形電路的輸出端與信號保持中點電位穩定電路的輸入端相連接，所述信號保持中點電位穩定電路的輸出端與運算放大電路的輸入端相連接，所述運算放大電路的輸出端與主站信號抑制電路的輸入端相連接，所述主站信號抑制電路的輸出端與信號展寬電路的輸入端相連接，所述信號展寬電路的輸出端與信號輸出控制電路的輸入端相連接，所述信號輸出控制電路的輸出端與上位機的信號輸入端相連接，所述等寬度信號取樣電路的輸入端與上位機的信號輸出端與相連接，等寬度信號取樣電路的輸出端與計數控制信號發生電路的輸入端相連接，所述計數控制信號發生電路的輸出端與有效信號選通電路的輸入端相連接，所述有效信號選通電路輸出端與運算放大電路和信號展寬整形電路相連接，所述直流電平轉換調整電路的輸入端與有效信號選通電路輸出端相連接，直流電平轉換調整電路的輸出端與運算放大電路相連接，所述短路過流保護電路的輸出端分別與信號整形電路和計數控制信號發生電路相連接，所述非等寬度信號取樣電路的輸入端、信號輸出控制電路的輸出端、等寬度信號取樣電路的輸入端為同一埠， 所述從站供電通信模塊為同步時分制的多路復用技術從站供電通信模塊，在同步整流二極體(D30)的負端和同步第十五電阻(R62)之間連接有同步濾波電容(C26)，所述同步濾波電容(C26)的負端接地，同步濾波電容(C26)的正端輸出直流電源與下位機的電源端相連接。
2.根據權利要求I所述的一種兩線制高功率供電通信總線，其特徵在於所述的主站供電通信模塊和從站供電通信模塊之間設置有中繼保護模塊，所述的中繼保護模塊包括橋式輸入電路、功率輸出及控制電路、短路保護電路、信號整形放大電路、直流電源輸出電路和斷電復位保護電路，所述橋式輸入電路的一端為中繼輸入端與主站供電通信模塊的功率信號端相連接，橋式輸入電路的另一端與功率輸出及控制電路、信號整形放大電路、斷電復位保護電路和直流電源輸出電路的輸入端相連接，所述信號整形放大電路和功率輸出及控制電路的輸出端為中繼輸出端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接，所述短路保護電路的輸入端與從站供電通信模塊的功率信號端相連接，短路保護電路的輸出端與功率輸出及控制電路相連接，所述斷電復位保護電路的輸出端與短路保護電路相連接，所述直流電源輸出電路的輸出端為電源輸出端。
3.根據權利要求I所述的一種兩線制高功率供電通信總線，其特徵在於所述異步通信主站供電通信模塊中的電壓跟蹤式穩壓電路由異步第一 NPN三極體(T3)、異步第二 NPN三極體(T5)、異步PNP三極體(T4)、異步供電續流二極體(D5)、異步穩壓二極體(D6)、異步第一電阻(R13)、異步第二電阻(R14)、異步第三電阻(R15)、異步第四電阻(R16)、異步第一電容(C7)和異步第二電容(C8)構成，所述異步第二電容(C8)的正極、異步供電續流二極體(D5)的正極和異步第一 NPN三極體(T3)的發射極連接到功率輸出電路的異步第一場效應管(T2)的D極，異步供電續流二極體(D5)的負極連接到功率信號輸出端，異步第二電容(C8)的負極連接到地，異步第一 NPN三極體(T3)的基極連接到異步第一電阻(R13)的一端和異步第一電容(C7)的一端，同時還連接到異步穩壓二極體(D6)的正端，異步第一電阻(R13)的另一端和異步第一電容(C7)的另一端共同接地，異步第一 NPN三極體(T3)的集電極連接到DC電源正端，異步穩壓二極體(D6)的負端連接到異步PNP三極體(T4)的集電極，異步PNP三極體(T4)的發射極連接到DC電源正端，異步PNP三極體(T4)的基極分別連接到異步第二電阻(R14)的一端和異步第三電阻(R15)的一端，異步第二電阻(R14)的另一端連接到DC電源的正端，異步第三電阻(R15)的另一端連接到異步第二 NPN三極體(T5)的集電極，異步第二 NPN三極體(T5)的發射極連接到地端，異步第二 NPN三極體(T5)的基極連接到異步第四電阻(R16)的一端，異步第四電阻(R16)的另一端連接到短路、過流保護電路的輸出端。
4.根據權利要求I所述的一種兩線制高功率供電通信總線，其特徵在於所述的異步通信主站供電通信模塊中的非有效信號抑制電路由異步第一非門(IC6)、異步第二非門(IC8)、異步第三非門(IC9)、異步第四非門(IC10)、異步第五非門(IC13)、異步第一與非門(IC7)、異步第二與非門(IC11)、異步第三與非門(IC12)、異步第一二極體(D7)、異步第二二極體(D8)、異步第五電阻(R17)、異步第六電阻(R18)、異步第七電阻(R19)、異步延遲整形電容(C5)和異步微分藕合電容(C6)構成，所述異步第一非門(IC6)的輸入端與信號取樣整形放大電路的輸出端相連接，異步第一非門(IC6)的輸出端與異步第一與非門(IC7)的一個輸入端相連接，異步第四非門(IClO)的輸入端與信號整形電路的輸出端相連接，異步第四非門(IClO)的輸出端分別連接到異步第三與非門(IC12)的一個輸入端和異步第一與非門(IC7)的另一個輸入端，異步第一與非門(IC7)的輸出端分別連接到異步第六電阻(R18)的一端和異步第二二極體(D8)的正端，異步第二二極體(D8)的負端連接到異步第七電阻(R19)的一端，異步第七電阻(R19)的另一端分別連接到異步第六電阻(R18)的另一端和異步延遲整形電容(C5)的一端以及異步第二非門(IC8)的輸入端，異步延遲整形電容(C5)的另一端接地，異步第二非門(IC8)的輸出端連接到異步第三非門(IC9)的輸入端，異步第三非門(IC9)的輸出端連接到異步微分藕合電容(C6)的一端，異步微分藕合電容(C6)的另一端分別連接到異步第二與非門(ICll)的一個輸入端和異步第五電阻(R17)的一端以及異步第一二極體(D7)的正端，異步第五電阻(R17)的另一端和異步第一二極體(D7)負端連接到+5V電源端，異步第二與非門(ICll)的輸出端連接到異步第三與非門(IC12)的另一個輸入端，異步第三與非門(IC12)的輸出端分別連接到與異步第二與非門(ICll)的另一個輸入端和異步第五非門(IC13)的輸入端，異步第二與非門(ICll)和異步第三與非門(IC12)組成R-S觸發器，異步第五非門(IC13)的輸出端與信號比較選通電路相連接。
5.根據權利要求I所述的一種兩線制高功率供電通信總線，其特徵在於所述同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的信號電平幅度絕對值控制電路由同步第一 NPN三極體(T10)、同步第二 NPN三極體(T11)、同步第一二極體(D22)、同步第二二極體(D23)、同步第三二極體(D24)、同步第一電阻(R49)、同步第二電阻(R50)、同步第三電阻(R51)、同步第一電容(C20)以及同步集成穩壓電路(IC23)構成，所述同步第一二極體(D22)的負端和同步第二 NPN三極體(Tll)的發射極連接到功率信號採樣輸入端，同步第二 NPN三極體(Tll)的基極連接同步第三二極體(D24)的負極和同步第一電容(C20)的正極，同步第一電容(C20)的負極接地，同步第二 NPN三極體(Tll)的集電極連接同步第三電阻(R51)的一端，同步第三電阻(R51)的另一端接DC電源正端，同步第三二極體(D24)的正端分別連接到同步第二二極體(D23)的正端、同步第一電阻(R49)的一端和同步集成穩壓電路(IC23)的陽極，同步第二二極體(D23)的負極連接到同步第一二極體(D22)的正極，同步集成穩壓電路(IC23)的陰極分別連接到同步第一 NPN三極體(TlO)的基極和同步第二電阻(R50)的一端，同步第一 NPN三極體(TlO)的發射極分別連接到同步集成穩壓電路(IC23)的參考輸入極和同步第一電阻(R49)的另一端，同步第一 NPN三極體(TlO)的集電極連接到DC電源正端，同步第二電阻(R50)的另一端連接到DC電源正端。
6.根據權利要求I所述的一種兩線制高功率供電通信總線，其特徵在於所述的同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的信號保持中點電位穩定電路由同步第一P溝道場效應管(T12)構成，所述同步第一 P溝 道場效應管(T12)的G端與信號整形電路的輸出端相連接，S端與運算放大電路中的同步第一運算放大器(IC17)的同相輸入端相連接，D端連接到運算放大電路中的同步第四電阻(R32)和同步第五電阻(R33)之間。
7.根據權利要求I所述的一種兩線制高功率供電通信總線，其特徵在於所述的同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的直流電平轉換調整電路由同步第二P溝道場效應管(T16 )、同步第六電阻(R34)和同步第七可調電阻(R35 )構成，所述同步第二 P溝道場效應管(T16)的D端接地，S端經同步第六電阻(R34)連接到同步第七可調電阻(R35)的中心抽頭端，G端與有效信號選通電路相連接，同步第七可調電阻(R35)的一端連接到運算放大電路中的同步第一運算放大器(IC17)的反相輸入端，同步第七可調電阻(R35)的另一端連接到同步第一運算放大器(IC17)的輸出端。
8.根據權利要求I所述的一種兩線制高功率供電通信總線，其特徵在於所述的同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的有效信號選通電路由同步第一與非門(IC33)、同步第一非門(IC34)、同步第八電阻(R47)和同步第三P溝道場效應管(T13)構成，所述同步第一與非門(IC33)的一個輸入端與計數控制信號發生電路的輸出端相連接，另一個輸入端與等寬度信號取樣電路的輸出端相連接，同步第一與非門(IC33)的輸出端連接到同步第一非門(IC34)的輸入端，同步第一非門(IC34)的輸出端分別與同步第八電阻(R47)的一端和信號展寬整形電路相連接，同步第八電阻(R47)的另一端分別連接到直流電平轉換調整電路上和同步第三P溝道場效應管(T13)的G端，同步第三P溝道場效應管(T13)的S端連接到運算放大電路中的同步第二運算放大器(IC18)的同相輸入端處的同步第九可調電阻(R38)的一端，同步第三P溝道場效應管(T13)的D端連接到運算放大電路中的同步第十電阻(R36)和同步第i^一電阻(R37)之間。
9.根據權利要求I所述的一種兩線制高功率供電通信總線，其特徵在於所述的同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的計數控制信號發生電路由同步第二非門(1〇28)、同步第三非門(1029)、同步第四非門(1031)、同步第五非門(1032)、同步第六非門(IC36)、同步第七非門(IC37)、同步第八非門(IC39)、同步第九非門(IC42)、同步第二與非門(IC25)、同步第三與非門(IC26)、同步第四與非門(IC27)、同步第五與非門(IC30)、同步第六與非門(IC35)、同步第七與非門(IC38)、同步第八與非門(IC40)、同步第九與非門(IC41)、同步第十二電阻(R56)、同步第十三電阻(R57)、同步第四二極體(D27)、同步第二電容(C22)、同步第三電容(C23)和CD4040計數器(IC24)構成，所述同步第五非門(IC32)的輸入端與等寬度信號取樣電路的輸出端相連接，同步第五非門(IC32)的輸出端分別連接到同步第四非門(IC31)的輸入端和同步第六與非門(IC35)的一個輸入端，同步第四非門(IC31)的的輸出端連接到同步第五與非門(IC30)的一個輸入端，同步第五與非門(IC30)的輸出端分別連接到⑶4040計數器(IC24)的計數輸入端，⑶4040計數器(IC24)的計數輸出端Q2、Q3、Q4分別連接到同步第二與非門(IC25)的三個輸入端，同步第二與非門(IC25)的輸出端連接到同步第三與非門(IC26)的一個輸入端，同步第三與非門(IC26)的輸出端連接到同步第九非門(IC42)的輸入端，同步第九非門(IC42)的輸出端連接到同步第九與非門(IC41)的一個輸入端，同步第九與非門(IC41)的輸出端分別連接到同步第八與非門(IC40)的一個輸入端、同步第七與非門(IC38)的一個輸入端、同步第六與非門(IC35)的一個輸入端和有效信號選通電路的一個輸入端，同步第八與非門(IC40)的輸出端連接到同步第九與非門(IC41)的一個輸入端，同步第八與非門(IC40)和同步第九與非門(IC41)組成R-S觸發器，同步第三與非門(IC26)的一個輸入端、同步第四與非門(IC27)的一個輸入端以及同步第六與非門(IC35)的一個輸入端分別與短路過流保護電路的輸出端相連接，同步第六與非門(IC35)的輸出端連接到同步第六非門(IC36)的輸入端，同步第六非門(IC36)的輸出端分別連接到同步第十三電阻(R57)的一端和同步第四二極體(D27)的負端，同步第四二極體(D27)的正端連接到同步第十三電阻(R57)的另一端、同步第三電容(C23)的一端以及同步第七非門(IC37)的輸入端，同步第三電容(C23)的另一端接地，同步第七非門(IC37)的輸出端連接到同步第七與非門(IC38)的一個輸入端，同步第七與非門(IC38)的輸出端分別連接到同步第八非門(IC39)的輸入端和同步第四與非門(IC27)的一個輸入端，同步第八非門(IC39)的輸出端連接到同步第二電容(C22)的一端，同步第二電容(C22)的另一端分別連接到同步第十二電阻(R56)的一端和同步第八與非門(IC40)的一個輸入端，同步第十二電阻(R56)的另一端連接+ 5V電源，同步第四與非門(IC27)的輸出端連接到同步第二非門(IC28)的輸入端，同步第二非門(IC28)的輸出端分別連接到同步第三非門(IC29)的輸入端和同步第五與非門(IC30)的一個輸入端，同步第三非門(IC29)的輸出端連接到CD4040計數器(IC24)的復位端。
10.根據權利要求I所述的一種兩線制高功率供電通信總線，其特徵在於所述同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊中的信號展寬整形電路由同步第五二極體(D21)、同步第十四電阻(R43)、同步第四電容(C18)、同步第十與非門(IC22)、同步第十一與非門(IC43)構成，所述同步第五二極體(D21)的負端、同步第十四電阻(R43)的一端和同步第十與非門(IC22)的輸入端與主站信號抑制電路的輸出端相連接，同步第五二極體(D21)的正端連接同步第十四電阻(R43)的另一端、同步第四電容(C18)的一端和同步第十與非門(IC22)的另一個輸入端，同步第四電容(C18)的另一端接地，同步第十與非門(IC22)的輸出端連接到同步第i^一與非門(IC43)的一個輸入端，同步第i^一與非門(IC43)的另一個輸入端與有效信號選通電路相連接，同步第十一與非門(IC43)的輸出端與信號輸出控制電路的輸入端相連接。
專利摘要一種兩線制高功率供電通信總線，包括主站供電通信模塊、從站供電通信模塊，當異步串行通信時，所述的主站為異步串行通信主站供電通信模塊，從站為異步通信從站供電通信模塊；當同步時分制的多路復用技術時，所述的主站為同步時分制的多路復用技術主站供電通信模塊，從站為同步時分制的多路復用技術從站供電通信模塊。本實用新型增加了主、從站供電通信模塊輸出功率，同時主站供電通信模塊的上位機的基本接口和從站供電通信模塊下位機的基本接口均為TTL電平信號，可以將其做成與通信協議無關，能連接多種上、下位機接口的、能提供多種供電電壓的完全獨立的供電通信轉換模塊電路。
文檔編號H04L12/10GK202759462SQ20122048301
公開日2013年2月27日 申請日期2012年9月21日 優先權日2012年9月21日
發明者閻偉, 閻昭 申請人:閻偉