電力線載波通信是利用現(xiàn)有的電力線路來傳輸信號的,其工作原理簡述為:將數(shù)據(jù)或語音調(diào)制在幾十至幾百KHz的載波頻率上通過電力線發(fā)送出去,接收端將電力線上載有信號的載波接收下來進行解調(diào)還原出原來的語音或數(shù)據(jù)。通信的載體即現(xiàn)成的電力線,無需象有線通信一樣重新鋪設通信線路。也不象無線傳輸那樣需要復雜的發(fā)送接收設備來傳輸信息。它無需架設額外的通信線路,也不占用寶貴的無線頻譜資源,因此很適合于小集團內(nèi)部(一般在同一個電力變壓器間)組成局域網(wǎng)絡達到數(shù)據(jù)或語音的傳輸目的。
LM1893是美國國家半導體器件公司(NationalSemiconductor)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)自動控制系統(tǒng),樓宇數(shù)據(jù)或語音通信、家用電器集中控制、醫(yī)院的緊急呼叫系統(tǒng)、防火報警及計算機數(shù)據(jù)傳輸?shù)葢脠龊?。其主要功能特性如下?p> 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4.8kB
正弦波載頻以降低射頻干擾
射頻功率可增強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)送和接收兩個獨立的部分,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TX/RX為高電平時,電路處于發(fā)送工作模式,數(shù)據(jù)信號從P17輸入FSK調(diào)制器,形成開關(guān)控制電流并驅(qū)動振蕩器產(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,再經(jīng)功率放大后由耦合線圈傳輸?shù)诫娏€路上去。ALC(自動增益控制電路)是保證電力線路負載變化時,輸出的載波電平保持在一定的電平范圍內(nèi)。
當TX/RX為低電平時,電路處于接收方式,電力線路上的信號經(jīng)耦合變壓器輸入:LM1893的10腳,進入限幅放大器進行放大,濾除信號中的直流分量和50Hz/100Hz的工頻信號,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,為保持數(shù)據(jù)信號的可靠,再經(jīng)比較器進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。