數(shù)字發(fā)送器、數(shù)字收發(fā)器及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字信號領域，尤其涉及一種數(shù)字發(fā)送器、數(shù)字收發(fā)器及數(shù)字發(fā)送器的控制方法
【背景技術】
[0002]數(shù)字信號的發(fā)送，通常數(shù)字信號由數(shù)字發(fā)送器處理后發(fā)送，再由數(shù)據(jù)接收器對數(shù)字信號進行接收。數(shù)字發(fā)送器與數(shù)字接收器通常匹配使用。
[0003]隨著數(shù)字信號頻率的上升，數(shù)字輸出驅動負載電容需要進行不停的充電放電動作，會消耗大量功率。在現(xiàn)有技術中，數(shù)字發(fā)送器中均是采用電源電壓直接對負載電容進行充電，這種方法十分消耗功率，對電源電能的消耗非常大，不利于降低成本，提高電源的利用率。
[0004]因此，需要提出一種無損地驅動輸出負載電容，以解決上述問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種數(shù)字發(fā)送器、數(shù)字收發(fā)器及其控制方法，能夠無損地驅動輸出負載電容，降低功耗。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種數(shù)字發(fā)送器，包括:控制回路、電能補充電路、電能轉移電路、第一加強電路、電能回收電路和第二加強電路，其中，所述電能轉移電路包括串聯(lián)的負載電容和電感，所述電能補充電路連接一電源對所述電感和負載電容進行電能補充，所述第一加強電路將所述負載電容電壓維持在所述電源電壓，所述電能回收電路由所述電感將電能轉移至所述電源，所述第二加強電路將所述負載電容電壓維持接地，輸入信號傳輸至所述控制回路中，由所述控制回路分別控制所述電能補充電路、電能轉移電路、第一加強電路、電能回收電路和第二加強電路的導通順序和導通時間，所述負載電容的電壓輸出作為數(shù)字發(fā)送器的數(shù)字信號輸出。
[0007]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器中，所述電能補充電路是由所述串聯(lián)的負載電容和電感與一電源相連組成的回路，所述第一加強電路是由所述負載電容和所述電源相連組成的回路，所述電能回收電路是由所述電感和所述電源相連組成的回路，所述第二加強電路是將所述負載電容接地的回路。
[0008]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器中，還包括第一開關、第二開關、第三開關和第四開關，所述第一開關連接在所述電源和電感之間，用于控制所述電能補充電路的導通或關閉，所述第二開關連接在所述電感與地之間，用于控制所述電能轉移電路的導通或關閉，所述第三開關連接在所述電源和負載電容之間，用于控制所述第一加強電路的導通或關閉，所述第四開關連接在所述負載電容和地之間，用于控制第二加強電路的導通和關閉，并且所述第四開關與所述第一開關配合使用控制所述電能回收電路的導通和關閉。
[0009]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器中，所述控制回路包括一時序產(chǎn)生器，所述時序產(chǎn)生器分別控制所述第一開關、第二開關、第三開關及第四開關的導通時間和導通順序，所述輸入信號傳輸至所述時序產(chǎn)生器中。
[0010]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器中，所述控制回路還包括一電流探測器，所述電流探測器與所述電感并聯(lián)，用于探測所述電感的電流值，所述電路探測器與所述時序產(chǎn)生器相連。
[0011]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器中，所述控制回路還包括一電阻，所述電阻與所述電感串聯(lián)。
[0012]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器中，所述電源包括鉛酸蓄電池、鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池、電容、線性穩(wěn)壓電源或開關穩(wěn)壓電源。
[0013]本發(fā)明還提出了一種數(shù)字收發(fā)器，包括一數(shù)據(jù)接收器、數(shù)據(jù)無損收發(fā)控制器和如上文所述的數(shù)字發(fā)送器，所述數(shù)據(jù)無損收發(fā)控制器與所述數(shù)字發(fā)送器相連，所述數(shù)據(jù)接收器輸入端與所述數(shù)字發(fā)送器輸出相連，所述數(shù)據(jù)接收器的輸出端、待發(fā)送數(shù)據(jù)信號及關閉信號輸入到數(shù)據(jù)無損收發(fā)控制器內。
[0014]本發(fā)明還提出了一種數(shù)字發(fā)送器的控制方法，對如上文所述的數(shù)字發(fā)送器進行控制，包括步驟:
[0015]在第一時間段，輸入信號由低電平變高電平的跳變沿到來時，控制回路控制電能補充電路導通，電源對電感和負載電容同時進行電能補充；
[0016]在第二時間段，所述控制回路控制電能轉移電路導通，所述電能轉移電路發(fā)生LC自由振蕩，當所述電感的能量全部轉移至所述負載電容上時，第二時間段結束；
[0017]在第三時間段，所述控制回路控制第一加強電路導通，將所述負載電容與電源相連；
[0018]在第四時間段，所述輸入信號由高電平變低電平的跳變沿到來時，所述控制回路控制所述電能轉移電路導通，所述電能轉移電路發(fā)生LC自由振蕩，當所述負載電容的能量全部轉移至所述電感上時，第四時間段結束；
[0019]在第五時間段，所述控制回路控制所述電能回收電路導通，當所述電感中的能量全部回收至所述電源時，第五時間段結束；
[0020]在第六時間段，所述控制回路控制所述第二加強電路導通，將所述負載電容接地。
[0021]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器的控制方法中，所述數(shù)字發(fā)送器由一關閉信號的高電平或低電平控制停止或開始運行。
[0022]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器的控制方法中，當所述關閉信號為高電平時，所述數(shù)字信號輸出為高阻輸出；當所述關閉信號變?yōu)榈碗娖綍r，所述數(shù)字發(fā)送器從第一時間段、第三時間段、第四時間段或第六時間段繼續(xù)工作。
[0023]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器的控制方法中，所述第一時間段結束的依據(jù)是:在所述第二時間段結束后，所述負載電容的輸出電壓與所述電源的電壓一致。
[0024]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器的控制方法中，所述第二時間段結束的依據(jù)是:所述電感的電流為0。
[0025]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器的控制方法中，所述第三時間段結束的依據(jù)是:所述輸入信號由高電平跳變?yōu)榈碗娖健?br>[0026]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器的控制方法中，所述第四時間段結束的依據(jù)是:所述負載電容的電壓為0。
[0027]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器的控制方法中，所述第五時間段結束的依據(jù)是:所述電感的電流為0。
[0028]進一步的，在所述的數(shù)字發(fā)送器的控制方法中，所述第六時間段結束的依據(jù)是:下一個輸入信號由低電平變高電平的跳變沿到來。
[0029]本發(fā)明還提出了一種數(shù)字收發(fā)器的控制方法，對上文所述的數(shù)字收發(fā)器進行控制，包括如上文所述數(shù)字發(fā)送器的控制方法，還包括:
[0030]當數(shù)據(jù)無損收發(fā)控制器的關閉信號關閉有效時，數(shù)字收發(fā)器中的數(shù)字發(fā)送器不工作，數(shù)字發(fā)送器高阻輸出，數(shù)字收發(fā)器只接收器工作；
[0031]當數(shù)據(jù)無損收發(fā)控制器的關閉信號從關閉有效跳變?yōu)闊o效時，數(shù)字收發(fā)器中的數(shù)字發(fā)送器開始工作，數(shù)據(jù)接收器接收負載電容上信號的值，將所述接收信號輸入至所述數(shù)據(jù)無損收發(fā)控制器內與輸入信號進行比較，若所述接收信號與輸入信號一致，則加強所述數(shù)字信號輸出；若所述接收信號與輸入信號不一致，則所述數(shù)字發(fā)送器從第一時間段繼續(xù)工作或從第四時間段繼續(xù)工作。
[0032]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:電能補充電路對電感和負載電容補充能量，再由電能轉移電路將電感的電能全部轉移至負載電容上，實現(xiàn)對負載電容無損的驅動到高電平，接著接通第一加強電路，把負載電容上信號輸出維持在低阻的高電平上，接著將負載電容上的所有電能通過電能轉移電路轉移至電感上，再借助電能回收電路將電感的電能回收至電源上，實現(xiàn)驅低負載電容的同時進行電能回收，接通第二加強電路，把信號輸出維持在低阻的低電平上。通過上述的處理，能夠通過對負載電容的無損驅動，實現(xiàn)了無損地發(fā)送數(shù)據(jù)1及數(shù)據(jù)0，降低了電源的工作電能消耗，提高數(shù)字發(fā)送器的使用壽命。
【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明一實施例中數(shù)字發(fā)送器的電路結構示意圖；
[0034]圖2為本發(fā)明一實施例中數(shù)字發(fā)送器的控制時序圖；
[0035]圖3為本發(fā)明一實施例中數(shù)字收發(fā)器