專利名稱：抑制家用設備的調制解調器的接收支路中的干擾信號的電路裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于抑制家用設備的調制解調器的接收支路中的干擾信號的電路裝置，該家用設備配備有用于輸出數據信號的發送裝置和用于接收數據信號的接收裝置，該調制解調器包括發送支路和接收支路。
在已知的用于從家用設備和/或向家用設備傳輸數據信號的電路裝置(US 6.590.493 B1)中，各個家用設備的組合(Verband)通過單獨的濾波器裝置連接在電網交流電壓布線上。在此，這樣測定不同家用設備組合的濾波器裝置，使得在一個家用設備組合中所發送的數據信號不能到達屬于另一個家用設備組合的家用設備。為所涉及的濾波器裝置采用不同配置的LC低通濾波器。然而，關于用于消除或抑制出現在相應家用設備的接收支路中的干擾信號的措施，在這方面沒有更詳細地公開。
在另一種已知的用于從家用設備和/或向家用設備傳輸數據信號的電路裝置(US 6.396.392 B1)中，相應的發送/接收裝置包括與相應的家用設備連接的調制解調器，該調制解調器通過耦合器連接在電網交流電壓布線上。不僅在調制解調器中而且在耦合器中都包含不同的濾波器、例如低通濾波器和帶通濾波器。然而，關于用于抑制出現在相應調制解調器的接收支路中的干擾信號的措施，在這方面也沒有更詳細地公開。
最后也已經公開了一種利用數據調制解調器的通信系統(DE 38 30338 C2)，其中在相應的調制解調器接收支路中借助帶阻濾波器來抑制所謂的次信道(300至350Hz頻帶)的不期望的信號頻率，并且只允許在600至3000Hz的頻帶內的所謂的主信道信號通過。雖然在這方面并沒有公開相應數據調制解調器的接收支路中的干擾信號的抑制，但是也可以將有關的電路措施、即對確定的頻率范圍使用帶阻濾波器用于抑制以不同于有用信號接收頻率的頻率出現的干擾信號。但是，如果應考慮這種具有在有用信號接收頻率之上和之下的頻率的干擾信號，則應設置多個被相應地確定大小的帶阻濾波器，這意味著并非微不足道的實際上應避免的電路花費。
即使在干擾信號由相對高歐姆(例如具有Ri＞10kΩ或＞100kΩ)的干擾信號源輸出時，這些干擾信號在開頭所述類型的調制解調器中在所涉及的調制解調器中使用發送/接收IC組件的情況下也引起顯著的問題，其中該發送/接收IC組件的接收支路是相對寬帶并且高歐姆的以及具有例如150kΩ的輸入電阻。這種情況例如對STMicroelectronics公司的IC組件ST7538適用，該IC組件被設置用于在家用設備的調制解調器中用作發送-接收組件。如果在這種組件的接收支路中出現相對高歐姆的干擾信號源的干擾信號，則只要不采取單獨的措施，這些干擾信號就會在一定程度上閉塞所涉及的IC組件的接收支路中的輸入電路，使得盡管本來的有用信號必要時以不同于干擾信號頻率的有用信號頻率出現并由相對低歐姆(例如具有Ri≈1Ω)的有用信號源輸出，但該有用信號不再能夠被所涉及的接收支路識別。
前面所提到的類型的干擾信號不僅可以包括出現在相應調制解調器接收線路上的由其它設備輸入但是必要時也在包括有關調制解調器的家用設備中引起的脈沖式干擾信號，而且還可以包括以n倍于電網交流電壓頻率的頻率出現的低頻干擾信號，其中適用n≥1。所提及的脈沖式干擾信號例如可以是用于家用設備的調制解調器的開關網絡部分的開關頻率的諧波。如果開關網絡頻率例如為44kHz，則該開關頻率的三次諧波的頻率為132kHz；因此該頻率十分明顯地位于CENELEC頻帶C(125-140kHz)的頻率范圍內，該CENELEC頻帶C在歐洲被規定用于所謂的電力線通信、即用于電網導線通信。
為了抑制開頭所述類型的電路裝置中的這種干擾信號，已提出在使用具有輸入阻抗相對高的輸入電路的調制解調器的接收電路時，將帶通濾波器與該輸入電路并聯，該帶通濾波器的諧振頻率被確定為這樣的值，使得相應的干擾信號的頻率位于所涉及的諧振頻率之上或之下。
盡管已經提出的電路裝置能夠極好地抑制所考察類型的干擾信號，然而還希望進一步降低實現所涉及的電路裝置所需要的電路花費，并在抑制干擾信號方面獲得對應于或至少接近于利用所提及的已經提出的電路裝置可達到的那個結果的結果。
因此，本發明所基于的任務是改進開頭所述類型的電路裝置，使得能夠以比在前面提及的已經提出的電路裝置中還要低的電路技術花費有效地抑制在所述調制解調器的接收支路中出現的干擾信號，該干擾信號由相對高歐姆的干擾信號源以電的方式和/或以磁的方式耦合輸入到調制解調器的所述接收支路中或輸送給該接收支路。
上述任務在開頭所述類型的電路裝置方面通過以下方式來解決，即在采用具有輸入阻抗相對高的輸入電路的調制解調器的接收電路時，將具有相對低的電阻值的歐姆電阻與該輸入電路并聯。
本發明帶來以下優點與前面所提及的已經提出的電路裝置相比以更少的電路技術花費、即只通過歐姆電阻與調制解調器的所述接收電路的輸入電路并聯來實現，調制解調器的具有相對高的輸入阻抗(例如150kΩ)的接收電路的電路輸入端在干擾信號的頻率范圍內獲得相對低的阻抗(例如＜1kΩ)。由此來自相對高歐姆(例如具有Ri＞10kΩ或者＞100kΩ)的干擾信號源的干擾信號由于調制解調器的接收裝置的電路輸入端的前面所提到的低歐姆性而在其電壓方面崩潰，并且因此不再能夠不利地影響所述調制解調器的接收支路；由此充分地抑制了干擾信號。此外，在此尤其是在所涉及的干擾信號由家用設備或調制解調器或用于該調制解調器的供電裝置引起并且容性和/或磁性耦合輸入到調制解調器的接收電路中的情況下，否則必需的、花費大的、變壓器上或者調制解調器的接收支路中的屏蔽措施以及磁屏蔽元件和/或屏蔽板的使用是多余的。
換句話說，這就是說，在此按照本發明還有利地利用以下效應只通過相對低歐姆的元件、在此歐姆電阻與調制解調器的接收電路的輸入電路并聯來使該輸入電路這樣低歐姆，使得由此所涉及的從相對高歐姆的干擾信號源耦合輸入到調制解調器的輸入電路的信號輸入端中的干擾信號的電壓崩潰，并且因此不再閉塞調制解調器的接收電路。因此，由相對低歐姆(例如具有Ri≈1Ω)的有用信號源提供的有用信號甚至可以在以與干擾信號相同的頻率出現時被調制解調器的所涉及的接收電路識別出和接收。
合宜地，所述歐姆電阻與調制解調器的接收支路容性耦合。由此得到這樣的優點，即可以特別簡單地實現所述歐姆電阻與調制解調器的所涉及的接收電路的有效的直流去耦。
優選地，在歐姆電阻的背離與接收電路的接收支路相連接的一端的那一端上，確定該接收電路的工作點的直流電壓被輸入所述歐姆電阻。通過該措施，如也在已經提出的和開頭所述的電路裝置中那樣產生以下優點特別簡單地設定調制解調器的所述接收電路的工作點并且同時以值得期望的方式影響調制解調器的所涉及的接收電路的輸入阻抗。
優選地，位于供電電壓和參考電位、尤其是地電位之間的歐姆分壓器的抽頭用于提供前面所提及的直流電壓。由此產生特別簡單地提供所提及的直流電壓的優點。
一種特別有利的電路結構通過以下方式得到，即所述歐姆電阻以其背離與接收電路的信號輸入端子相連接的一端的那一端經由附加的電容器和與該電容器串聯的附加的歐姆電阻而位于參考電位、尤其是地電位上。也即，通過該電路措施可以有利地快速地補償在調制解調器從發送工作轉換為接收工作的過程中出現的振蕩，并且同時使所述歐姆電阻與提供調制解調器的接收電路的工作點的直流電源直流去耦。此外，所述歐姆電阻通過由所述附加的電容器和所述附加的歐姆電阻組成的串聯電路以交流電方式與調制解調器的所涉及的接收電路的輸入電路有效地并聯。
作為用于抑制前述類型的調制解調器的接收支路中的干擾信號的附加的有效措施，這里也已證明是特別有利的是在發送/接收IC組件在所涉及的調制解調器中被使用或者被用作其發送和接收電路的情況下，所涉及的IC組件的對于調制解調器的發送和接收工作來說不需要的所有端子都被置于規定的電位上。也就是說，這個對前述措施進行補充的措施導致，干擾信號不能經由所涉及的IC組件的、對于調制解調器的所涉及的發送和接收工作來說不需要的這種端子耦合輸入到調制解調器的接收支路中。為了將所提及的IC組件的、對于所涉及的調制解調器的發送和接收工作來說不需要的端子置于規定的電位上，例如可以這樣進行，使得所涉及的端子通過所謂的上拉電阻或下拉電阻分別被置于確定的電位、例如供電電壓電位或地電位，或者甚至直接與電路裝置的地相連接。
下面借助附圖
更詳細地解釋按照本發明的電路裝置的實施例。
在附圖中示意性地示出了家用設備HG，該家用設備配備有用于抑制家用設備HG的調制解調器M0的接收支路中的干擾信號的電路裝置，該家用設備HG配備有用于輸出數據信號的發送裝置和用于接收數據信號的接收裝置，該調制解調器M0包括發送支路和接收支路。所涉及的家用設備HG可以是任何能聯網的家用設備、例如洗衣機、烘干機、爐灶、冷卻設備、供暖設備等等。在此，能聯網的家用設備被理解為可借助發送和/接收裝置連接在通信網絡上以傳輸極大不同的數據信號的家用設備。在當前情況下，該通信網絡包括交流電壓網，從該交流電壓網獲得運行相應家用設備所需要的供電電壓。但是，當然也可以將任何其它的網絡、例如因特網用作通信網絡。
附圖中所示出的電路裝置包含具有發送支路和接收支路的調制解調器M0，在當前情況下該調制解調器被示出為包含發送組件或發送電路SB以及接收組件或接收電路EB。這些組件或電路SB和EB可以是組合的商業發送-接收組件(例如在引言中已經提到的STMicroelectronics公司的網絡線路FSK發送-接收組件ST7538，參見該公司2003年6月的公開出版物)。
控制裝置ST與剛才提到的調制解調器M0相連接，該控制裝置在此屬于該電路裝置的發送裝置和接收裝置。在當前情況下，所涉及的電路裝置的發送裝置除了該控制裝置ST之外還包括例如一個或多個存在于家用設備HG中的用于確定家用設備HG的一個或多個狀態參數的傳感器S和能夠存儲所涉及的家用設備HG的狀態信號和/或工作程序形式的數據信號的存儲器M。所涉及的電路裝置的接收裝置除了控制裝置ST之外還包括例如一個或多個執行機構SG、例如LCD顯示裝置的顯示裝置D和前面所提及的存儲器M。在所提及的接收支路中數據信號可以被輸出給所涉及的執行機構SG；在該接收支路中所傳輸的數據信號此外可以被存儲在所提及的存儲器M中并且由顯示裝置D顯示。在接收支路中所傳輸的數據信號例如可以是在執行遠程診斷的過程中的測試信號或用于更新存儲在所提及的存儲器M中的家用設備HG的工作程序的新工作程序或其部分。
在發送組件SB的信號輸出端子A1和在此為發送組件SB和接收組件EB共同設置的例如通向地電位的參考電位端子G之間連接有具有繞組w1和電容器C1的變壓器T。該變壓器T具有另一個繞組w2，該另一個繞組一方面通過電容器C2與所示電路裝置的端子x1連接，并且另一方面直接與所示電路裝置的端子x2連接。變壓器T的這兩個繞組w1和w2可以具有1∶1的匝數比。上面所提及的通信網絡與端子x1、x2相連接或者是與端子x1、x2相連接的。
在電容器C1和變壓器T的繞組w1的一端之間的連接點上，按照本發明容性地、即通過耦合電容器C3連接有例如1kΩ的歐姆電阻R4，其中包括剛才所提及的連接點的電路部分是調制解調器M0的發送支路和接收支路。在當前情況下，該歐姆電阻R4通過附加的電容器C5和與該電容器C5串聯的附加的歐姆電阻R1而位于參考電位上、優選地位于地電位上。所提及的耦合電容器C3與歐姆電阻R4之間的連接點與接收組件EB的已經提及的信號輸入端子E1相連接。因此，所涉及的歐姆電阻R4并不位于調制解調器M0的接收組件或接收電路EB的所涉及的接收支路的引入路徑中，而是位于其引出路徑中，也就是說，該歐姆電阻R4與調制解調器M0的接收組件EB的接收支路或接收電路的輸入電路以交流電方式并聯。
在當前情況下，通過前面所提及的歐姆電阻R4可以引入確定調制解調器的接收組件EB的工作電的直流電壓。該直流電壓在此由歐姆分壓器的抽頭提供，該歐姆分壓器由位于通向例如5V的供電電壓的端子U與通向地電位的端子之間的歐姆電阻R2和R3構成。
在此還要注意，通過相應地選擇前面所提及的電阻R2和R3的電阻值，可以將接收組件EB的工作點置于所期望的范圍內；通過歐姆電阻R2和R3的相同大小的電阻值，可以將所涉及的工作點例如置于端子U上的供電電壓與地之間的中心點上，這就通過例如以圍繞零電平變化的正和負有用信號電平分量出現的有用信號對接收組件EB的可控制性而言是尤其希望的。以交流電方式，由歐姆電阻R2和R3組成的歐姆分壓器對歐姆電阻R4與所提及的調制解調器M0的輸入電路的并聯電路的作用沒有影響。此外，如上所述，該歐姆電阻通過電容器C3和C5直流去耦。
通過附圖中所示的按照本發明實施形式的電路裝置的上述結構保證，在調制解調器M0的接收支路中有效地抑制來自相對高歐姆的干擾信號源的干擾信號。也即在所涉及的電路裝置中所使用的歐姆電阻R4允許，僅僅由低歐姆的有用信號源輸出的具有有用信號接收頻率的有用信號分別在調制解調器M0的接收組件EB的輸入端子E1上起作用，而來自相對高歐姆的干擾信號源(參見開頭)的干擾信號通過借助所述歐姆電阻R4低歐姆地構成的調制解調器M0的輸入電路這樣被大大衰減，使得該干擾信號不再能夠對調制解調器M0的接收組件EB施加干擾影響；所涉及的干擾電壓由于通過所涉及的歐姆電阻R4因此賦予給接收組件EB的輸入端子E1的低歐姆性而在一定程度上崩潰，并且不再能夠干擾接收組件EB對有用信號的接收。因此提高了調制解調器M0的抗干擾性，或者以簡單的方式、即通過使用少量的離散元件改善有用信號在受干擾的環境中至該調制解調器的可達性。此外可以簡單地遵循關于快速的脈沖式突發信號的標準EN61000-4-4。
然而在調制解調器M0的接收組件EB中很好地識別出如開頭所提及的那樣通常從相對低歐姆(例如具有Ri≈1Ω)的有用信號源并通過同樣相對低歐姆(例如具有Rt＜1kΩ)的傳輸路線所傳輸的有用信號。
最后還要注意，在前面僅僅分別提到了有用信號接收頻率。應理解的是，本發明自然也可以應用于這樣的電路裝置，在該電路裝置中應抑制來自相對高歐姆的干擾信號源的干擾信號，這些干擾信號出現在有用信號接收頻率范圍之內或者之外，該有用信號接收頻率范圍包括多個位于相關聯的頻率范圍內或不同的頻率子范圍內的有用信號頻率。
附圖標記列表A1信號輸出端子C1電容器C2電容器C3耦合電容器C4電容器D 顯示裝置E1信號輸入端子EB接收組件、接收電路G 參考電位端子HG家用設備M 存儲器M0調制解調器R1歐姆電阻R2歐姆電阻R3歐姆電阻R4歐姆電阻S 傳感器SB發送組件、發送電路SG執行機構ST控制裝置T 變壓器U 端子w1繞組w2繞組x1端子x2端子
權利要求
1.用于抑制家用設備的調制解調器的接收支路中的干擾信號的電路裝置，其中該家用設備配備有用于輸出數據信號的發送裝置和用于接收數據信號的接收裝置，該調制解調器包括發送支路和接收支路，其特征在于，在使用具有輸入阻抗相對高的輸入電路的所述調制解調器(MO)的接收電路(EB)時，將具有相對低的電阻值的歐姆電阻(R4)與該輸入電路并聯。
2.根據權利要求1所述的電路裝置，其特征在于，所述歐姆電阻(R4)與所述調制解調器(MO)的接收支路容性(C3)耦合。
3.根據權利要求2所述的電路裝置，其特征在于，在所述歐姆電阻(R4)的背離與所述接收電路(EB)的接收支路相連接的一端的那一端上，確定所述接收電路(EB)的工作點的直流電壓被輸送給所述歐姆電阻(R4)。
4.根據權利要求3所述的電路裝置，其特征在于，位于供電電壓(U)和參考電位、尤其是地電位之間的歐姆分壓器(R2，R3)的抽頭提供所涉及的直流電壓。
5.根據權利要求1至4之一所述的電路裝置，其特征在于，所述歐姆電阻(R4)以其背離與所述調制解調器(MO)的接收電路(EB)的信號輸入端子(E1)相連接的一端的那一端經由附加的電容器(C5)和與該電容器串聯的附加的歐姆電阻(R1)而位于參考電位、尤其是地電位上。
6.根據權利要求1至5之一所述的電路裝置，其特征在于，在發送/接收IC組件用于所述調制解調器(MO)的發送和接收電路(SB，EB)時，所涉及的IC組件的對于所述調制解調器(MO)的發送和接收工作來說不需要的所有端子都被置于規定的電位上。
全文摘要
為了抑制配備有用于輸出數據信號的發送裝置和用于接收數據信號的接收裝置的家用設備(HG)的、包括發送支路和接收支路的調制解調器(MO)的接收支路中的干擾信號，在使用具有輸入阻抗相對高的輸入電路的所述調制解調器(MO)的接收電路(EB)時，將具有相對低的電阻值的歐姆電阻(R4)與該輸入電路并聯。
文檔編號H04L25/02GK101027881SQ200580027591
公開日2007年8月29日 申請日期2005年8月2日 優先權日2004年8月13日
發明者U·赫爾特爾, S·皮爾梅爾, R·馬克思尤克 申請人:Bsh博施及西門子家用器具有限公司