專利名稱:Etc車載設備中的接收電路和車載設備的制作方法
技術領域:
本實用新型應用于智能交通不停車收費系統,是車載設備中的一種接收電路和一種車載設備。
背景技術:
ETC (Electronic Toll Collection)系統是目前國際上主要研究和推廣的自動電子收費系統,適用于高速公路以及交通繁忙的橋梁隧道環境下的車輛收費解決方案。車載設備(0BU,0n-Board Unit)是ETC系統的標準配件,用于安裝在車輛的前擋風玻璃上,當車輛通過ETC車道時,OBU與路側單元(RSU,Roadside Unit)等設備通訊,不需停車即可完成 ETC收費。從而提高汽車通行速度,有效解決交通堵塞問題。ETC接收電路的實現方法有多種,目前較為流行的是采用分立元器件實現或采用集成運放實現。集成運放實現的接收電路雖實現較為簡單,但往往成本高,不適宜目前ETC 市場發展的趨勢,因此并不為大多數廠商所采用。本實用新型是使用最簡單的三極管和阻容件實現ETC車載設備的接收功能。其特點是使用了兩級緩沖電路,使得接收動態范圍大,并且成本低廉、性能穩定、功耗極低,符合目前ETC車載設備的市場要求。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種車載設備中的接收電路,其動態范圍大,成本低廉,性能穩定且功耗低,符合目前ETC車載設備的市場要求。相應的,本發明還提供了針對一種車載設備的應用,用以保證上述接收電路在實際中的應用。為了解決上述問題,本實用新型設計了一種ETC車載設備中的接收電路,該接收電路包括一電源;一第一級三極管,用以實現對天線信號的完整接收及緩沖,該第一級三極管的基極通過第一耦合電容連接天線,該第一級三極管的基極通過多個電阻連接該電源,該第一級三極管的集電極直接連接該電源,該第一級三極管的發射極通過多個電阻接地;一第二級三極管,用以實現對接收到的該信號的放大,該第二級三極管的基極通過第二耦合電容連接到該第一級三極管的發射級,該第二級三極管的基極和集電極分別通過多個電阻連接該電源,該第二級三極管的發射極接地;一第三級三極管,用以實現該放大后的信號的緩沖,該第三級三極管的基極通過第三耦合電容連接到該第二級三極管的集電極,該第三級三極管的基極通過多個電阻連接該電源,該第三級三極管的集電極直接連接該電源,該第三級三極管的發射極通過多個電阻接地;一比較器,用以實現該緩沖后的信號的數字化,該第三級三極管的發射極一方面通過第一電阻連接該比較器的反向端,該第三級三極管的發射極另一方面通過一無源低通濾波電路連接該比較器的同向端,該無源低通濾波電路由第二電阻、一濾波電容及第三電阻構成,該第二電阻的一端連接該第三級三極管的發射極,另一端接地,該濾波電容的一端接地,另一端連接該比較器的同向端,該第三電阻一端連接該三級三極管的發射極,另一端連接該比較器的同向端,該第三電阻與該第一電阻阻值相同,該比較器的電源輸入端連接該電源。實施時,所述第一級三極管使用的三極管為NPN管。實施時,所述第二級三極管使用的三極管為NPN管。實施時,所述第三級三極管使用的三極管為NPN管。本實用新型還提供一種應用所述接收電路的車載設備,包括微處理器、天線及接收電路,該接收電路包括一電源;一第一級三極管,用以實現對天線信號的完整接收及緩沖,該第一級三極管的基極通過第一耦合電容連接該天線,該第一級三極管的基極通過多個電阻連接一電源,該第一級三極管的集電極直接連接該電源,該第一級三極管的發射極通過多個電阻接地;一第二級三極管,用以實現對接收到的該信號的放大,該第二級三極管的基極通過第二耦合電容連接到該第一級三極管的發射級,該第二級三極管的基極和集電極分別通過多個電阻連接該電源,該第二級三極管的發射極接地;一第三級三極管,用以實現該放大后的信號的緩沖,該第三級三極管的基極通過第三耦合電容連接到該第二級三極管的集電極,該第三級三極管的基極通過多個電阻連接該電源,該第三級三極管的集電極直接連接該電源,該第三級三極管的發射極通過多個電阻接地;一比較器,用以實現該緩沖后的信號的數字化,該第三級三極管的發射極一方面通過第一電阻連接該比較器的反向端,該第三級三極管的發射極另一方面通過一無源低通濾波電路連接該比較器的同向端,該無源低通濾波電路由第二電阻、一濾波電容及第三電阻構成,該第二電阻的一端連接該第三級三極管的發射極,另一端接地,該濾波電容的一端接地,另一端連接該比較器的同向端,該第三電阻一端連接該三級三極管的發射極,另一端連接該比較器的同向端,該第三電阻與該第一電阻阻值相同,該比較器的電源輸入端連接該電源;該微處理器與該比較器的輸出端連接,該微處理器與該電源連接,用以控制該電源的開啟或關閉。實施時,所述第一級三極管使用的三極管為NPN管。實施時,所述第二級三極管使用的三極管為NPN管。實施時,所述第三級三極管使用的三極管為NPN管。與現有技術相比,本實用新型具有以下優點首先,本實用新型的第一級三極管為緩沖電路,能將天線接收到的能量最大化的傳送到第二級;第二級三極管為放大電路,實現對毫伏級微弱信號的放大;第三級三極管為緩沖電路,用于實現與后端比較級的級聯;比較器構成數字化級,實現信號的數字化。該接收電路由于采用了兩級緩沖電路,動態范圍較大,對強信號和弱信號的放大能力適應性強。其次,在實際運用中,該接收電路設計簡單,且均可用電阻、電容、三極管和通用比較器來實現,由于電阻、電容、三極管和通用比較器的成本低,功耗小,與專用的集成電路相比,本實用新型實施具有設計簡單、成本低和功耗小的優點,符合目前ETC車載設備的市場要求。
圖1為本實用新型ETC車載設備中的接收電路的結構原理圖;圖2為本實用新型ETC車載設備中的接收電路的連接示意圖。附圖標記說明1-接收電路;11-第一級三極管;12-第二級三極管;13-第三級三極管;14-比較器;15-電源;2-微處理器;3-天線。
具體實施方式
為了使本實用新型的形狀、構造以及特點能夠更好地被理解,以下將列舉較佳實施例并結合附圖進行詳細說明。參閱圖1與圖2所示,本實用新型設計了一種ETC車載設備中的接收電路1,該接收電路1包括一電源 15;一第一級三極管11,用以實現對天線信號的完整接收及緩沖,該第一級三極管11 的基極通過第一耦合電容連接天線,接收天線信號,該第一級三極管11的基極通過多個電阻連接一電源15,該第一級三極管的集電極直接連接該電源15,該第一級三極管11的發射極通過多個電阻接地;一第二級三極管12,用以實現對接收到的該信號的放大,該第二級三極管12的基極通過第二耦合電容連接到該第一級三極管11的發射級,該第二級三極管12的基極和集電極分別通過多個電阻連接該電源15,該第二級三極管12的發射極接地;—第三級三極管13,用以實現該放大后的信號的緩沖,該第三級三極管13的基極通過第三耦合電容連接到該第二級三極管12的集電極,該第三級三極管13的基極通過多個電阻連接該電源15,該第三級三極管13的集電極直接連接該電源15,該第三級三極管13 的發射極通過多個電阻接地;一比較器14,用以實現該緩沖后的信號的數字化,該第三級三極管13的發射極一方面通過第一電阻連接該比較器14的反向端,該第三級三極管13的發射極另一方面通過一無源低通濾波電路連接該比較器14的同向端,該無源低通濾波電路由第二電阻、一濾波電容及第三電阻構成,該第二電阻的一端連接該第三級三極管13的發射極,另一端接地, 該濾波電容的一端接地,另一端連接該比較器14的同向端,該第三電阻一端連接該三級三極管13的發射極,另一端連接該比較器14的同向端,該第三電阻與該第一電阻阻值相同, 該比較器14的電源輸入端連接該電源15 ;當比較器14反向輸入端的電壓值大于同向輸入端的電壓值時,比較器14輸出低電平,反之輸出高電平。所述第一級三極管11使用的三極管為NPN管。[0041]所述第二級三極管12使用的三極管為NPN管。所述第三級三極管13使用的三極管為NPN管。所述比較器14為低功耗比較器。該接收電路1不但實現了車載設備的接收功能,而且成本低,功耗低,工作電流小于15mA。由于該接收電路使用了兩級緩沖電路,動態范圍大,對強信號和弱信號的放大能力適應性強。本實用新型還提供一種應用所述接收電路的車載設備,包括微處理器2、天線3 及接收電路1,該接收電路1包括一電源 15;一第一級三極管11,用以實現對天線信號的完整接收及緩沖,該第一級三極管11 的基極通過第一耦合電容連接該天線3,接收天線信號,該第一級三極管11的基極通過多個電阻連接一電源15,該第一級三極管的集電極直接連接該電源15,該第一級三極管11的發射極通過多個電阻接地;一第二級三極管12,用以實現對接收到的該信號的放大,該第二級三極管12的基極通過第二耦合電容連接到該第一級三極管11的發射級,該第二級三極管12的基極和集電極分別通過多個電阻連接該電源15,該第二級三極管12的發射極接地;一第三級三極管13,用以實現該放大后的信號的緩沖,該第三級三極管13的基極通過第三耦合電容連接到該第二級三極管12的集電極,該第三級三極管13的基極通過多個電阻連接該電源15,該第三級三極管13的集電極直接連接該電源15,該第三級三極管13 的發射極通過多個電阻接地;一比較器14,用以實現該緩沖后的信號的數字化,該第三級三極管13的發射極一方面通過第一電阻連接該比較器14的反向端,該第三級三極管13的發射極另一方面通過一無源低通濾波電路連接該比較器14的同向端,該無源低通濾波電路由第二電阻、一濾波電容及第三電阻構成,該第二電阻的一端連接該第三級三極管13的發射極,另一端接地, 該濾波電容的一端接地,另一端連接該比較器14的同向端,該第三電阻一端連接該第三級三極管13的發射極,另一端連接該比較器14的同向端,該第三電阻與該第一電阻阻值相同,該比較器14的電源輸入端連接該電源15 ;該微處理器2與該比較器14的輸出端連接,該微處理器2與該電源15連接,用以控制該電源15的開啟或關閉。微處理器2依靠檢測該高低電平的變化邊沿實現接收功能。所述第一級三極管11使用的三極管為NPN管。所述第二級三極管12使用的三極管為NPN管。所述第三級三極管13使用的三極管為NPN管。所述比較器14為低功耗比較器。車載設備一般由一次性鋰電池供電,其狀態可以包括休眠狀態和工作狀態;其中, 在所述車載設備處于休眠狀態時,微處理器2也處于低功耗休眠狀態,同時微處理器2將接收電路1的電源15關閉。而在車載設備收到路側設備的喚醒信號后,微處理器2被喚醒,微處理器2將該接收電路1的電源15開啟,接收電路1正常工作并接收數據,并將數字化后的數據傳遞到車載設備的微處理器2。該接收電路1的特點是使用了兩級緩沖電路,動態范圍大。綜上所述,本實用新型提供的該接收電路1其特點在于使用了兩級緩沖電路,動態范圍大,另外,該接收電路1采用電阻、電容、三極管和通用比較器來實現,與專用的集成電路相比,具有設計簡單、成本低,功耗小的特點。以上對本實用新型的描述是說明性的,而非限制性的,本專業技術人員理解,在權利要求限定的精神與范圍之內可對其進行許多修改、變化或等效,但是它們都將落入本實用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種ETC車載設備中的接收電路,其特征在于該接收電路包括一電源;一第一級三極管,用以實現對天線信號的完整接收及緩沖,該第一級三極管的基極通過第一耦合電容連接天線,該第一級三極管的基極通過多個電阻連接該電源,該第一級三極管的集電極直接連接該電源,該第一級三極管的發射極通過多個電阻接地;一第二級三極管,用以實現對接收到的該信號的放大,該第二級三極管的基極通過第二耦合電容連接到該第一級三極管的發射級,該第二級三極管的基極和集電極分別通過多個電阻連接該電源,該第二級三極管的發射極接地;一第三級三極管,用以實現該放大后的信號的緩沖,該第三級三極管的基極通過第三耦合電容連接到該第二級三極管的集電極,該第三級三極管的基極通過多個電阻連接該電源,該第三級三極管的集電極直接連接該電源,該第三級三極管的發射極通過多個電阻接地;一比較器,用以實現該緩沖后的信號的數字化,該第三級三極管的發射極一方面通過第一電阻連接該比較器的反向端,該第三級三極管的發射極另一方面通過一無源低通濾波電路連接該比較器的同向端,該無源低通濾波電路由第二電阻、一濾波電容及第三電阻構成,該第二電阻的一端連接該第三級三極管的發射極,另一端接地,該濾波電容的一端接地,另一端連接該比較器的同向端,該第三電阻一端連接該三級三極管的發射極,另一端連接該比較器的同向端,該第三電阻與該第一電阻阻值相同,該比較器的電源輸入端連接該電源。
2.如權利要求1所述的ETC車載設備中的接收電路,其特征在于所述第一級三極管使用的三極管為NPN管。
3.如權利要求1所述的ETC車載設備中的接收電路,其特征在于所述第二級三極管使用的三極管為NPN管。
4.如權利要求1所述的ETC車載設備中的接收電路,其特征在于所述第三級三極管使用的三極管為NPN管。
5.一種應用所述接收電路的車載設備,其特征在于包括微處理器、天線及接收電路;該接收電路包括一電源;一第一級三極管,用以實現對天線信號的完整接收及緩沖,該第一級三極管的基極通過第一耦合電容連接該天線,該第一級三極管的基極通過多個電阻連接該電源,該第一級三極管的集電極直接連接該電源,該第一級三極管的發射極通過多個電阻接地;一第二級三極管,用以實現對接收到的該信號的放大,該第二級三極管的基極通過第二耦合電容連接到該第一級三極管的發射級,該第二級三極管的基極和集電極分別通過多個電阻連接該電源,該第二級三極管的發射極接地;一第三級三極管,用以實現該放大后的信號的緩沖,該第三級三極管的基極通過第三耦合電容連接到該第二級三極管的集電極,該第三級三極管的基極通過多個電阻連接該電源,該第三級三極管的集電極直接連接該電源,該第三級三極管的發射極通過多個電阻接地;一比較器,用以實現該緩沖后的信號的數字化,該第三級三極管的發射極一方面通過第一電阻連接該比較器的反向端,該第三級三極管的發射極另一方面通過一無源低通濾波電路連接該比較器的同向端,該無源低通濾波電路由第二電阻、一濾波電容及第三電阻構成,該第二電阻的一端連接該第三級三極管的發射極,另一端接地,該濾波電容的一端接地,另一端連接該比較器的同向端,該第三電阻一端連接該三級三極管的發射極,另一端連接該比較器的同向端,該第三電阻與該第一電阻阻值相同,該比較器的電源輸入端連接該電源;該微處理器與該比較器的輸出端連接,該微處理器與該電源連接,用以控制該電源的開啟或關閉。
6.如權利要求5所述的車載設備,其特征在于所述第一級三極管使用的三極管為NPN管。
7.如權利要求5所述的車載設備,其特征在于所述第二級三極管使用的三極管為NPN管。
8.如權利要求5所述的車載設備,其特征在于所述第三級三極管使用的三極管為NPN管。
專利摘要本實用新型為一種ETC車載設備中的接收電路和車載設備,其中該ETC車載設備中的接收電路包括一電源;一第一級三極管,其基極由第一耦合電容連接天線,其基極同時通過多個電阻連接該電源,其集電極直接連接該電源,其發射極通過多個電阻接地;一第二級三極管,其基極和集電極分別通過多個電阻連接該電源,其發射極接地,其基極由第二耦合電容連接到該第一級三極管的發射級;一第三級三極管,其基極由多個電阻連接該電源,其集電極直接連接該電源,其發射極由多個電阻接地,同時其基極由第三耦合電容連接到該第二級三極管的集電極;一比較器,該第三級三極管的發射極一方面由第一電阻連接該比較器的反向端,該第三級三極管的發射極另一方面由一無源低通濾波電路連接該比較器的同向端。
文檔編號H04B1/06GK202231707SQ201120328958
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月2日 優先權日2011年9月2日
發明者徐勇, 李瑾, 王波, 王茜 申請人:航天信息股份有限公司