数字发送器、数字收发器及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数字信号领域，尤其涉及一种数字发送器、数字收发器及数字发送器的控制方法
【背景技术】
[0002]数字信号的发送，通常数字信号由数字发送器处理后发送，再由数据接收器对数字信号进行接收。数字发送器与数字接收器通常匹配使用。
[0003]随着数字信号频率的上升，数字输出驱动负载电容需要进行不停的充电放电动作，会消耗大量功率。在现有技术中，数字发送器中均是采用电源电压直接对负载电容进行充电，这种方法十分消耗功率，对电源电能的消耗非常大，不利于降低成本，提高电源的利用率。
[0004]因此，需要提出一种无损地驱动输出负载电容，以解决上述问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种数字发送器、数字收发器及其控制方法，能够无损地驱动输出负载电容，降低功耗。
[0006]为了实现上述目的，本发明提出了一种数字发送器，包括:控制回路、电能补充电路、电能转移电路、第一加强电路、电能回收电路和第二加强电路，其中，所述电能转移电路包括串联的负载电容和电感，所述电能补充电路连接一电源对所述电感和负载电容进行电能补充，所述第一加强电路将所述负载电容电压维持在所述电源电压，所述电能回收电路由所述电感将电能转移至所述电源，所述第二加强电路将所述负载电容电压维持接地，输入信号传输至所述控制回路中，由所述控制回路分别控制所述电能补充电路、电能转移电路、第一加强电路、电能回收电路和第二加强电路的导通顺序和导通时间，所述负载电容的电压输出作为数字发送器的数字信号输出。
[0007]进一步的，在所述的数字发送器中，所述电能补充电路是由所述串联的负载电容和电感与一电源相连组成的回路，所述第一加强电路是由所述负载电容和所述电源相连组成的回路，所述电能回收电路是由所述电感和所述电源相连组成的回路，所述第二加强电路是将所述负载电容接地的回路。
[0008]进一步的，在所述的数字发送器中，还包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，所述第一开关连接在所述电源和电感之间，用于控制所述电能补充电路的导通或关闭，所述第二开关连接在所述电感与地之间，用于控制所述电能转移电路的导通或关闭，所述第三开关连接在所述电源和负载电容之间，用于控制所述第一加强电路的导通或关闭，所述第四开关连接在所述负载电容和地之间，用于控制第二加强电路的导通和关闭，并且所述第四开关与所述第一开关配合使用控制所述电能回收电路的导通和关闭。
[0009]进一步的，在所述的数字发送器中，所述控制回路包括一时序产生器，所述时序产生器分别控制所述第一开关、第二开关、第三开关及第四开关的导通时间和导通顺序，所述输入信号传输至所述时序产生器中。
[0010]进一步的，在所述的数字发送器中，所述控制回路还包括一电流探测器，所述电流探测器与所述电感并联，用于探测所述电感的电流值，所述电路探测器与所述时序产生器相连。
[0011]进一步的，在所述的数字发送器中，所述控制回路还包括一电阻，所述电阻与所述电感串联。
[0012]进一步的，在所述的数字发送器中，所述电源包括铅酸蓄电池、镍镉、镍氢、锂离子电池、电容、线性稳压电源或开关稳压电源。
[0013]本发明还提出了一种数字收发器，包括一数据接收器、数据无损收发控制器和如上文所述的数字发送器，所述数据无损收发控制器与所述数字发送器相连，所述数据接收器输入端与所述数字发送器输出相连，所述数据接收器的输出端、待发送数据信号及关闭信号输入到数据无损收发控制器内。
[0014]本发明还提出了一种数字发送器的控制方法，对如上文所述的数字发送器进行控制，包括步骤:
[0015]在第一时间段，输入信号由低电平变高电平的跳变沿到来时，控制回路控制电能补充电路导通，电源对电感和负载电容同时进行电能补充；
[0016]在第二时间段，所述控制回路控制电能转移电路导通，所述电能转移电路发生LC自由振荡，当所述电感的能量全部转移至所述负载电容上时，第二时间段结束；
[0017]在第三时间段，所述控制回路控制第一加强电路导通，将所述负载电容与电源相连；
[0018]在第四时间段，所述输入信号由高电平变低电平的跳变沿到来时，所述控制回路控制所述电能转移电路导通，所述电能转移电路发生LC自由振荡，当所述负载电容的能量全部转移至所述电感上时，第四时间段结束；
[0019]在第五时间段，所述控制回路控制所述电能回收电路导通，当所述电感中的能量全部回收至所述电源时，第五时间段结束；
[0020]在第六时间段，所述控制回路控制所述第二加强电路导通，将所述负载电容接地。
[0021]进一步的，在所述的数字发送器的控制方法中，所述数字发送器由一关闭信号的高电平或低电平控制停止或开始运行。
[0022]进一步的，在所述的数字发送器的控制方法中，当所述关闭信号为高电平时，所述数字信号输出为高阻输出；当所述关闭信号变为低电平时，所述数字发送器从第一时间段、第三时间段、第四时间段或第六时间段继续工作。
[0023]进一步的，在所述的数字发送器的控制方法中，所述第一时间段结束的依据是:在所述第二时间段结束后，所述负载电容的输出电压与所述电源的电压一致。
[0024]进一步的，在所述的数字发送器的控制方法中，所述第二时间段结束的依据是:所述电感的电流为0。
[0025]进一步的，在所述的数字发送器的控制方法中，所述第三时间段结束的依据是:所述输入信号由高电平跳变为低电平。
[0026]进一步的，在所述的数字发送器的控制方法中，所述第四时间段结束的依据是:所述负载电容的电压为0。
[0027]进一步的，在所述的数字发送器的控制方法中，所述第五时间段结束的依据是:所述电感的电流为0。
[0028]进一步的，在所述的数字发送器的控制方法中，所述第六时间段结束的依据是:下一个输入信号由低电平变高电平的跳变沿到来。
[0029]本发明还提出了一种数字收发器的控制方法，对上文所述的数字收发器进行控制，包括如上文所述数字发送器的控制方法，还包括:
[0030]当数据无损收发控制器的关闭信号关闭有效时，数字收发器中的数字发送器不工作，数字发送器高阻输出，数字收发器只接收器工作；
[0031]当数据无损收发控制器的关闭信号从关闭有效跳变为无效时，数字收发器中的数字发送器开始工作，数据接收器接收负载电容上信号的值，将所述接收信号输入至所述数据无损收发控制器内与输入信号进行比较，若所述接收信号与输入信号一致，则加强所述数字信号输出；若所述接收信号与输入信号不一致，则所述数字发送器从第一时间段继续工作或从第四时间段继续工作。
[0032]与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在:电能补充电路对电感和负载电容补充能量，再由电能转移电路将电感的电能全部转移至负载电容上，实现对负载电容无损的驱动到高电平，接着接通第一加强电路，把负载电容上信号输出维持在低阻的高电平上，接着将负载电容上的所有电能通过电能转移电路转移至电感上，再借助电能回收电路将电感的电能回收至电源上，实现驱低负载电容的同时进行电能回收，接通第二加强电路，把信号输出维持在低阻的低电平上。通过上述的处理，能够通过对负载电容的无损驱动，实现了无损地发送数据1及数据0，降低了电源的工作电能消耗，提高数字发送器的使用寿命。
【附图说明】
[0033]图1为本发明一实施例中数字发送器的电路结构示意图；
[0034]图2为本发明一实施例中数字发送器的控制时序图；
[0035]图3为本发明一实施例中数字收发器