一种消除光耦开关时延不相等的电路的制作方法

文档序号:7528337阅读:434来源:国知局
一种消除光耦开关时延不相等的电路的制作方法
【专利摘要】一种消除光耦开关时延不相等的电路,该电路的输入端连接第一反相器;第一反相器的输出端一方面与第一光耦器的信号侧负极连接,另一方面与第二反相器的输入端连接;第二反相器的输出端与第二光耦器的信号侧负极连接;第一光耦器和第二光耦器的信号侧正极连接供电电压;第一光耦器的接收侧正极通过第一电阻接电压,第二光耦器的接收侧负极通过第二电阻接地,第一光耦器的接收侧负极与第二光耦器的接收侧负极连接作为该电路的输出端。本实用新型的光耦器虽然断开和闭合都有时延,但时延具有相当的一致性,包括发生温度变化而时延变化,自动克服了失真。
【专利说明】一种消除光耦开关时延不相等的电路

【技术领域】
[0001]本实用新型属于光耦领域,具体是一种消除光耦开关时延不相等的电路。

【背景技术】
[0002]光耦的导通时延与关断时延不相同,所有的光耦都有这样特点:关断时延长于导通时延。这样就产生了使用光耦隔离传输的波形不仅仅是时延而且失真;当导通电流越大则关断时长越长,这两点严重的限制了使用光耦传输速率。
[0003]一般使用光电隔离传输,一路信号使用一只光耦完成。由于光耦的导通与关断,时长不一样,且随着温度,电流的变化而变化,这样产生的失真几乎是不可调和的。尤其为了提高隔离电压时,其失真更是难以控制。


【发明内容】

[0004]为解决【背景技术】中存在的光耦开关时延不相等的问题,本实用新型采用以下技术方案:
[0005]一种消除光耦开关时延不相等的电路,该电路的输入端连接第一反相器;第一反相器的输出端一方面与第一光耦器的信号侧负极连接,另一方面与第二反相器的输入端连接;第二反相器的输出端与第二光耦器的信号侧负极连接;第一光耦器和第二光耦器的信号侧正极连接供电电压;第一光耦器的接收侧正极通过第一电阻接电压,第二光耦器的接收侧负极通过第二电阻接地,第一光耦器的接收侧负极与第二光耦器的接收侧负极连接作为该电路的输出端。
[0006]进一步为了使光耦开关时延完全相等,所述第一光耦器和第二光耦器的型号相同,第一反相器和第二反相器的型号相同。
[0007]为了使该电路适合不同系统的电压应用,所述供电电压通过恒流源电路与第一光耦器和第二光耦器的信号侧正极连接。
[0008]作为一种优选的恒流源电路,所述恒流源电路包括第三电阻、第四电阻、PNP型第一三极管、PNP型第二三极管;供电电压一方面与第二三极管的发射极连接,另一方面通过第三电阻与第一三极管的发射极连接;第一三极管的发射极与第二三极管的基极直接连接;第一三极管的基极与第二三极管的集电极直接连接,并通过第四电阻接地;第一三极管的集电极与第一光耦器和第二光耦器的信号侧正极连接。
[0009]作为一种优选的恒流源电路输出电流值,所述第三电阻的阻值为200Ω,第四电阻的阻值为1K Ω。
[0010]为保证本实用新型输出斜率及元器件寿命,所述第一电阻和第二电阻的阻值相同,取值为30?50Ω。
[0011]作为进一步优选的阻值,所述第一电阻和第二电阻的阻值为40Ω。
[0012]本实用新型的有益效果:
[0013]两只光耦器恒有一个在导通状态(3mA),从而负载不表现为容性时,整体电流基本不变化。因为传输O和1,都是利用光耦的导通完成,所以虽然有时延,但时延具有相当的一致性,包括发生温度变化而时延变化:0和I的传输时延变化一致且数量相同,因此自动克服了失真。本实用新型可以使原本单光偶传输4.8Kbps,改为双光偶传输50K以上信号,而隔离电压仍旧可以保证原有(例如5KV)。
[0014]采用恒流源于光耦源信号侧,保证流过光耦信号侧的电流不随供电电压Vd变化而变化。
[0015]第一电阻与第二电阻的阻值,严重影响输出斜率,也同样会影响寿命。经实验证明,其阻值在30?50 Ω之间,更优的在40 Ω时,元器件寿命最长。

【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1为本实用新型优选的电路原理图。
[0017]图2为本实用新型在Vd = 5V时光耦闭合时延的波形图。
[0018]图3为本实用新型在Vd = 5V时光耦断开时延的波形图。
[0019]图4为本实用新型在Vd = 3.3V时光耦闭合时延的波形图。
[0020]图5为本实用新型在Vd = 3.3V时光耦断开时延的波形图。

【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例对本发明作进一步说明本,但本发明的保护范围不限于此:
[0022]如图1所示,电路的输入端Vin连接第一反相器Fl ;第一反相器Fl的输出端一方面与第一光耦器01的信号侧负极连接,另一方面与第二反相器F2的输入端连接;第二反相器F2的输出端与第二光稱器02的信号侧负极连接;第一光稱器01的接收侧正极通过第一电阻Rl接电压V,第二光耦器02的接收侧负极通过第二电阻R2接地,第一光耦器01的接收侧负极与第二光耦器02的接收侧负极连接作为该电路的输出端Vout。
[0023]供电电压Vd —方面与第二三极管Q2的发射极连接,另一方面通过第三电阻R3与第一三极管Ql的发射极连接;第一三极管Ql的发射极与第二三极管Q2的基极直接连接;第一三极管Ql的基极与第二三极管Q2的集电极直接连接,并通过第四电阻R4接地;第一三极管Ql的集电极与第一光稱器01和第二光稱器02的信号侧正极连接。
[0024]第一反相器Fl和第二反相器F2均为施密特反相器,型号相同;第一光耦器01和第二光耦器02型号相同;第一三极管Ql和第二三极管Q2均为PNP型三极管;第一电阻Rl和第二电阻R2阻值均为40 Ω,第三电阻R3阻值200 Ω,第四电阻R4阻值1K Ω。
[0025]原理分析:
[0026]Vin输入为1,经过第一反相器Fl倒向为0,再经过第二反相器F2倒向为I ;此时,第一光稱器01处于导通状态,Vout输出为I。
[0027]Vin输入为0,经过第一反相器Fl倒向为1,再经过第二反相器F2倒向为O ;此时,第二光稱器02处于导通状态,Vout输出为O。
[0028]恒流源电路为常规电路,不做具体分析。在工作状态时,该恒流源电路输出电流约等于第二三极管Q2的Veb电压与第三电阻R3阻值的之比(单位安培)。
[0029]实验验证:
[0030]结合附图2-5,当供电电压Vd分别为5v和3.3v时,光耦测试结果如下表:
[0031]表1:光耦测试结果(加恒流源部分)
供电电压恒流部分边沿时间

^3I Veb (Q2) I输出电流上升沿下降沿
[0032]------
5V 供电200Ω 0.572V 2.8mA 12us12us
3.3V 供电200Ω 0.598V 2.85 mA 12us12us
[0033]由附图2-5及表I清楚得出结论:本实用新型的电路其开关时延完全相等,而且可以适合不同系统的电压应用。
[0034]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神做举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【权利要求】
1.一种消除光耦开关时延不相等的电路,其特征在于该电路的输入端(Vin)连接第一反相器(Fl);第一反相器(Fl)的输出端一方面与第一光稱器(Ol)的信号侧负极连接,另一方面与第二反相器(F2)的输入端连接;第二反相器(F2)的输出端与第二光I禹器(02)的信号侧负极连接;第一光耦器(01)和第二光耦器(02)的信号侧正极连接供电电压(Vd);第一光耦器(01)的接收侧正极通过第一电阻(Rl)接电压(V),第二光耦器(02)的接收侧负极通过第二电阻(R2)接地,第一光耦器(01)的接收侧负极与第二光耦器(02)的接收侧负极连接作为该电路的输出端(Vout)。
2.根据权利要求1所述的一种消除光耦开关时延不相等的电路,其特征在于所述第一光耦器(01)和第二光耦器(02)的型号相同,第一反相器(Fl)和第二反相器(F2)的型号相同。
3.根据权利要求1所述的一种消除光耦开关时延不相等的电路,其特征在于所述供电电压(Vd)通过恒流源电路与第一光耦器(01)和第二光耦器(02)的信号侧正极连接。
4.根据权利要求3所述的一种消除光耦开关时延不相等的电路,其特征在于所述恒流源电路包括第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、PNP型第一三极管(Ql)、PNP型第二三极管(Q2);供电电压(Vd) —方面与第二三极管(Q2)的发射极连接,另一方面通过第三电阻(R3)与第一三极管(Ql)的发射极连接;第一三极管(Ql)的发射极与第二三极管(Q2)的基极直接连接;第一三极管(Ql)的基极与第二三极管(Q2)的集电极直接连接,并通过第四电阻(R4)接地;第一三极管(Ql)的集电极与第一光稱器(01)和第二光稱器(02)的信号侧正极连接。
5.根据权利要求4所述的一种消除光耦开关时延不相等的电路,其特征在于所述第三电阻(R3)的阻值为200 Ω,第四电阻(R4)的阻值为1K Ω。
6.根据权利要求1-5所述的任一种消除光耦开关时延不相等的电路,其特征在于所述第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)的阻值相同,取值为30?50Ω。
7.根据权利要求6所述的一种消除光耦开关时延不相等的电路,其特征在于所述第一电阻(Rl)和第二电阻(R2)的阻值相同,为40 Ω。
【文档编号】H03K17/28GK203942504SQ201420313578
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】张一禾, 杨丽平 申请人:江苏林洋电子股份有限公司, 南京林洋电力科技有限公司
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