一种输入信号的电平兼容性处理电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提出了一种输入信号的电平兼容性处理电路，包括电压比较电路，所述电压比较电路的输入端分别连接分压限流电路和恒定电压产生电路，电压比较电路的输出端连接有缓存驱动电路，缓存驱动电路的输出端连接第一电平转换电路，第一电平转换电路的输出端连接有逻辑编码电路，逻辑编码电路的输出端连接有第二电平转换电路，本实用新型能以最小的空间和最少的元器件有效地完成输入信号的电平转换，同时抑制了输入信号上耦合的干扰信号，实现了高低电平之间的隔离。
【专利说明】
一种输入信号的电平兼容性处理电路
技术领域
[0001]本实用新型属于数控技术领域，特别涉及一种输入信号的电平兼容性处理电路。
【背景技术】
[0002]目前，机床数控系统除了要控制各个伺服轴进行插补外，还要进行机床逻辑控制(SPPLC)。在进行PLC控制的时候，要将各24V的输入信号进行电平兼容性处理后采集进NC，经过逻辑运算后把结果输出去控制各个开关。
[0003]现在，把24V电平处理成5V的信号，一般采用光耦隔离电路。因为一般每个NC主机都要处理64个输入点(24V)和48个输出点(至少是24V)，因此光耦隔离处理电路一般要占据较大的物理空间，这在空间有限的NC主机箱里是很难实现的。
[0004]因此，鉴于上述方案于实际制作及实施使用上的缺失之处，而加以修正、改良，同时本着求好的精神及理念，并由专业的知识、经验的辅助，以及在多方巧思、试验后，方创设出本实用新型，特再提供一种输入信号的电平兼容性处理电路，能以最小的空间和最少的元器件有效地完成输入信号的电平转换，同时抑制了输入信号上耦合的干扰信号，实现了高低电平之间的隔离。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提出一种输入信号的电平兼容性处理电路，解决了现有技术中电平转换电路复杂，输入信号上容易耦合干扰信号的问题。
[0006]本实用新型的技术方案是这样实现的:一种输入信号的电平兼容性处理电路，包括电压比较电路，所述电压比较电路的输入端分别连接分压限流电路和恒定电压产生电路，电压比较电路的输出端连接有缓存驱动电路，缓存驱动电路的输出端连接第一电平转换电路，第一电平转换电路的输出端连接有逻辑编码电路，逻辑编码电路的输出端连接有第二电平转换电路。
[0007]作为一种优选的实施方式，所述第二电平转换电路通过通信总线输出。
[0008]作为一种优选的实施方式，所述分压限流电路包括串联的第三五三电阻和第三五四电阻，第三五四电阻的第二端连接第三二六二极管的负极，第三二六二极管的正极接地，第三五四电阻的第二端还通过第三五电阻接地，第三五电阻的第二端还通过串联的第三五六电阻和第三一四电容接地。
[0009]作为一种优选的实施方式，所述恒定电压产生电路包括第三二五七电阻，所述第三二五七电阻的第一端连接电源电压，第三二五七电阻的第二端通过第三六五电容接地，第三二五七电阻的第二端连接第三一二九二极管的负极，第三一二九二极管的正极接地，第三二五七电阻的第二端通过串联的第三二五八电阻和第三二五九电阻接地，第三二五九电阻的两端并联有第三六六电容，第三二五七电阻的第二端连接有第三二六零电阻，第三二六零电阻的另一端分别通过第三二六一电阻和第三六七电容接地。
[0010]作为一种优选的实施方式，所述电压比较电路包括一电压比较器。
[0011]作为一种优选的实施方式，所述缓存驱动电路的输入电压等于缓存驱动电路的输出电路。
[0012]采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是:通过分压限流电路实现输入电压的控制，并配合限流电阻保证输入电流不会过大，通过恒定电压产生电路可以实现恒定参考电压的输入，将电压干扰信号排除，然后通过比较后输出，并经过缓存和转换并进行编码处理，再进一步转换后通过固有的通信协议，把信号输出，以最小的空间和最少的元器件有效地完成输入信号的电平转换，同时抑制了输入信号上耦合的干扰信号，实现了高低电平之间的隔离。
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本实用新型的方框示意图；
[0015]图2为图1中分压限流电路的具体电路图；
[0016]图3为图1中恒定电压产生电路的具体电路图；
[0017]图4为电压比较处理的电路原理图。
[0018]图中，R353-第三五三电阻；R354-第三五四电阻；R356-第三五六电阻；R355-第三五五电阻;D326-第三二六二极管;C314-第三一四电容;R3257-第三二五七电阻;R3259-第三二五九电阻；R3260-第三二六零电阻；R3261-第三二六一电阻；C367-第三六七电容；C366-第三六六电容;D3129-第三一二九二极管;C365-第三六五电容。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0020]如图1-图3所示，输入信号的电平兼容性处理电路，包括电压比较电路，所述电压比较电路的输入端分别连接分压限流电路和恒定电压产生电路，电压比较电路的输出端连接有缓存驱动电路，缓存驱动电路的输出端连接第一电平转换电路，第一电平转换电路的输出端连接有逻辑编码电路，逻辑编码电路的输出端连接有第二电平转换电路。所述第二电平转换电路通过通信总线输出。所述分压限流电路包括串联的第三五三电阻R353和第三五四R354电阻，第三五四R354电阻的第二端连接第三二六二极管D326的负极，第三二六二极管D326的正极接地，第三五四电阻R354的第二端还通过第三五五电阻R355接地，第三五五电阻R355的第二端还通过串联的第三五六电阻R356和第三一四电容C314接地。所述恒定电压产生电路包括第三二五七电阻R3257，所述第三二五七电阻R3257的第一端连接电源电压，第三二五七电阻R3257的第二端通过第三六五电容C365接地，第三二五七电阻R3257的第二端连接第三一二九二极管D3129的负极，第三一二九二极管D3129的正极接地，第三二五七电阻D3257的第二端通过串联的第三二五八电阻R3258和第三二五九电阻R3259接地，第三二五九电阻R3259的两端并联有第三六六电容C366，第三二五七电阻R3257的第二端连接有第三二六零电阻R3269，第三二六零电阻R3260的另一端分别通过第三二六一电阻R3261和第三六七电C367容接地。所述电压比较电路包括一电压比较器。所述缓存驱动电路的输入电压等于缓存驱动电路的输出电路。
[0021]下面再参照图4来分块介绍下各个处理电路的详细情况:
[0022]一个外接24V输入信号通过分压、比较、电平转换最终送入FPGA进行译码，然后以固有的通信协议通过总线通信把信息送入系统主板(PU中。
[0023]分压限流电路:以输入24V电压为例，经过电阻分压，产生一个2.14V的电压，通过限流电阻(在此起到限流作用)引入LM2901芯片的电压比较端口。
[0024]按照LM2901的电压比较逻辑，我们得设定一个恒定的参考电压，经过对干扰信号的范围评估，我们设定一个1.45V的参考电压，这样在输入信号端，我们就可以排除掉16V以下的电压干扰信号。以5V电压信号源为基准，我们设计出如下分压电路，如下图所示，我们将I NPUTBJ那个点的电压引入电压比较器的参考比较电压端口。
[0025]LM2901电压比较器在对输入电压和恒定比较电压进行比较后，将5V电平型号送到送到缓存驱动芯片74ABT162244中，由于我们所采用的FPGA芯片，只能够接收3.3V TTL电平标准的信号，所以必须经过电平转换芯片74ALVC164245，将5V电平转换成3.3V电平信号，才能将信号送入FPGA中央处理芯片中，进行编码译码，再通过3.3V转5V的电平转换，然后以固有的通信协议，经过总线通信送入主板的CPU。这就是一个输入信号由I/O输入模块，送到主板CHJ的完整过程。
[0026]该输入信号的电平兼容性处理电路的工作原理是:通过分压限流电路实现输入电压的控制，并配合限流电阻保证输入电流不会过大，通过恒定电压产生电路可以实现恒定参考电压的输入，将电压干扰信号排除，然后通过比较后输出，并经过缓存和转换并进行编码处理，再进一步转换后通过固有的通信协议，把信号输出，以最小的空间和最少的元器件有效地完成输入信号的电平转换，同时抑制了输入信号上耦合的干扰信号，实现了高低电平之间的隔离。
[0027]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种输入信号的电平兼容性处理电路，包括电压比较电路，其特征在于，所述电压比较电路的输入端分别连接分压限流电路和恒定电压产生电路，电压比较电路的输出端连接有缓存驱动电路，缓存驱动电路的输出端连接第一电平转换电路，第一电平转换电路的输出端连接有逻辑编码电路，逻辑编码电路的输出端连接有第二电平转换电路。2.根据权利要求1所述的输入信号的电平兼容性处理电路，其特征在于，所述第二电平转换电路通过通信总线输出。3.根据权利要求1所述的输入信号的电平兼容性处理电路，其特征在于，所述分压限流电路包括串联的第三五三电阻和第三五四电阻，第三五四电阻的第二端连接第三二六二极管的负极，第三二六二极管的正极接地，第三五四电阻的第二端还通过第三五电阻接地，第三五电阻的第二端还通过串联的第三五六电阻和第三一四电容接地。4.根据权利要求1所述的输入信号的电平兼容性处理电路，其特征在于，所述恒定电压产生电路包括第三二五七电阻，所述第三二五七电阻的第一端连接电源电压，第三二五七电阻的第二端通过第三六五电容接地，第三二五七电阻的第二端连接第三一二九二极管的负极，第三一二九二极管的正极接地，第三二五七电阻的第二端通过串联的第三二五八电阻和第三二五九电阻接地，第三二五九电阻的两端并联有第三六六电容，第三二五七电阻的第二端连接有第三二六零电阻，第三二六零电阻的另一端分别通过第三二六一电阻和第三六七电容接地。5.根据权利要求1所述的输入信号的电平兼容性处理电路，其特征在于，所述电压比较电路包括一电压比较器。6.根据权利要求1所述的输入信号的电平兼容性处理电路，其特征在于，所述缓存驱动电路的输入电压等于缓存驱动电路的输出电路。
【文档编号】H03K19/0175GK205490482SQ201620130599
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月19日
【发明人】郝来成, 杨云, 周启轩
【申请人】西安秦川数控系统工程有限公司