具有补偿功能的光耦传输电路的制作方法

1.本实用新型涉及信号补偿技术领域，尤其是一种具有补偿功能的光耦传输电路。


背景技术：

2.光耦传输电路是将被隔离的两部分电路通过光耦进行信息传输，广泛使用在低压控制电路与高压被控电路之间的信息传输中。如图3所示，现有技术的光耦传输电路将光耦直接设置在两种电路之间，部分光耦会出现波形维持时长过短或过长的情况，导致传输信号波形失真，虽然调整输出电阻的阻值可以减少波形的失真情况，但是并不能完全补偿失真信号。另外，通过选用阻值较低的输出电阻以达到提高通讯速率时，会将第二直流电压波形的低电平部分拉高，影响通讯质量。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种具有补偿功能的光耦传输电路，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.本实用新型提供一种具有补偿功能的光耦传输电路，包括输入电路、充放储能电路和光耦器件；
5.光耦器件的二极管阳极用于连接第一直流电压，充放储能电路与光耦器件的二极管阴极连接，光耦器件的三极管集电极用于连接第二直流电压，光耦器件的三极管发射极接地；
6.输入电路包括均第一负载电路和第二负载电路，第一负载电路与第二负载电路均为单向导通，第一负载电路的输入端用于连接输入信号，第一负载电路的输出端分别连接光耦器件的二极管阴极和充放储能电路，第二负载电路的输入端分别连接光耦器件的二极管阴极和充放储能电路，第二负载电路的输出端用于连接输入信号。
7.进一步地，第一负载电路包括第一二极管和第一负载电阻，第一二极管的阳极用于连接输入信号，第一二极管的阴极与第一负载电阻的一端连接，第一负载电阻的另一端分别与光耦器件的二极管阴极和充放储能电路连接。
8.进一步地，第二负载电路包括第二二极管和第二负载电阻，第二二极管的阴极用于连接输入信号，第二二极管的阳极与第二负载电阻的一端连接，第二负载电阻的另一端分别与光耦器件的二极管阴极和充放储能电路连接。
9.进一步地，充放储能电路包括充放电容，充放电容的一端与光耦器件的二极管阴极连接，充放电容的另一端接地。
10.进一步地，还包括第一分压电阻，光耦器件的二极管阳极用于通过第一分压电阻连接第一直流电压。
11.进一步地，还包括第二分压电阻，光耦器件的三极管集电极用于通过第二分压电阻连接第二直流电压。
12.进一步地，光耦器件选用线性光耦pc817c。
13.本实用新型的有益效果：通过设置充放电结构，延缓输入信号触发光耦器件的时间，避免部分光耦器件由于其自身结构造成波形维持时长过短或过长而失真，达到补偿波形的效果。
附图说明
14.图1是实施例一提供的具有补偿功能的光耦传输电路的结构示意图。
15.图2是实施例二提供的具有补偿功能的光耦传输电路的结构示意图。
16.图3是现有技术中光耦传输电路的结构示意图。
具体实施方式
17.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的描述。
18.实施例一
19.图1是实施例一提供的具有补偿功能的光耦传输电路的结构示意图。参阅图1，该具有补偿功能的光耦传输电路包括输入电路、充放储能电路200和光耦器件，用于设置在两电路之间，隔离传输信号。
20.具体地，光耦器件的二极管阳极用于连接第一直流电压vcc，充放储能电路200与光耦器件的二极管阴极连接；光耦器件的三极管集电极用于连接第二直流电压vdd，光耦器件的三极管发射极接地；输入电路包括均第一负载电路101和第二负载电路102，第一负载电路101与第二负载电路102均为单向导通，第一负载电路101的输入端用于连接输入信号txd，第一负载电路101的输出端分别连接光耦器件的二极管阴极和充放储能电路200，第二负载电路102的输入端分别连接光耦器件的二极管阴极和充放储能电路200，第二负载电路102的输出端用于连接输入信号txd。
21.本实施例所述的充放储能电路200具有存储电能和释放电能的功能。
22.充放储能电路200逐渐存储电能时，光耦器件的二极管阳极和光耦器件的二极管阴极之间的压差线性减少，当充放储能电路200储满电能时，光耦器件的二极管阳极和阴极之间的压差达到最小值，达到关闭条件，使光耦器件的三极管截止；充放储能电路200逐渐释放电能时，光耦器件的二极管阳极和光耦器件的二极管阴极之间的压差线性增大，当充放储能电路200完全释放电能时，光耦器件的二极管阳极和阴极之间的压差达到最大值，达到导通条件，使光耦器件的三极管导通。
23.具有补偿功能的光耦传输电路的原理是：设置在两个电路之间，其中一个电路产生输入信号txd，另一个电路检测光耦器件的三极管的导通或截止。传输开始后，当输入信号txd为高电平时，输入信号txd通过第一负载电路101对充放储能电路200充电，第二负载电路102相对于充放储能电路200和光耦器件的二极管截止，充放储能电路200存储电能过程中，光耦器件的三极管维持导通，在充放储能电路200储满电能后，光耦器件的三极管截止；当输入信号txd为低电平时，第二负载电路102相对于充放储能电路200和光耦器件的二极管导通，充放储能电路200逐渐释放电能，充放储能电路200释放电能过程中，光耦器件的三极管维持截止，在充放储能电路200释放完电能后，光耦器件的三极管导通。
24.本实施例所述的具有补偿功能的光耦传输电路通过设置充放电结构，延缓输入信
号txd触发光耦器件的时间，避免部分光耦器件由于其自身结构造成波形维持时长过短或过长而失真，达到补偿波形的效果。
25.实施例二
26.图2是实施例二提供的具有补偿功能的光耦传输电路的结构示意图。参阅图2，在实施例一的基础上，本实施例提供更为具体的电路结构。
27.在本实施例中，光耦器件选用线性光耦pc817c。线性光耦pc817c在实际应用时容易出现波形过短或过长的情况。线性光耦pc817c的波形的标准高低电平时长均为104μs/bit，而实际采用线性光耦pc817c搭建现有的光耦传输电路结构时，在波特率为9600时的数据波形为：1位高电平时长为85μs(缩短了约20μs)，1位低电平时长为123μs(加长了约20μs)，出现了明显的波形失真。
28.本实施例所述的第一负载电路101包括第一二极管d1和第一负载电阻r1，通过第一二极管d1实现单向导通，通过第一负载电阻r1调节输入信号txd为高电平时的波形补偿时长。具体地，第一二极管d1的阳极用于连接输入信号txd，第一二极管d1的阴极与第一负载电阻r1的一端连接，第一负载电阻r1的另一端分别与光耦器件的二极管阴极和充放储能电路200连接。
29.本实施例所述的第二负载电路102包括第二二极管d2和第二负载电阻r2，通过第二二极管d2实现单向导通，通过第二负载电阻r2调节输入信号txd为低电平时的波形补偿时长。具体地，第二二极管d2的阴极用于连接输入信号txd，第二二极管d2的阳极与第二负载电阻r2的一端连接，第二负载电阻r2的另一端分别与光耦器件的二极管阴极和充放储能电路200连接。
30.本实施例所述的充放储能电路200包括充放电容c1，充放电容c1的一端与光耦器件的二极管阴极连接，充放电容c1的另一端接地。具体地，输入信号txd为高电平时，波形补偿时长由第一负载电阻r1的阻值和充放电容c1的电容值共同决定，输入信号txd为低电平时，波形补偿时长由第二负载电阻r2的阻值和充放电容c1的电容值共同决定。
31.在本实施例中，第一负载电阻r1的阻值取值为20ω，第二负载电阻r2的阻值取值为300ω，充放电容c1的取值为0.1μf。经过补偿，在波特率9600的情况下的数据波形为：1位高电平时长为101μs，1位低电平时长为106μs，波形失真得到良好改善。
32.本实施例所述的具有补偿功能的光耦传输电路还包括第一分压电阻r3，光耦器件的二极管阳极用于通过第一分压电阻r3连接第一直流电压vcc，避免第一直流电压vcc直接作用于光耦器件的二极管而造成损坏。
33.在本实施例中，为了让输入逻辑和输出逻辑相互对应，实际进行信号传输时，光耦器件的三极管集电极通过第二分压电阻r4连接第二直流电压vdd，光耦器件的三极管发射极接地，单片机检测第二直流电压vdd是否沿着光耦器件的三极管流向地。当输入信号txd为高电平时，经充放电容c1储电后，光耦器件的三极管截止，第二直流电压vdd作为输出信号流向单片机，单片机的检测引脚为高电平，当输入信号txd为地电平时，经充放电容c1放电后，光耦器件的三极管导通，第二直流电压vdd流向地，单片机的检测引脚为低电平。
34.在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
35.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限
于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。