低速光耦加速电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光耦电路技术领域，更具体涉及一种低速光耦加速电路。
【背景技术】
[0002]在干扰较强的地方，高速电路上几乎都需要加上高速光耦，但是高速光耦的价格昂贵，造成了硬件成本的增加。基于此一些低速光耦加速电路应运而生，现有技术中大都是通过使三极管工作在放大状态并配合电容或者二极管组成快速放电电路，使光耦的基极载流子快速耗尽，从而在载流子耗尽到一定程度时关断光耦合器，从而对应输出高速信号的波形。这中加速释放光耦基极载流子来判断高速信号波形的方式虽然可以判断出高速信号的波形，但是三极管的导通电压是有范围的，在三极管的截止时，三极管的基极载流子还存在，所以导致了虽然能接收高速信号，但是对应输出的高速信号的上升沿还是比较缓慢的，从而使输出的高速信号相对于接收的高速信号产生失真。
【发明内容】
[0003]本发明的要解决的技术问题是如何利用低速耦合器精确地接收和处理高速信号。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明提供一种低速光耦加速电路，所述电路包括低速光耦电路、载流子释放电路以及信号放大输出电路；
[0005]所述低速光耦电路用于接收电信号，并在所述电信号的作用下导通或关断；
[0006]所述信号放大输出电路采集所述低速光耦电路的输出电压对应的待测电压，并将所述待测电压与预定比较电压进行比较，若所述待测电压大于或等于所述预定比较电压，则所述信号放大输出电路输出高电平，否则所述信号放大输出电路输出低电平；
[0007]所述载流子释放电路与所述低速光耦电路的输出端连接，用于释放所述低速光耦电路的载流子。
[0008]优选地，所述低速光耦电路包括低速光耦、第一限流电阻以及第一电源；
[0009]所述第一限流电阻的一端与所述低速光耦的集电极连接，所述第一限流电阻的另一端与所述第一电源连接。
[0010]优选地，所述低速光耦电路的输出端为所述低速光耦的发射极。
[0011]优选地，所述载流子释放电路包括吸收电荷电容、下拉电阻以及快瞬二极管；
[0012]所述吸收电荷电容的一端与所述低速光耦电路的输出端连接，所述吸收电荷电容的另一端与所述下拉电阻的一端连接，所述下拉电阻的另一端接地；所述快瞬二极管的阳极与所述吸收电荷电容的一端连接，所述快瞬二极管的阴极接地。
[0013]优选地，所述信号放大输出电路包括第一分压电阻、第二分压电阻、第一信号上拉电阻、第一反相比较器、第二电源以及第三电源；
[0014]所述第一分压电阻的一端与所述第二电源连接，所述第一分压电阻的另一端与所述第二分压电阻信号的一端连接，所述第二分压电阻信号的另一端接地；所述反相比较器的反相输入端与所述第一分压电阻的另一端连接，所述反相比较器的正相输入端与所述吸收电荷电容的另一端连接；所述反相比较器的输出端输出所述高电平或低电平；所述第一信号上拉电阻的一端连接所述第三电源，所述第一信号上拉电阻的另一端连接所述反相比较器的输出端；
[0015]所述待测电压为所述吸收电荷电容的另一端的电平。
[0016]优选地，所述信号放大输出电路还包括第二限流电阻；
[0017]所述第二限流电阻的一端与所述吸收电荷电容的另一端连接，所述第二限流电阻的另一端与所述第一反相比较器的正相输入端连接。
[0018]优选地，所述第一分压电阻、第二分压电阻的阻止设置成使所述第一分压电阻的另一端的电平等于或略小于所述吸收电荷电容的一端的最高电平。
[0019]优选地，所述信号放大输出电路包括第三分压电阻、第四分压电阻、第二信号上拉电阻、第二反相比较器、第四电源以及第五电源；
[0020]所述第三分压电阻的一端与所述第四电源连接，所述第三分压电阻的另一端与所述第四分压电阻信号的一端连接，所述第四分压电阻信号的另一端接地；所述第二反相比较器的反相输入端与所述第三分压电阻的另一端连接，所述第二反相比较器的正相输入端与所述低速光耦电路的输出端连接；所述第二反相比较器的输出端输出所述高电平或低电平；所述第二信号上拉电阻的一端连接所述第五电源，所述第二信号上拉电阻的另一端连接所述第二反相比较器的输出端；
[0021]所述待测电压为所述低速光耦电路的输出端的电平。
[0022]优选地，所述信号放大输出电路还包括第三限流电阻；
[0023]所述第三限流电阻的一端与所述低速光耦电路的输出端连接，所述第三限流电阻的一端与所述第二反相比较器的正相输入端连接。
[0024]优选地，所述第三分压电阻、第四分压电阻的阻值设置成使所述第三分压电阻的另一端的电平等于或略小于所述低速光耦电路的输出端的最高电平。
[0025]本发明提供了一种低速光耦加速电路，本发明利用信号放大输出电路将待测电压与预定比较电压进行比较，并在待测电压大于或等于所述预定比较电压时输出高电平，在待测电压小于预定比较电压时输出低电平，实现快速判断出高速信号，不再依赖于基极载流子的消耗程度，使输出高速信号的上升沿更加陡峭，使信号失真度更低，输出的信号更加稳定。同时设计载流子释放电路，能够快速释放基极载流子，使光耦快速工作于下一状态，进一步地提高了输出高速信号的精度。另外，本发明实现成本低，扩展了低速光耦的应用范围，市场前景广阔。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1本发明的一个较佳实施例的低速光耦加速电路的电路图。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0029]—种低速光耦加速电路，所述电路包括低速光耦电路、载流子释放电路以及信号放大输出电路；所述低速光耦电路用于接收电信号，并在所述电信号的作用下导通或关断；所述信号放大输出电路采集所述低速光耦电路的输出电压对应的待测电压，并将所述待测电压与预定比较电压进行比较，若所述待测电压大于或等于所述预定比较电压，则所述信号放大输出电路输出高电平，否则所述信号放大输出电路输出低电平；所述载流子释放电路与所述低速光耦电路的输出端连接，用于快速释放所述低速光耦电路的载流子，使光耦快速工作于下一状态。
[0030]上述信号放大输出电路通过设置预定比较电压实现对高速信号的灵活感知，进而输出高电平，不再与低速光耦的基极载流子相关，使输出高速信号的上升沿更加陡峭，使信号失真度更低，输出的信号更加稳定。同时设计载流子释放电路，能够快速释放基极载流子，使光耦快速工作于下一状态，进一步地提高了输出高速信号的精度。
[0031]进一步地，如图1所示，所述低速光耦电路包括低速光耦0ΡΤ、第一限流电阻R1以及第一电源VCC ;所述第一限流电阻R1的一端与所述低速光耦OPT的集电极连接，所述第一限流电阻R1的另一端与所述第一电源VCC连接。所述低速光耦电路的输出端为所述低速光耦的发射极。
[0032]进一步地，如图1所示，所述载流子释放电路包括吸收电荷电容C1、下拉电阻R2以及快瞬二极管D1 ;所述吸收电荷电容C1的一端与所述低速光耦电路的输出端(即低速光耦的发射极)连接，所述吸收电荷电容C1的另一端与所述下拉电阻R2的一端连接，所述下拉电阻R2的另一端接地；所述快瞬二极管D1的阳极与所述吸收电荷电容C1的一端连接，所述快瞬二极管D2的阴极接地。
[0033]进一步地，如图1所示，所述信号放大输出电路包括第一分压电阻R3、第二分压电阻R5、第一信号上拉电阻R6、第一反相比较器U3、第二电源VCC_A以及第三电源VCC ;所述第一分压电阻R3的一端与所述第二电源VCC_A连接，所述第一分压电阻R3的另一端与所述第二分压电阻R5信号的一端连接，所述第二分压电阻R5的另一端接地；所述第一反相比较器U3的反相输入端与所述第一分压电阻R3的另一端连接，所述第一反相比较器U3的正相输入端与所述吸收电荷电容C1的另一端连接；所述第一反相比较器U3的输出端输出所述高电平或低电平；所述第一信号上拉电阻R6的一端连接所述第三电源VCC，所述第一信号上拉电阻R6的另一端连接所述第一反相比较器U3的输出端；所述待测电压为所述吸收电荷电容C1的另一端的电平，即图1中的V2。上述信号放大输出电路实现对特定高速信号的判断与放大，其中放大是通过第一反相比较器