一种新型采用非线性光耦实现信号线性隔离电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种隔离电路，尤其是一种新型采用非线性光耦实现信号线性隔离电路。
【背景技术】
[0002]在工业控制现场，模拟信号和数字信号的采集、传输是实现自动控制的重要环节，但信号在采集或者传输过程中要受到现场各种电磁噪声的干扰和影响，很多时候会造成信号的畸变，使得控制系统的输入和输出发生了非正常的变化，严重情况下影响装置的正常运行，甚至造成人身伤害。随着各种线性光耦的使用，使得模拟信号的线性隔离变得简单可靠，但线性光耦的成本较高。
[0003]降低产品在工业应用中的成本成为目前急需解决的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在解决上述问题，精简隔离电路，降低成本，保证装置的正常运行，设计开发采用非线性光耦实现信号线性隔离电路。其采用的技术方案如下:
[0005]—种新型采用非线性光耦实现信号线性隔离电路，其特征在于:包括模拟信号输入端，带有真差动输入的四运算放大器a，+5V直流电源a，10KQ电阻，晶体管与光电输出非线性光耦器件，50ΚΩ电阻a，电线，+5V直流电源b，带有真差动输入的四运算放大器b，隔离信号输出端，隔离信号输出侧地，电容，5 O K Ω电阻b，模拟信号输入侧地，所述的模拟信号输入端通过电线与带有真差动输入的四运算放大器a连接，所述的+5V直流电源a与带有真差动输入的四运算放大器a和晶体管与光电输出非线性光耦器件连接，所述的10ΚΩ电阻与带有真差动输入的四运算放大器a和晶体管与光电输出非线性光耦器件连接，所述的50ΚΩ电阻a与晶体管与光电输出非线性光耦器件、带有真差动输入的四运算放大器b和隔离信号输出侧地连接，所述的电容与50ΚΩ电阻b、带有真差动输入的四运算放大器a、晶体管与光电输出非线性光耦器件和1K Ω电阻连接。
[0006]上述的晶体管与光电输出非线性光耦器件与1K Ω电阻、电容、50K Ω电阻b、模拟信号输入侧地、+5V直流电源a、+5V直流电源b、50KQ电阻a和带有真差动输入的四运算放大器b连接，包括晶体管和非线性光耦器件，型号为TLP521-2，处于整个隔离电路的中间位置。
[0007]上述的带有真差动输入的四运算放大器a与带有真差动输入的四运算放大器b都是LM324AD，10KQ电阻、50ΚΩ电阻a与50ΚΩ电阻b都是线性电阻，+5V直流电源a与+5V直流电源b都是直流电源，可以接同一电源。
[0008]有益效果:新型采用非线性光耦实现信号线性隔离电路通过滤波、反馈补偿等物理电路实现模拟信号的线性隔离，适用于一般精度要求的模拟信号采集或模拟量输出的工控场合，实现了差动放大，成功模拟线性光耦，降低了成本。
【附图说明】
[0009]图1:本实用新型采用非线性光耦实现信号线性隔离电路的电路图。
[0010]符号说明
[0011]1.模拟信号输入端，2.带有真差动输入的四运算放大器a，3.+5V直流电源a ,4.1OKΩ电阻，5.晶体管与光电输出非线性光耦器件，6.50K Ω电阻a，7.电线，8.+5V直流电源b，9.带有真差动输入的四运算放大器b，10.隔离信号输出端，11.隔离信号输出侧地，12.电容，13.50K Ω电阻b，14.模拟信号输入侧地。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明:
[0013]如图1所示，本实用新型采用非线性光耦实现信号线性隔离电路，包括模拟信号输入端(1)，带有真差动输入的四运算放大器a(2)，+5V直流电源a(3)，10KQ电阻(4)，晶体管与光电输出非线性光耦器件(5)，50Κ Ω电阻a(6)，电线(7)，+5V直流电源b(8)，带有真差动输入的四运算放大器b(9)，隔离信号输出端(10)，隔离信号输出侧地(11)，电容(12)，50ΚΩ电阻b(13)，模拟信号输入侧地(14)，所述的模拟信号输入端(I)通过电线(7)与带有真差动输入的四运算放大器a(2)连接，所述的+5V直流电源a(3)与带有真差动输入的四运算放大器a(2)和晶体管与光电输出非线性光耦器件(5)连接，所述的10ΚΩ电阻(4)与带有真差动输入的四运算放大器a(2)和晶体管与光电输出非线性光耦器件(5)连接，所述的50ΚΩ电阻a(6)与晶体管与光电输出非线性光耦器件(5)、带有真差动输入的四运算放大器b(9)和隔离信号输出侧地(11)连接，所述的电容(12)与50ΚΩ电阻b(13)、带有真差动输入的四运算放大器a(2)、晶体管与光电输出非线性光耦器件(5)和10ΚΩ电阻(4)连接。
[0014]当电路工作时，+5V直流电源a (3)与+5 V直流电源b (8)供电，输入的信号通过模拟信号输入端(I)进入整个电路，然后通过带有真差动输入的四运算放大器a(2)、带有真差动输入的四运算放大器b (9)的电路和晶体管与光电输出非线性光親器件(5)形成的光电親合，最终实现差动放大信号与线性光耦的作用效果，并保证整个电路的稳定性。
[0015]优选的，所述的晶体管与光电输出非线性光親器件(5)与1KΩ电阻(4)、电容
(12)、50ΚΩ电阻b(13)、模拟信号输入侧地(14)、+5V直流电源a(3)、+5V直流电源b(8)、50KΩ电阻a(6)和带有真差动输入的四运算放大器b(9)连接，实现信号的接收处理，差动放大，包括晶体管和非线性光耦器件，型号为TLP521-2，处于整个隔离电路的中间位置，便于电路元件的分布连接。
[0016]优选的，所述的带有真差动输入的四运算放大器a(2)与带有真差动输入的四运算放大器b(9)都是LM324AD，10KQ电阻(4)、50ΚΩ电阻a(6)与50ΚΩ电阻b(13)都是线性电阻，+5V直流电源a(3)与+5V直流电源b(3)都是直流电源，可以接同一电源，选用同样的器件有利于电路的稳定性，采用同一电源，可以节省电源个数。
[0017]上面以举例方式对本实用新型进行了说明，但本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。
【主权项】
1.一种新型采用非线性光耦实现信号线性隔离电路，其特征在于:包括模拟信号输入端(1)，带有真差动输入的四运算放大器a(2)，+5V直流电源a(3)，10KQ电阻(4)，晶体管与光电输出非线性光耦器件(5)，50K Ω电阻a(6)，电线(7)，+5V直流电源b (8)，带有真差动输入的四运算放大器b(9)，隔离信号输出端(10)，隔离信号输出侧地(11)，电容(12)，50ΚΩ电阻b(13)，模拟信号输入侧地(14)，所述的模拟信号输入端(I)通过电线(7)与带有真差动输入的四运算放大器a(2)连接，所述的+5V直流电源a(3)与带有真差动输入的四运算放大器a(2)和晶体管与光电输出非线性光耦器件(5)连接，所述的10ΚΩ电阻(4)与带有真差动输入的四运算放大器a(2)和晶体管与光电输出非线性光耦器件(5)连接，所述的50ΚΩ电阻a(6)与晶体管与光电输出非线性光耦器件(5)、带有真差动输入的四运算放大器b(9)和隔离信号输出侧地(11)连接，所述的电容(12)与50ΚΩ电阻b(13)、带有真差动输入的四运算放大器a(2)、晶体管与光电输出非线性光耦器件(5)和10ΚΩ电阻(4)连接。2.根据权利要求1所述的一种新型采用非线性光耦实现信号线性隔离电路，其特征在于:晶体管与光电输出非线性光親器件(5)与1K Ω电阻(4)、电容(12)、50Κ Ω电阻b(13)、模拟信号输入侧地(14)、+5V直流电源a(3)、+5V直流电源Μ8)、50ΚΩ电阻a(6)和带有真差动输入的四运算放大器b(9)连接，包括晶体管和非线性光耦器件，型号为TLP521-2，处于整个隔离电路的中间位置。3.根据权利要求1所述的一种新型采用非线性光耦实现信号线性隔离电路，其特征在于:带有真差动输入的四运算放大器a(2)与带有真差动输入的四运算放大器b(9)都是LM324AD，10KQ电阻(4)、50ΚΩ电阻a(6)与50ΚΩ电阻b(13)都是线性电阻，+5V直流电源a(3)与+5V直流电源b(3)都是直流电源，可以接同一电源。
【专利摘要】本实用新型涉及一种隔离电路，尤其是一种新型采用非线性光耦实现信号线性隔离电路。本设计包括模拟信号输入端，带有真差动输入的四运算放大器a，+5V直流电源a，10KΩ电阻，晶体管与光电输出非线性光耦器件，50KΩ电阻a，电线，+5V直流电源b，带有真差动输入的四运算放大器b，隔离信号输出端，隔离信号输出侧地，电容，50KΩ电阻b，模拟信号输入侧地等，本实用新型的隔离电路选用封装在一起的两路一致特性的非线性光电耦合器、运放电路和电阻、电容等元件构成模拟信号线性隔离电路。有益效果：新型采用非线性光耦实现信号线性隔离电路通过滤波、反馈补偿等物理电路实现模拟信号的线性隔离，适用于一般精度要求的模拟信号采集或模拟量输出的工控场合，实现了差动放大，成功模拟线性光耦，降低了成本，设计实用性很强。
【IPC分类】H03K19/14
【公开号】CN205320058
【申请号】CN201520778929
【发明人】于洪国, 孙佃升
【申请人】滨州学院, 于洪国
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年10月9日