专利名称：数据隔离传输器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于计算机接口领域，适用于计算机主机和终端、个人机和网络服务器及其他使用RS232接口通讯的设备间通讯。
RS232－C是国际标准计算机通讯规约之一。一般采用三至四根芯线实现计算机设备之间的串行通讯。但是通讯距离仅50英尺，而且，设备之间有直接电联系，彼此干扰，当距离较远时，一方面传输误码率提高或因信号衰减太多无法通讯，另一方面，线上引进外界干扰信号或由于两地电平不同而引进干扰信号可高达数百伏，常将接口芯片击穿甚至破坏计算机系统安全运行。为扩大通讯距离，国外一般采用在通讯线两端加装调制解调器，将数字信号变成模拟信号传输并加以隔离。但价格昂贵，通讯速率为9600波特的调制器，价格近万元。近两年，国内及香港已有解决上述问题的接口电路，但有的只适用于三根芯线的接口电路，有的不能解决隔离的问题，因此使用均存在局限性。
本实用新型的目的是提供一种结构简单、故障率低、价格便宜、且有极强的抗干扰能力，传输速率高，传输距离可达8KM的数据隔离传输器。
本实用新型的特征是由主机收发模块和终端收发模块组成，主机收发模块由一路发送二路接收电路组成，终端收发模块由一路接收二路发送电路组成；发送电路是由限幅保护电路通过反相器倒相后接光电耦合电路，再经过三极管提高转换速率放大后，由恒流源电路输出；接收电路是由光电耦合电路和三极管放大电路组成。
由于在电路中采用了光电耦合电路，从而使通讯线与接终端接口的线实行了完全隔离，采用三极管提高转换速度放大电路，增加了传输速率，使传输速率可达9600波特及以下，传输线上讯号采用恒流源传送，有效地减少了干扰的影响，最远传输距离达8KM，其结构简单，故障率低，价格便宜，经对安装的24套使用，计算机接口故障减少40倍。
下面结合电路图说明结构和原理。
附
图1为主机侧接口电路；图2为终端侧接口电路。
图1中RS232插口A接主机RS232端口；RS232插口B接通讯线，其中3号线将主机发出信号经通讯线传向终端，2号与20号线电路相同，将终端经通讯线传来信息送往主机，7号线为公共零线。
3号线上，电阻R1与二极管D1的阳极、二极管D2的阴极及反相器LS的输入端相连，二极管D1的阳极接＋5V电源，二极管D2阳极接地；电阻R1、二极管D1、D2构成限幅保护电路，信号经反相器LS倒相后接光电耦合电路V1的输入端，接在V1的发光二极管阳极上，当3号线为高电平时，反相器LS输出低电平，发光二极管不亮，光电耦合电路V1的三极管截止；反这当3号线为低电平时，V1的三极管导通，V1中发光二极管与三极管依靠光联系两者实现可靠的电隔离，三极管G3和电阻R3、R4、R6构成提高转换速率的放大电路，三极管G3的发射极接光电耦合电路V1中三极管的集电极，发射极接电阻R19接负电源，三极管G3集电极输出经电阻R5、二极管D6接三极管G4基极，G4和二极管D3、D4、电阻R7接成恒流源电路，终端B口7号线接＋12伏电源，经二极管D5、D4、D3给三极管G4基极偏置，由于二极管D3、D4限幅作用，保证三极管G4的基极和发射极之间有稳定的电流；当光电耦合电路V1的三极管截止时，三极管G3的集电极管三极和G4基极均为高电平，三极管G4截止，G4集电极接RS232的B口的3号线无电流输出。当光电耦合电路V1导通时，负12伏电源的零线经二极管D4、D3、D6、D5和三极管G3、光电耦合电路V1、电阻R19构成回路，二极管D4、D3将三极管G4基极嵌制在－1.4V，三极管G4导通，终端侧的＋12V电源经7号线和二极管D5、电阻R7、三极管G4向3号线产生恒定电流，电阻R7的负反馈作用保证3号线上电流大小为定值。
2号线与20号线相同，以2号线为例，R232的B口的2号线来自通讯线2号线，接至光电耦合电路V2的发光二极管的阴极，当终端侧2号线为高电平时，发光管不亮，光电耦合电路V2的三极管不导通当2号线低电平时，终端侧＋12V电源经7号线，光电耦合电路V2和2号线构成回路，发光管发光，光电耦合电路V2的三极管导通，V2的光敏三极管集电极接三极管G1发射极，其发射极接电阻R16再接负电源，三极管G1和电阻R8、R9、R10构成普通放大电路，三极管G1的集电极接RS232A口的2脚，并接在主机R232A口的2脚上，当光电耦合电路V2的三极管导通时，三极管G1导通，2脚为低电平－10V左右，当光电耦合电路V2截止时，2脚为高电平＋12，由于光电耦合电路V1、V2、V3的作用，使接主机的RS232A口的四条线与接通讯线的RS232B口的四条线完全隔离。
图2为终端侧电路，RS232B1口接通讯线，R232A1口接终端的RS232端口，3号线接法与图1中2、20号线电路完全一样，只是RS232的B1口的3号线，接光电耦合电路V4的发光二极管的阳极，其阴极接零线。当3号线中有电流通过时，发光二极管亮，光电耦合电路V4的三极管导通，三极管G5的集电极为－10V左右，反之，3号线无电流时，光电耦合电路V4的发光管灭，三极管截止，三极管G5的集电极为＋12伏，经R232A1口接终端的3号线，保证了终端3号线电平的需要。图2中2、20号线接法和工作情况与主机侧(图1)的3号线完全一样。由于光电耦合电路V6、V7、V8的作用使通讯线的四根线与接终端的R232A1口的四根线实现完全电隔离；由于恒流源G6、G8的作用，使终端侧的2、20号线信息以恒流方式传向主机，可有效减少干扰的影响，同时三极管G6、G8也使电路传输频率大大增加，使能满足通讯速率的需要。
实际应用说明，本实用新型较好地解决了一切采用R232－C规约通讯的计算机设备间中近距离通讯问题，可增加通讯可靠性和安全性，降低网络成本，具有实有价值。
权利要求1.一种用于计算机主机和终端接口的数据隔离传输器，其特征是主机收发模块由一路发送二路接收电路组成，终端收发模块由一路接收二路发送电路组成；主机发送信号由A口3号线经限幅保护电路通过反相器LS倒相后接光电耦合电路V1的输入端，再经三极管提高传输速率放大后，由恒流源电路输出至B口的3号线经通讯线传向终端；由B口的2号和20号线将终端经通讯线传来的信号分别经过光电耦合电路V2、V3和三极管提高传输速率放大后接主机A口的2号、20号线；终端侧B1口的3号线经光电耦合器V4和三极管放大电路接终端A1口的3号线；由A1口的2号线和20号线分别经限幅保护电路通过反相器LS倒后接光电耦合电路V5、V6，再由三极管提高传输速率放大后，经恒流源电路输出至B1口的2号和20号线传向主机。
2.如权利要求1所述的数据隔离传输器，其特征是所说的提高传输速率放电路是由光电耦合器V1与三极管G3以及接在三极管G3基极的电阻R4、R6和光电耦合器V1发射极电阻R19构成，并由三极管G3集电极输出。
3.如权利要求1所述的数据隔离传输器，其特征是所说的恒流源电路是由三极管G4和接在基极的二极管D3、D4、D5，接于发射极的电阻R7组成，并由三极管G4的基极和发射极之间输出。
专利摘要本实用新型是用于计算机主机和终端接口的数据隔离传输器。主机是由二路接收一路发送电路组成，终端是由一路接收二路发送电路组成，发送电路由限幅保护电路、光电耦合电路、三极管提高转换速率放大电路和恒流源电路组成，接收电路由光电耦合电路和放大电路组成。本实用新型具有极强的抗干扰能力，最远传输距离可达8KM，传输速率9600波特及以下，且结构简单，故障率低，价格便宜，经试用，计算机接口故障减少40倍。
文档编号H04L29/10GK2128440SQ9222701
公开日1993年3月17日 申请日期1992年7月3日 优先权日1992年7月3日
发明者程学先, 耿明星 申请人:湖北省襄樊棉纺织印染厂