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一种信号隔离电路制造技术

技术编号:24282809 阅读:45 留言:0更新日期:2020-05-23 16:54
一种信号隔离电路,其接收直流斩波电流信号,通过隔离单元对直流斩波电流信号进行隔离并输出对应其的隔离信号,所述的隔离信号触发触发器,触发器的输出端通过滤波电路滤除信号中的高频分量,然后将所述滤波电路的输出信号通过补偿电路进行补偿。由于隔离单元的电磁隔离作用,本实用新型专利技术能够阻止外部电磁信号进入系统造成干扰。而同时,本实用新型专利技术又能够通过补偿电路,尤其通过补偿电阻,根据提供电流斩波信号的能量损失状况进行非线性的电流补偿。本实用新型专利技术能够提高系统精度和线性度。

A signal isolation circuit

【技术实现步骤摘要】
一种信号隔离电路
本技术涉及工业系统信号传输领域,尤其涉及一种信号隔离电路。
技术介绍
工业系统需要具备较强的抗干扰特性,需要其电路功能稳定可靠。因此需要在不同信号之间进行电气隔离,阻止外部电磁信号进入系统造成干扰,影响系统正确获取信号。现有的电磁隔离技术,其需要利用电流斩波的调制解调方式。但是现有方式中电流斩波信号的能量损失不均衡,信号损失差异度较大。容易造成系统信号电路中出现电压失调或电流失调,给电路系统引入大量非线性因素,影响信号传输或读取精度。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的不足,本技术的目的在于提供一种信号隔离电路。本申请通过引入电流补偿,可降低现有信号隔离电路中的非线性度,提高系统信号传输或读取的精度。为实现上述目的,本技术提供的信号隔离电路,其包括:信号输入端,其接收直流斩波电流信号;隔离单元,其输入端连接所述信号输入端,其输出端输出对应于所述直流斩波电流信号的隔离信号;触发器,其输入端连接所述隔离单元的输出端,其输出端连接滤波电路的输入端,所述滤波电路的输出端连接补偿电路。其中,所述补偿电路包括:补偿电阻,其一端连接供电电平,另一端连接运算放大器的第一输入端,所述运算放大器的第一输入端和第二输入端之间还串联有第一电阻和第二电阻,所述第一电阻和第二电阻的公共端输出补偿电流至负载,所述运算放大器的第二输入端接地,所述运算放大器的输出端连接三极管的基极,所述三极管的发射极接地,所述三极管的集电极连接至所述供电电平。可选的,上述的信号隔离电路,其中,所述隔离单元包括光耦和输入电阻,所述输入电阻连接在所述信号输入端和所述光耦的阳极之间,所述光耦的阴极和发射极均接地,所述光耦的集电极连接所述触发器的输入端。可选的,上述的信号隔离电路,其中,所述滤波电路包括串联在所述触发器的输出端与所述连接运算放大器的第一输入端之间的第一滤波电阻和第二滤波电阻,所述第二滤波电阻的两端还分别连接有第一滤波电容和第二滤波电容的一端,所述第一滤波电容和第二滤波电容的另一端共同连接至所述供电电平。可选的,上述的信号隔离电路,其中,所述触发器,其输入端与所述供电电平之间还连接有第五电阻。可选的,上述的信号隔离电路,其中,所述光耦的发射极与所述供电电平之间还并联有第一电容和稳压二极管。可选的,上述的信号隔离电路,其中,所述稳压二极管的负极连接所述供电电平,所述稳压二极管的正极连接所述光耦的发射极,所述稳压二极管的参考极与供电电平之间还连接有参考电阻。可选的,上述的信号隔离电路,其中,所述运算放大器为LF356。可选的,上述的信号隔离电路,其中,所述光耦为TLP521。可选的,上述的信号隔离电路,其中,所述触发器为74LS74。本技术和现有方案相比具有如下技术效果:本技术提供一种信号隔离电路,其接收直流斩波电流信号,通过隔离单元对直流斩波电流信号进行隔离并输出对应其的隔离信号,所述的隔离信号触发触发器,触发器的输出端通过滤波电路滤除信号中的高频分量,然后将所述滤波电路的输出信号通过补偿电路进行补偿。由于隔离单元的电磁隔离作用,本技术能够阻止外部电磁信号进入系统造成干扰。而同时,本技术又能够通过补偿电路,尤其通过补偿电阻,根据提供电流斩波信号的能量损失状况进行非线性的电流补偿。本技术能够提高系统精度和线性度。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本技术而了解。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解,并且构成说明书的一部分,并与本技术的实施例一起,用于解释本技术,并不构成对本技术的限制。在附图中:图1为根据本技术的信号隔离电路的原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术,并不用于限定本技术。本技术中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。本技术中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。本技术所提供的信号隔离电路,其参考图1所示,主要包括:信号输入端,其接收直流斩波电流信号;隔离单元,其输入端连接所述信号输入端,其输出端输出对应于所述直流斩波电流信号的隔离信号;触发器,其输入端连接所述隔离单元的输出端,其输出端连接滤波电路的输入端,所述滤波电路的输出端连接补偿电路,为电流斩波信号的能量损失状况进行非线性的电流补偿。具体而言,为提高系统精度和线性度,上述电路中右侧的所述补偿电路具体可设置为包括:补偿电阻Rb,其一端连接供电电平VCC,另一端连接运算放大器U3的第一输入端,所述运算放大器U3的第一输入端和第二输入端之间还串联有第一电阻R1和第二电阻R2,所述第一电阻R1和第二电阻R2的公共端输出补偿电流至负载RL,所述运算放大器U3的第二输入端接地,所述运算放大器U3的输出端连接三极管Q1的基极,所述三极管Q1的发射极接地,所述三极管Q1的集电极连接至所述供电电平VCC。该补偿电路对滤波电路根据隔离信号触发的输出信号通过补偿电路进行补偿。其所连接的供电电平VCC能够通过运算放大器U3,如LF356运算放大器,和三极管Q1及电阻R1、R2作为恒流源,其将标准电流信号源接入对直流斩波电流信号的补偿。直流斩波电流信号输出正端接入运算放大器U3的同相端,直流斩波电流信号输出负端接入运算放大器U3的反相端,运算放大器U3的输出端接三极管Q1的基极,三极管Q1的发射极接运算放大器U3的反相端,三极管Q1的集电极接运算放大器的工作电源端,电阻R1的一端连接运算放大器U3的同相端,电阻R2的一端连接运算放大器U3的反相端,电阻R1、电阻R2的另一端互相连接作为接入负载的输出端;运算放大器U3的同相端与运算放大器U3的工作电源端之间连接补偿电阻Rb。由此,本技术在工作电源VCC和运算放大器U3的正相输入端之间增加补偿电阻Rb,电阻Rb的电流Ib为补偿电流。电阻Rb的作用是补偿标准输入电流Iin失真后的电流Icc,使输出的电流信号Iout复原,也就是说使输出信号值Iout等于标准电流信号值。Iout=标准信号±精度误差,精度误差越小说明精度越高。补偿电阻Rb值可通过以下方法整定求得:在电阻R1=100欧姆,电阻RL=250欧姆,工作电压VCC=15伏的运行环境中,用于校准的电阻R2,流经该电阻R2的校准电流为:Idd=R1×20毫安÷R2。由此,以4毫安点的偏差为例,4毫安时需从Rb补偿的电流值Ib=4毫安-3.980毫安=(VCC-(RL+R1)×4毫安)÷Rb。因此Rb=(VCC-(RL+R1)×4)÷Ib=(15-(250+100)×4×0.001)÷(0.020×0.001)=893千欧姆由此整定出补偿电阻Rb的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种信号隔离电路,其特征在于,包括:/n信号输入端,其接收直流斩波电流信号;/n隔离单元,其输入端连接所述信号输入端,其输出端输出对应于所述直流斩波电流信号的隔离信号;/n触发器,其输入端连接所述隔离单元的输出端,其输出端连接滤波电路的输入端,所述滤波电路的输出端连接补偿电路;/n其中,所述补偿电路包括:/n补偿电阻(Rb),其一端连接供电电平(VCC),另一端连接运算放大器(U3)的第一输入端,所述运算放大器(U3)的第一输入端和第二输入端之间还串联有第一电阻(R1)和第二电阻(R2),所述第一电阻(R1)和第二电阻(R2)的公共端输出补偿电流至负载(RL),所述运算放大器(U3)的第二输入端接地,所述运算放大器(U3)的输出端连接三极管(Q1)的基极,所述三极管(Q1)的发射极接地,所述三极管(Q1)的集电极连接至所述供电电平(VCC)。/n

【技术特征摘要】
1.一种信号隔离电路,其特征在于,包括:
信号输入端,其接收直流斩波电流信号;
隔离单元,其输入端连接所述信号输入端,其输出端输出对应于所述直流斩波电流信号的隔离信号;
触发器,其输入端连接所述隔离单元的输出端,其输出端连接滤波电路的输入端,所述滤波电路的输出端连接补偿电路;
其中,所述补偿电路包括:
补偿电阻(Rb),其一端连接供电电平(VCC),另一端连接运算放大器(U3)的第一输入端,所述运算放大器(U3)的第一输入端和第二输入端之间还串联有第一电阻(R1)和第二电阻(R2),所述第一电阻(R1)和第二电阻(R2)的公共端输出补偿电流至负载(RL),所述运算放大器(U3)的第二输入端接地,所述运算放大器(U3)的输出端连接三极管(Q1)的基极,所述三极管(Q1)的发射极接地,所述三极管(Q1)的集电极连接至所述供电电平(VCC)。


2.如权利要求1所述的信号隔离电路,其特征在于,所述隔离单元包括光耦(U1)和输入电阻(Rin),所述输入电阻(Rin)连接在所述信号输入端和所述光耦(U1)的阳极之间,所述光耦(U1)的阴极和发射极均接地,所述光耦(U1)的集电极连接所述触发器的输入端。


3.如权利要求1所述的信号隔离电路,其特征在于,所述滤波电路包括串联在所述触发器的输...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁泽宇
申请(专利权)人:丁泽宇
类型:新型
国别省市:江苏;32

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