场效应晶体管数字量输出电路制造技术

一种场效应晶体管数字量输出电路，其特征在于： 该电路由逻辑控制电路和信号输出电路组成，其连接构成如下： 逻辑控制电路： 电源Ｖｃｃ通过电阻Ｒ２６接一非门Ｕ９Ｃ的输入端和数据总线，其输出端接三非门Ｕ９Ｄ、Ｕ９Ｅ、Ｕ９Ｆ并联的输入端，三非门Ｕ９Ｄ、Ｕ９Ｅ、Ｕ９Ｆ的输出端接发光二极管的负端，电源Ｖｃｃ通过电阻Ｒ２５接数据总线和Ｒ１５，通过Ｒ１５后接非门Ｕ９Ａ的输入端，非门Ｕ９Ａ的输出端接到Ｕ９Ｂ的输入端、扩展芯片Ｕ１１ ＰＣＦ８５７４Ａ的１６腿和通过电容Ｃ９到信号地，同时与拨码开关ＳＷ１的１４、１５、１６端相接，Ｕ９Ｂ的输出端接入反相器Ｕ１０ ７４ＨＣ２４０ＡＰ的１和１９管腿； 数据总线Ｉ↑［２］Ｃ接口扩展芯片Ｕ１１ ＰＣＦ８５７４Ａ的１、２、３三个控制端的管腿接入下拉电阻Ｒ２４到信号地，同时与拨码开关１、２、３端相连，其输入端１４ＳＣＬ、１５ＳＤＡ接入数据总线，将输入的串行数据形式通过数据总线Ｉ↑［２］Ｃ接口扩展芯片Ｕ１１ ＰＣＦ８５７４Ａ扩展为八路，数据总线Ｉ↑［２］Ｃ接口扩展芯片Ｕ１１ ＰＣＦ８５７４Ａ的输出端４、５、６、７、９、１０、１１、１２分别与反相器Ｕ１０ ７４ＨＣ２４０ＡＰ的输入端８、６、４、２、１７、１５、１３、１１相连，反相器Ｕ１０ ７４ＨＣ２４０ＡＰ八个输出端１２、１４、１６、１８、３、５、７、９通过限流电阻Ｒ３２、Ｒ３１同发光二极管ＬＥＤ相连，同时通过电阻Ｒ２８、Ｒ２７接入光耦片Ｕ１、Ｕ２的管腿１、３、５、７，反相器Ｕ１０ ７４ＨＣ２４０ＡＰ的管腿２０接电源Ｖｃｃ，管腿１０接信号地，光耦片Ｕ１、Ｕ２的管腿２、４、６、８接信号地； 输出电路： 两个光耦片Ｕ１、Ｕ２ ＴＬＰ５２１－４的９、１１、１３、１５管腿与一组场效应管Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８或Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４删极Ｇ相连和通过电阻Ｒ２接电源地和分别与ＣＲ５、ＣＲ６、ＣＲ７、ＣＲ８串连至输出端，通过电阻Ｒ１接电源地和分别与ＣＲ１、ＣＲ２、ＣＲ３、ＣＲ４串连至输出端，各输出连接场效应管Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８或Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４的源极Ｓ，场效应管Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８或Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４的漏极Ｄ接至电源１２～２４Ｖ的正极，两个光耦片Ｕ１、Ｕ２ ＴＬＰ５２１－４的１０、１２、１４、１６管腿接电源３７Ｖ。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种输出电路，特别是指一种工业过程自动化控制终端设备的场效应晶体管(FET)数字量输出电路，适用于石化、给排水、电力、冶金等领域，FET输出可在系统中被设定为ON或OFF状态，通常用于控制仪表的指示灯、继电器、电机开关及其他需要12-24VDC和适当负载电流的ON/OFF驱动器。
技术介绍
目前，在我国应用于工业过程自动化领域控制设备中的数字量的输出电路，由于电路设计简单，电路中没有采取隔离设计，而采集现场又存在信号干扰大的特点，所以不足之处是信号转换不准确、输出信号失真，给控制系统的整体控制造成极大影响，而且随着现场控制信号点的增加，可扩展能力差。
技术实现思路
本技术的目的在于避免上述现有技术中的不足之处而为工业现场设计的一种场效应晶体管数字量输出电路，输出端通过接线端子与外围电路连接，将主控制器传来的控制数据转换为相应的控制信号对现场阀门、开关进行控制；通过3位地址拨码，可同时并联使用8个此种电路；提供DC输出，DC+分别输出到8个输出端，输出电压范围12-24V；负载电流250mA；FET输出部分与数字电路部分电源隔离；与主控制器通过I2C总线方式通讯；FET输出部分电源由外接24VDC提供；数字电路部分电源5V由主控制器提供；外壳采用ECHO B型盒封装。本技术的目的可以通过以下措施来达到一种场效应晶体管数字量输出电路， 该电路由逻辑控制电路和信号输出电路组成，其连接构成如下逻辑控制电路电源Vcc通过电阻R26接一非门U9C的输入端和数据总线，其输出端接三非门U9D、U9E、U9F并联的输入端，三非门U9D、U9E、U9F的输出端接发光二极管的负端，电源Vcc通过电阻R25接数据总线和R15，通过R15后接非门U9A的输入端，非门U9A的输出端接到U9B的输入端、扩展芯片U11 PCF8574A的16腿和通过电容C9到信号地，同时与拨码开关SW1的14、15、16端相接，U9B的输出端接入反相器U10 74HC240AP的1和19管腿；数据总线I2C接口扩展芯片U11 PCF8574A的1、2、3三个控制端的管腿接入下拉电阻R24到信号地，同时与拨码开关1、2、3端相连，其输入端14 SCL、15 SDA接入数据总线，将输入的串行数据形式通过数据总线I2C接口扩展芯片U11 PCF8574A扩展为八路，数据总线I2C接口扩展芯片U11PCF8574A的输出端4、5、6、7、9、10、11、12分别与反相器U10 74HC240AP的输入端8、6、4、2、17、15、13、11相连，反相器U10 74HC240AP八个输出端12、14、16、18、3、5、7、9通过限流电阻R32、R31同发光二极管LED相连，同时通过电阻R28、R27接入光耦片U1、U2的管腿1、3、5、7，反相器U10 74HC240AP的管腿20接电源Vcc，管腿10接信号地，光耦片U1、U2的管腿2、4、6、8接信号地；输出电路两个光耦片U1、U2 TLP521-4的9、11、13、15管腿与一组场效应管Q5、Q6、Q7、Q8或Q1、Q2、Q3、Q4删极G相连和通过电阻R2接电源地和分别与CR5、CR6、CR7、CR8串连至输出端，通过电阻R1接电源地和分别与CR1、CR2、CR3、CR4串连至输出端，各输出端连接场效应管Q5、Q6、Q7、Q8或Q1、Q2、Q3、Q4的源极S，场效应管Q5、Q6、Q7、Q8或Q1、Q2、Q3、Q4的漏极D接至电源12～24V的正极，两个光耦片U1、U2 TLP521-4的10、12、14、16管腿接电源37V。本技术与现有技术相比具有如下优点场效应晶体管数字量输出电路FET输出可在系统中被设定为ON或OFF状态。通常用于控制仪表的指示灯、继电器、电机开关及其他需要12-24VDC和适当负载电流的ON/OFF驱动器；该电路中的发光二极管显示每一路输出端口的状态，主控制器经过数据总线通过FET数字量输出电路上的TTL逻辑电路对发光二极管进行使能控制，从而可达到节能的作用。还可根据现场要求，设置电路地址，易于电路的扩展。该电路已制成模块，安装方便快捷，安装在7.5mm×35mm的DIN导轨上，连接到系统总线上。由于本技术采用的都是工业级元器件，可适应的温度泛围非常广，为-40℃～60℃。能够在较恶劣的环境下工作。附图说明图1.场效应晶体管数字量输出电路电原理图。具体实施方式请参考图1场效应晶体管数字量输出电路电原理图，FET数字量输出电路分两部分信号输出电路和逻辑控制电路。由数据总线I2C接口扩展芯片PCF8574A、反相器74HC240AP、TTL逻辑电路、光耦片TLP521-4、三端稳压器LM7912CT、拨码开关及一组发光二极管LED、一组场效应晶体管组成。通过数据总线与主控制器相连。通过一单非门串联一组三个并联的非门逻辑电路接入一组发光二极管LED，通过两个非门电路分别接入拨码开关SW1的14、15、16拨码处和反相器U10 74HC240AP的1G和2G管腿。数据总线I2C接口扩展芯片U11PCF8574A的A1、A2、A3三个控制端的管腿接入下拉电阻同时与拨码开关1、2、3端相连，其输入端14 SCL、15 SDA接入数据总线将输入的串行数据形式进行扩展为八路，数据总线I2C接口扩展芯片U11 PCF8574A的输出端与反相器U10 74HC240AP的输入端相连，反相器U10 74HC240AP八个输出端通过限流电阻同发光二极管LED相连，同时通过限流电阻接入光耦片U1、U2的1、3、5、7端；VCC端接入电源，GND端接地，其片选信号1G、2G管腿通过非门逻辑电路连接到数据总线与主控器相连，反相器U10 74HC240AP八个输出端通过接入两个光耦片U1、U2 TLP521-4的9、11、13、15端与一组场效应管相连。U1、U2的2、4、6、8端接地。外接电源端子IN+接入三端稳压器U12的管腿1，在电源和地之间接入一个限流电阻R10、二极管CR11和发光二极管LED(作为电源的指示灯)同时还并联一个瞬变二极管CR9，防止输入电压过大；在U12的管腿1与管腿2之间并联一个二极管CR10和电容C5；管腿3与管腿1之间接入一个电容C4；U12的输出端3接入倍压器U13 7660S的管腿3和管腿5，管腿8接入IN+，同时接入二极管CR13的A极，管腿2通过电容C1接入CR13的K极，同时通过二极管CR12接入光耦片U1、U2的管腿10、12、14、16；U1、U2的管腿15、13、11、9分别接入场效应管Q的g极，在其g极与地之间接入一个电阻R1、R2，其s极与地之间接入一个二极管CR1-8，d极接入电源IN+，s极接入输出端子。下面结合电路图，再对本技术作进一步的说明。通过在此电路上设计了两个TTL逻辑电路U9，数据总线端通过一单非门串联一组三个并联的非门逻辑电路U9接入一组发光二极管LED，使控制器可以控制发光二极管LED的使能作用，从而可达到节能的效果。数据总线端通过两个非门电路U9分别接入拨码开关SW1的16、15、14拨码处和反相器U10 74HC240AP的1G和2G管腿，实现复位功能，通过两个非门逻辑电路来复位地址和反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：俞凌，庄贵林，
申请(专利权)人：北京安控科技发展有限公司，
类型：实用新型
国别省市：