支持差分模式的数字量输入板卡和信号转换方法技术

本发明专利技术实施例涉及高速信号采集领域，公开了一种支持差分模式的数字量输入板卡和信号转换方法。本发明专利技术中，数字量输入板卡包含保护电路、电压转电流电路和隔离电路且三个电路都满足50MHZ的高速要求。保护电路用于将输入的差分信号转换为近似的单端信号同时起过压和反向保护的作用；电压转电流电路将保护电路转换后的宽压单端信号转换为电流信号；隔离电路将电流信号与核心控制单元隔离并且将电压转电流电路转换后的电流信号转化为数字量标准电平信号。本发明专利技术可以将输入的4

Digital input board and signal conversion method supporting differential mode

【技术实现步骤摘要】
支持差分模式的数字量输入板卡和信号转换方法


[0001]本专利技术实施例涉及高速信号采集领域，特别涉及实时仿真领域中支持差分模式的数字量输入板卡和信号转换方法。

技术介绍

[0002]当前，随着航天航空，轨道交通，智能电网等领域技术的不断发展，实时仿真系统的复杂度也是越来越高，因此对系统中的核心硬件设备仿真机也是提出越来越高的要求。为了能够满足不同领域不同实施需求下的日益复杂的实时仿真系统，一种支持差分模式的数字量输入板卡和信号转换方法成为了开发设计的重点。
[0003]传统的数字量输入板卡为了满足隔离的设计需求，共有3种设计方案：分别为光耦合器、磁隔和容隔。专利技术人发现相关技术中至少存在如下问题：磁隔和容隔均为电压输入型元件，需要提供标准的隔离前级电源，因而不适用外部不提供标准隔离前级电源的场合；同时差分输入模式也没有参考地，板卡也无法产生隔离前级电源，因此具有很大的局限性且磁隔和容隔的价格过高。光耦合器作为电流输入性元件，不需要提供隔离前级电源，因此具有较广的适用性；，一般输入时利用欧姆定律I＝U/R通过电阻将电压输入信号转化为电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种支持差分模式的数字量输入板卡，其特征在于，包括：保护电路，电压转电流电路和隔离电路；所述保护电路用于将输入的宽压差分信号转换为近似的宽压单端信号；所述电压转电流电路用于将所述保护电路转换后的近似的宽压单端信号转换为电流信号；所述隔离电路用于将所述电流信号与核心控制单元隔离并且将所述电压转电流电路转换后的电流信号转化为数字量标准电平信号；其中，所述保护电路、所述电压转电流电路和所述隔离电路的输入信号的速率小于等于预设门限。2.根据权利要求1所述的一种支持差分模式的数字量输入板卡，其特征在于，所述的保护电路，包括：第一二级管和第二二级管；其中，所述第一二级管的正极连接外部正电压输入信号，所述第二二级管的正极连接外部负电压输入信号，所述第二二级管的负极与第一二级管的负极相连。3.根据权利要求2所述的一种支持差分模式的数字量输入板卡，其特征在于，所述的第一二级管和第二二级管，包括：所述第一二极管的速率大于200MHz，正向导通压降低于0.5V，反向击穿电压高于60V；所述第二二极管的结间电容低于10pf且反向击穿电压在60
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80V。4.根据权利要求1所述的一种支持差分模式的数字量输入板卡，其特征在于，所述的电压转电流电路，包括：第一NPN型三极管、第二NPN型三极管、第一电阻和第二电阻；其中，所述第一电阻的一端与第一NPN型三极管的集电极相连，另一端和所述第一NPN型三极管的基极相连；所述第一NPN型三极管的集电极与所述第一二级管的负极相连，所述第一NPN型三极管的发射极与所述第二三极管的基极相连，所述第一NPN型三极管的基极与所述第二NPN型三极管的集电极相...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：上海科梁信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：