本发明专利技术公开了一种双向输入/输出接口电路，通过隔离电阻R1、R2、R3，OC输出驱动器U0和光耦U1、U2实现完成“28V地/悬空”离散量信号的输入/输出；通过隔离电阻R4、R5、R6，OC输出反相器N1、反相器N2和光耦U3、U4实现“28V/悬空”离散量信号的输入/输出；通过隔离电阻R7、R8、R9、R10，OC输出反相器N3、反相器N4和光耦U5、U6实现“28V/地”离散量信号的输入/输出。本发明专利技术结构简单、紧凑、合理，输入/输出速度快，而且可以满足电气隔离需求，可以完成电路自检，可以作为输入或输出接口。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种输入/输出接口 anput/Output Port, I/O 口 )电路，尤其是具有 光电隔离功能和自检功能。
技术介绍
在现代航空电子系统中，28V离散量信号一般有“28V地/悬空、28V/悬空、28V/ 地”三种形式。为了完成航空电子系统离散量信号的测试，必须对被测航空电子系统提供相 应类型的测试通道，即输入/输出接口电路。在复杂航空电子测试系统的设计过程中，由于 测试通道多、信号类型复杂等各种原因，经常会出现将28V离散量测试通道的输入/输出方 向弄反的情况，这样在航空电子测试系统调试的过程中，需要更改相应离散量通道的输入/ 输出方向，系统缺乏灵活性，会造成测试硬件资源浪费。另外，现有离散量双向输入/输出 接口均采用与非门等逻辑器件构成，由于当前的与非门等逻辑器件均工作在5V电压下，因 此这种电路主要是+5V离散量，不能应用于+28V离散量，且这种电路没有电气隔离功能。
技术实现思路
为了克服现有技术输入/输出方向不能灵活可变的缺点，本专利技术提供一种双向输 入/输出接口电路，可以通过控制位的设置完成28V离散量信号输入/输出方向的改变，同 时通过此方法设计的电路具有电气隔离功能和自检功能。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下。“28V地/悬空”输入/输出接口电路元器件连接关系如下第一隔离电阻Rl的一 端接+5V电源，另一端接第二光耦U2 二极管正极；第二隔离电阻R2的一端接+5V电源，另 一端接第一光耦Ul光敏管集电极；第三隔离电阻R3的一端接+28V电源，另一端接第一光 耦Ul 二极管正极；第一光耦Ul光敏管发射极接+5V电源地G5 ；第二光耦U2光敏管发射极 接+28V电源地G28 ；采集控制接口电路的输入端mi接第一光耦Ul光敏管集电极；采集控 制接口电路的输出端/输入控制位OUTl经OC输出驱动器UO接第二光耦U2 二极管负极； 测试接口电路的输入/输出端IN_0UT1接第一光耦Ul 二极管负极和第二光耦U2光敏管集 电极。当该电路作为输入接口时，首先需要将输出端/输入控制位OUTl置为高电平“1”，此 时输入端mi的状态(“0”或“1”)即为IN_0UT1的状态08V地/悬空)；当该电路作为 输出接口时，IN_0UT1的状态08V地/悬空)即为OUTl的状态(“0”或“1”)；当进行自 检时，将OUI置为低电平“0”，如果mi状态为低电平“0”，表示电路工作正常，否则存在故 障。"28V/悬空”输入/输出接口电路元器件连接关系如下第四隔离电阻R4的一端 接+5V电源，另一端接第四光耦U4光敏管集电极；第五隔离电阻R5的一端接+5V电源，另 一端接第三光耦U3二极管正极；第六隔离电阻R6的一端接第四光耦二极管的负极，另一端 接+28V电源地G28 ；第三光耦U3光敏管集电极接+28V电源；第四光耦U4光敏管发射极接 +5V电源的地G5 ；采集控制接口电路的输入端IN2通过反相器N2接第四光耦U4光敏管集电极；采集控制接口电路的输出端/输入控制位0UT2通过OC输出反相器m接第三光耦U3 二极管负极；测试接口电路的输入/输出端IN_0UT2接第三光耦U3光敏管的发射极和第四 光耦U4 二极管正极。当该电路作为输入接口时，首先需要将0UT2置为低电平“0”，此时输 入端IN2的状态(“1”或“0”)对应IN_0UT2的状态Q8V/悬空)；当该电路作为输出接口 时，IN_0UT2的状态Q8V/悬空)对应0UT2的状态(“1”或“0”)；当进行自检时，将0UT2 置为高电平“ 1，，，如果IN2状态为高电平“ 1，，，表示电路工作正常，否则存在故障。“^V/地”输入/输出接口电路元器件连接关系如下第七隔离电阻R7的一端接 +5V电源，另一端接第六光耦U6光敏管集电极；第八隔离电阻R8的一端接+5V电源，另一 端接第五光耦U5 二极管正极；第九隔离电阻R9的一端接第六光耦二极管的负极，另一端 接+28V电源地G28 ；第五光耦U5光敏管集电极接+28V电源；第六光耦U6光敏管发射极接 +5V电源地G5 ；采集控制接口电路的输入端IN3通过反相器N4接第六光耦U6光敏管集电 极；采集控制接口电路的输出端/输入控制位0UT3通过OC输出反相器N3接第五光耦U5 二极管负极；测试接口电路的输入/输出端IN_0UT3接第五光耦U5光敏管的发射极和第六 光耦U6 二极管正极；RlO为下拉电阻，一端接+28V电源地G28，另一端接第五光耦U5光敏 管的发射极和第六光耦U6 二极管正极。当该电路作为输入接口时，首先需要将0UT3置为 高电平“0”，此时输入端IN3的状态(“1”或“0”)对应IN_0UT3的状态Q8V/地)；当该 电路作为输出接口时，IN_0UT3的状态(28V/地)对应0UT3的状态(“1”或“0”)。当进 行自检时，将0UT3置为高电平“1”，如果IN3状态为高电平“1”，表示电路工作正常，否则存 在故障。本专利技术的有益效果是本专利技术设计的电路结构简单、紧凑、合理；通过采用光耦来 完成^V离散量信号各种状态的输入/输出，相对于继电器输入/输出速度快，而且可以满 足航空电子测试系统的电气隔离需求；可以完成电路自检；尤其是本专利技术可以通过电路中 控制位设置的不同，可以作为28V离散量信号的输入接口或输出接口。附图说明图1是“28V地/悬空”输入/输出接口电路元器件原理图。图2是‘18V/悬空”输入/输出接口电路元器件原理图。图3是“28V/地”输入/输出接口电路元器件原理图。具体实施例方式下面本专利技术结合附图中的实施例作进一步说明。本专利技术主要通过隔离电阻Rl、R2、R3，OC输出驱动器UO和光耦Ul、U2实现完成 "28V地/悬空”离散量信号的输入/输出；通过隔离电阻R4、R5、R6，OC输出反相器Ni、反 相器N2和光耦U3、U4实现“28V/悬空”离散量信号的输入/输出；通过隔离电阻R7、R8、 R9、R10，OC输出反相器N3、反相器N4和光耦TO、TO实现“28V/地”离散量信号的输入/输出。在实施例中，光耦采用TLP521-2 ；隔离电阻R2、R4、R7阻值采用4. ΑΩ，功率 0. 125W ；隔离电阻Rl、R3、R5、R6、R8、R9阻值采用5. IkQ，功率0. 25W ；下拉电阻RlO阻值 采用IOk Ω，功率0. 125W。“28V地/悬空”输入/输出接口电路元器件原理如图1。第一隔离电阻Rl是第二 光耦U2 二极管的正极电源电阻，一端接+5V电源，另一端接第二光耦U2 二极管正极；第二 隔离电阻R2是第一光耦Ul光敏管的电源电阻，一端接+5V电源，另一端接第一光耦Ul光 敏管集电极；第三隔离电阻R3是第一光耦Ul 二极管的电源电阻，一端接+28V电源，另一端 接第一光耦Ul 二极管正极；第一光耦Ul光敏管发射极接+5V电源地G5 ；第二光耦U2光敏 管发射极接+28V电源地G28 ；采集控制接口电路的输入端mi接第一光耦Ul光敏管集电 极；采集控制接口电路的输出端/输入控制位OUTl经OC输出驱动器UO接第二光耦U2 二 极管负极；测试接口电路的输入/输出端IN_0UT1接第一光耦Ul 二极管负极和第二光耦U2 光敏管集电极。当该电路作为输入接口时，首先本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种双向输入／输出接口电路，其特征在于：当其应用于２８Ｖ地／悬空连接时，第一隔离电阻的一端接＋５Ｖ电源，另一端接第二光耦二极管正极，第二隔离电阻的一端接＋５Ｖ电源，另一端接第一光耦光敏管集电极；第三隔离电阻的一端接＋２８Ｖ电源，另一端接第一光耦二极管正极；第一光耦光敏管发射极接＋５Ｖ电源地；第二光耦光敏管发射极接＋２８Ｖ电源地；采集控制接口电路的输入端接第一光耦光敏管集电极；采集控制接口电路的输出端／输入控制位经ＯＣ输出驱动器接第二光耦二极管负极；测试接口电路的输入／输出端接第一光耦二极管负极和第二光耦光敏管集电极；当其应用于２８Ｖ／悬空连接时，第四隔离电阻的一端接＋５Ｖ电源，另一端接第四光耦光敏管集电极；第五隔离电阻的一端接＋５Ｖ电源，另一端接第三光耦二极管正极；第六隔离电阻的一端接第四光耦二极管的负极，另一端接＋２８Ｖ电源地；第三光耦光敏管集电极接＋２８Ｖ电源；第四光耦光敏管发射极接＋５Ｖ电源的地；采集控制接口电路的输入端通过反相器接第四光耦光敏管集电极；采集控制接口电路的输出端／输入控制位通过ＯＣ输出反相器接第三光耦二极管负极；测试接口电路的输入／输出端接第三光耦光敏管的发射极和第四光耦二极管正极；当其应用于２８Ｖ／地连接时，第七隔离电阻的一端接＋５Ｖ电源，另一端接第六光耦光敏管集电极；第八隔离电阻的一端接＋５Ｖ电源，另一端接第五光耦二极管正极；第九隔离电阻的一端接第六光耦二极管的负极，另一端接＋２８Ｖ电源地；第五光耦光敏管集电极接＋２８Ｖ电源；第六光耦光敏管发射极接＋５Ｖ电源地；采集控制接口电路的输入端通过反相器接第六光耦光敏管集电极；采集控制接口电路的输出端／输入控制位通过ＯＣ输出反相器接第五光耦二极管负极；测试接口电路的输入／输出端接第五光耦光敏管的发射极和第六光耦二极管正极；下拉电阻一端接＋２８Ｖ电源地，另一端接第五光耦光敏管的发射极和第六光耦二极管正极。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张建东，史国庆，昝积成，吴勇，朱建民，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87
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