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一種寬范圍多電平適配器的制作方法

文檔序號(hào):7325166閱讀:222來源:國知局
專利名稱:一種寬范圍多電平適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種適配器,特別是涉及一種寬范圍多電平適配器。
背景技術(shù)
在脈沖功率系統(tǒng)中常常會(huì)有外來觸發(fā)信號(hào)接入同步觸發(fā)控制系統(tǒng),這些信號(hào)有時(shí) 是電信號(hào)(幅值不確定,有時(shí)幾百伏,有時(shí)幾十伏,有時(shí)幾伏,脈沖寬度在幾十納秒到幾百 微秒的范圍),有時(shí)是光信號(hào)(中心波長在1270nm-1370nm范圍),而很多同步觸發(fā)控制系 統(tǒng)要求的觸發(fā)信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平信號(hào)或者光信號(hào),使用一個(gè)電平適配器無法同時(shí)滿足 多種電平的轉(zhuǎn)換。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決脈沖功率系統(tǒng)中輸入觸發(fā)脈沖電平不確定,而同步 觸發(fā)控制系統(tǒng)要求標(biāo)準(zhǔn)電平的問題,研制了一種多電平適配器,該適配器不僅能夠完成較 寬范圍電信號(hào)和光信號(hào)的轉(zhuǎn)換,而且具有光電隔離功能(采用電光轉(zhuǎn)換模塊和光電轉(zhuǎn)換模 塊,中間采用光纖連接,可有效的將輸入輸出信號(hào)‘地’完全電氣隔離)。為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種多電平適配器,包括信號(hào)調(diào)理模塊、電光轉(zhuǎn)換模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊,信號(hào)調(diào)理 模塊、電光轉(zhuǎn)換模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊順序電連接。所述信號(hào)調(diào)理模塊包括匹配電阻R0、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2,構(gòu)成限 幅電路的第三電阻R3、二極管D1、第一電容Cl,穩(wěn)壓二極管D2,消振蕩保護(hù)電阻R4,組成脈 沖成形電路電阻R5、第二電容C2、芯片U1,匹配電阻R0,第一分壓電阻R1、第二分壓電阻 R2,其中匹配電阻RO與第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2組成的電路并聯(lián),輸入信號(hào)與第 一分壓電阻R1、匹配電阻RO組成的并聯(lián)電路輸入端連接,限幅電路中的第三電阻R3、二極 管Dl輸出端、第一電容Cl與穩(wěn)壓二極管D2輸出端四端節(jié)點(diǎn)連接,穩(wěn)壓二極管D2輸入端、第 一電容Cl另一端接地,第三電阻R3另一端、芯片Ul第十六管腳、第五電阻R5 —端同時(shí)接 +5V電源,第五電阻R5另一端與第二電容C2連接,第二電容C2與Ul第十四管腳連接,二極 管Dl輸入端、第一分壓電阻Rl與第二分壓電阻R2連接點(diǎn)、第四電阻R4三端節(jié)點(diǎn)連接,第 四電阻R4另一端與芯片Ul第一管腳連接,第五電阻R5與第二電容C2連接端與Ul第十五 管腳連接,Ul第十三管腳作為系統(tǒng)輸出端,匹配電阻RO與第二分壓電阻R2并聯(lián)的輸出端 接地。從上述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)特征可以看出,其優(yōu)點(diǎn)是可以將范圍在5V以上的電信 號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的TTL電平觸發(fā)信號(hào)和光信號(hào),同時(shí)設(shè)有光電隔離功能,具有較強(qiáng)的抗干擾 能力。

本實(shí)用新型將通過附圖比較以及結(jié)合實(shí)例的方式說明[0009]圖1是多電平適配器的結(jié)構(gòu)框圖;圖2是信號(hào)調(diào)理模塊的具體電路具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白,
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本 實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。整體設(shè)計(jì)該適配器要求能夠?qū)⑤^寬范圍的電信號(hào)和光信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的TTL電 平信號(hào),且內(nèi)置光電隔離電路,并且可以有效的將觸發(fā)回路的前后端進(jìn)行完全電氣隔離,解 決觸發(fā)系統(tǒng)因‘地’串?dāng)_而誤觸發(fā)的問題。如圖1所示,多電平適配器由信號(hào)調(diào)理模塊、電 光轉(zhuǎn)換模塊和光電轉(zhuǎn)換模塊組成。信號(hào)調(diào)理模塊的主要功能是經(jīng)過衰減、限幅、限流和脈沖 成形將5V以上的電信號(hào)調(diào)理為TTL電平信號(hào);電光轉(zhuǎn)換模塊由光發(fā)射頭和外圍保護(hù)電路組 成,主要功能是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào);光電轉(zhuǎn)換模塊由光接收頭和周邊保護(hù)電路組成,主 要功能是將光信號(hào)還原為電信號(hào);輸入的電觸發(fā)信號(hào)經(jīng)連接器送入信號(hào)調(diào)理模塊,調(diào)整后的信號(hào)送入電光轉(zhuǎn)換電路 進(jìn)行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后的光信號(hào)直接輸出或者和輸入的光觸發(fā)信號(hào)送入光電轉(zhuǎn)換回路進(jìn)行轉(zhuǎn) 換,最后經(jīng)信號(hào)連接器輸出。具體電路設(shè)計(jì)如圖2所示,信號(hào)調(diào)理模塊包括R0為匹配電阻、Rl位第一分壓電 阻、R2為第二分壓電阻、第三電阻R3、二極管Dl和第一電容Cl構(gòu)成限幅電路;D2為穩(wěn)壓二 極管;第四電阻R4為消振蕩保護(hù)電阻;第五電阻R5、第二電容C2和芯片Ul組成脈沖成形 電路。電阻RO為50Ω的匹配電阻。第一電阻Rl和第二電阻R2為分壓電阻(均為IOkQ 的電位器),為防止干擾信號(hào)引起誤觸發(fā),分壓比根據(jù)輸入信號(hào)調(diào)節(jié),Rl隨著輸入信號(hào)的增 大而增大,第二分壓電阻R2隨著輸入信號(hào)的增大而減小,其中匹配電阻RO與第一分壓電阻 R1、第二分壓電阻R2組成的電路并聯(lián),輸入信號(hào)與第一分壓電阻R1、匹配電阻RO組成的并 聯(lián)電路輸入端連接,限幅電路中的第三電阻R3、二極管Dl輸出端、第一電容Cl與穩(wěn)壓二極 管D2輸出端四端節(jié)點(diǎn)連接,穩(wěn)壓二極管D2輸入端、第一電容Cl另一端接地,第三電阻R3 另一端、芯片Ul第十六管腳、第五電阻R5 —端同時(shí)接+5V電源,第五電阻R5另一端與第二 電容C2連接,第二電容C2與Ul第十四管腳連接,二極管Dl輸入端、第一分壓電阻Rl與第 二分壓電阻R2連接點(diǎn)、第四電阻R4三端節(jié)點(diǎn)連接,第四電阻R4另一端與芯片Ul第一管腳 連接,第五電阻R5與第二電容C2連接端與Ul第十五管腳連接,Ul第十三管腳作為系統(tǒng)輸 出端,匹配電阻RO與第二分壓電阻R2并聯(lián)的輸出端接地。電光轉(zhuǎn)換模塊輸入信號(hào)為TTL電平信號(hào),輸出信號(hào)為中心波長在1270nm-1370nm 范圍的光信號(hào);光電轉(zhuǎn)換模塊輸入信號(hào)為中心波長在1270nm-1370nm范圍的光信號(hào),輸出 信號(hào)為TTL電平信號(hào)。例如輸入信號(hào)5V時(shí),第一分壓電阻Rl選為0 Ω,第二分壓電阻R2選為IOkQ,分 壓后的電壓是5V ;輸入信號(hào)為IkV時(shí),第一分壓電阻Rl選為9. ,第二分壓電阻R2選 為50 Ω,分壓的電壓依然是5V,此時(shí),六幾百伏的干擾信號(hào)都會(huì)因分壓后的電壓太低,構(gòu)不 成高電平而被濾掉,也就不會(huì)引起誤觸發(fā)。當(dāng)衰減后電壓大于5V時(shí),限幅電路和穩(wěn)壓二極 管起作用。靜態(tài)時(shí)5V電源通過第三電阻R3對(duì)電容Cl充電,衰減后高于5V的信號(hào)將通過二極管Dl被限幅于5V,低于5V的信號(hào)直接通過,二極管Dl不會(huì)導(dǎo)通,輸出的電壓就一直被 限制在5V以下。D2主要起穩(wěn)壓和保護(hù)5V電源的作用。第四電阻R4起限流、保護(hù)后端電路 和消除頂部毛刺的作用。Ul是一種可重觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,可以是74LS123或者相同功能 的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,第五R5和第二電容C2配合Ul可根據(jù)需要調(diào)節(jié)輸出觸發(fā)脈沖的寬度。本說明書中公開的所有特征,除了互相排斥的特征以外,均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征,除非特別敘 述,均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即,除非特別敘述,每個(gè)特征只 是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。
權(quán)利要求1.一種寬范圍多電平適配器,其特征在于包括信號(hào)調(diào)理模塊、電光轉(zhuǎn)換模塊、光電轉(zhuǎn)換 模塊,信號(hào)調(diào)理模塊、電光轉(zhuǎn)換模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊順序電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種寬范圍多電平適配器,其特征在于所述信號(hào)調(diào)理模塊,包 括匹配電阻R0、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2,構(gòu)成限幅電路的第三電阻R3、二極管 D1、第一電容Cl,穩(wěn)壓二極管D2,消振蕩保護(hù)電阻R4,組成脈沖成形電路電阻R5、第二電容 C2、芯片U1,匹配電阻R0,第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2,其中匹配電阻RO與第一分壓 電阻R1、第二分壓電阻R2組成的電路并聯(lián),輸入信號(hào)與第一分壓電阻R1、匹配電阻RO組成 的并聯(lián)電路輸入端連接,限幅電路中的第三電阻R3、二極管Dl輸出端、第一電容Cl與穩(wěn)壓 二極管D2輸出端四端節(jié)點(diǎn)連接,穩(wěn)壓二極管D2輸入端、第一電容Cl另一端接地,第三電阻 R3另一端、芯片Ul第十六管腳、第五電阻R5 —端同時(shí)接+5V電源,第五電阻R5另一端與第 二電容C2連接,第二電容C2與Ul第十四管腳連接,二極管Dl輸入端、第一分壓電阻Rl與 第二分壓電阻R2連接點(diǎn)、第四電阻R4三端節(jié)點(diǎn)連接,第四電阻R4另一端與芯片Ul第一管 腳連接,第五R5與第二電容C2連接端與Ul第十五管腳連接,Ul第十三管腳作為系統(tǒng)輸出 端,匹配電阻RO與第二分壓電阻R2并聯(lián)的輸出端接地。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種適配器,特別是涉及一種寬范圍多電平適配器。本實(shí)用新型的目的是為了解決脈沖功率系統(tǒng)中輸入觸發(fā)脈沖電平不確定,而同步觸發(fā)控制系統(tǒng)要求標(biāo)準(zhǔn)電平的問題,研制了一種多電平適配器,該適配器不僅能夠完成較寬范圍電信號(hào)和光信號(hào)的轉(zhuǎn)換,而且具有光電隔離功能。技術(shù)方案一種多電平適配器,包括信號(hào)調(diào)理模塊、電光轉(zhuǎn)換模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊,信號(hào)調(diào)理模塊、電光轉(zhuǎn)換模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊順序電連接。本實(shí)用新型應(yīng)用于需要同時(shí)滿足多種電平轉(zhuǎn)換電路的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)H02M3/00GK201893697SQ201020635899
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月30日
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