專利名稱：通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號隔離裝置，確切地說，涉及一種通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置，屬于用光學(xué)裝置轉(zhuǎn)換輸入的電信號傳輸系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在許多工業(yè)控制領(lǐng)域或其它特殊的應(yīng)用領(lǐng)域，經(jīng)常要在兩個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程系統(tǒng)之間進(jìn)行相互之間的數(shù)據(jù)傳輸，如果系統(tǒng)與系統(tǒng)之間傳輸?shù)氖悄M信號，那么通常因?yàn)閭鬏斁€的衰減或者受到外界電信號的干擾，使得在信號線上傳輸?shù)哪M量產(chǎn)生信號失真。所以，現(xiàn)在電路設(shè)計(jì)人員的通常做法是先將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，然后再通過數(shù)據(jù)線進(jìn)行傳輸。這種做法可以有效地避免在傳輸過程中的信號失真，并可以很大程度地延長傳輸距離。但是，無論傳輸?shù)氖菙?shù)字信號還是模擬信號，如果實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬蓚€(gè)系統(tǒng)或多個(gè)系統(tǒng)的電源不是共地的話，便會(huì)在相互通信的各個(gè)系統(tǒng)之間產(chǎn)生接地干擾，其后果輕則影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，重則可能會(huì)燒毀系統(tǒng)。這個(gè)問題一直是困擾著許許多多開發(fā)工業(yè)控制系統(tǒng)的工程師的難題。雖然許多設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)此類系統(tǒng)時(shí)，盡量保持兩個(gè)實(shí)現(xiàn)通信的系統(tǒng)使用同一地線，但是，由于數(shù)據(jù)線拉得比較長等原因，還是不能徹底解決問題。所以如何尋求一種安全可靠的電路裝置來實(shí)現(xiàn)雙向傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號的有效電氣隔離已經(jīng)成為許多業(yè)內(nèi)人士多年來追求的目標(biāo)。
目前，電路設(shè)計(jì)中常用的實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不共地系統(tǒng)之間的隔離的方法主要有兩種一種是通過耦合變壓器隔離，這種隔離方式比較適合于隔離頻率比較高的信號，如以太網(wǎng)傳輸所采用的差分網(wǎng)絡(luò)信號。另一種是通過光電轉(zhuǎn)換器件來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的電氣隔離，但是，這種方法的問題是這種隔離方法只能適用于在單根數(shù)據(jù)線上單向傳輸?shù)男盘?，而在?shí)際應(yīng)用中，許多信號都是雙向傳輸?shù)?，所以采用簡單的光電隔離的方法來實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號的隔離有很大的局限性。
例如集成電路之間的總線(I2C，Inter-Integrated Circuit bus)是目前在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用中已經(jīng)相當(dāng)普遍使用的一種總線，這種總線是由菲利浦半導(dǎo)體公司在八十年代初設(shè)計(jì)出來的，主要用于連接集成電路系統(tǒng)(ICS，IntegratedCircuit System)。I2C總線就是一種多向控制總線，也就是說，I2C總線可以將同一系統(tǒng)下的多個(gè)集成電路芯片連接到同一個(gè)總線結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)集成電路芯片都可以作為實(shí)施數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂圃础2C總線是由串行數(shù)據(jù)(SDL)總線和串行時(shí)鐘(SCL)線組成，其中在每一根DATA信號線和CLOCK信號線上傳輸?shù)男盘柖际堑湫偷膯尉€雙向信號。因此采用上述簡單的光電隔離方法不能解決在兩個(gè)不共地設(shè)備之間雙向傳輸?shù)腎2C總線的數(shù)字信號實(shí)現(xiàn)電氣隔離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置，該裝置可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)遠(yuǎn)程、非共地系統(tǒng)的電氣設(shè)備之間數(shù)字通信信號的有效電氣隔離，避免非共地系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信由于長距離的信號傳輸導(dǎo)致的衰減，以及系統(tǒng)之間由于不共地產(chǎn)生的電位差而引發(fā)的系統(tǒng)不可靠性和不安全性，同時(shí)保證了數(shù)字信號的完整性和兼容性，并力求做到電路結(jié)構(gòu)的低成本和高可靠性，解決困擾遠(yuǎn)程電氣設(shè)備之間雙向數(shù)據(jù)通信的技術(shù)難題。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置，是由兩個(gè)相互連接的、非共地系統(tǒng)的電氣設(shè)備的數(shù)字信號電氣隔離部件所組成；其特征在于該兩個(gè)非共地系統(tǒng)的電氣設(shè)備的數(shù)字信號電氣隔離部件的控制電路分別包括有順序連接的該數(shù)字信號的接口電路，用于判斷該數(shù)字信號電平的高低、并將該數(shù)字信號的電平狀態(tài)轉(zhuǎn)換為光電信號轉(zhuǎn)換電路的控制信號的邏輯判斷電路，該數(shù)字信號的驅(qū)動(dòng)電路，以及用于使兩端電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)電氣隔離的光電信號轉(zhuǎn)換電路；所述的兩個(gè)電氣設(shè)備的數(shù)字信號電氣隔離部件中的光電信號轉(zhuǎn)換電路的激勵(lì)端都是通過傳輸線與對端電氣設(shè)備的電氣隔離部件中的數(shù)字信號的驅(qū)動(dòng)電路的輸出相連接，且該激勵(lì)端都是由對端的電源網(wǎng)絡(luò)供電；其光電信號轉(zhuǎn)換電路中的響應(yīng)端的輸出則作為本端電氣隔離部件接收到的對端數(shù)字信號，并將該對端數(shù)字信號接入到本端數(shù)字信號的接口電路，該響應(yīng)端則由本端的電源網(wǎng)絡(luò)供電。
所述的該兩個(gè)非共地系統(tǒng)的電氣設(shè)備的數(shù)字信號電氣隔離部件的控制電路可在其中的數(shù)字信號的驅(qū)動(dòng)電路的輸入端分別設(shè)有該數(shù)字信號的邏輯判斷電路的冗余電路，用于保證該數(shù)字信號的電平狀態(tài)能夠正確無誤地被轉(zhuǎn)換為光電信號轉(zhuǎn)換電路的控制信號。
所述的兩個(gè)電氣設(shè)備的數(shù)字信號是集成電路之間的總線信號-I2C總線信號時(shí)，該電氣隔離裝置應(yīng)該為I2C總線的DATA和CLOCK兩條信號通道分別對應(yīng)設(shè)置各自信號的電氣隔離部件。
所述的I2C總線信號電氣隔離裝置中分別設(shè)置的DATA和CLOCK兩種信號的電氣隔離部件的控制電路是完全相同的。
所述的I2C總線信號電氣隔離裝置中的DATA和CLOCK兩種信號的電氣隔離部件中的接口電路是一個(gè)以電阻橋?yàn)橹鞯碾娮杈W(wǎng)絡(luò)；其邏輯判斷電路是一個(gè)雙輸入端的開環(huán)運(yùn)算放大電路；其驅(qū)動(dòng)電路是一個(gè)二輸入端或門，其中一個(gè)輸入端與邏輯判斷電路的輸出相連接，另一個(gè)輸入端連接邏輯判斷電路的冗余電路的輸出；該驅(qū)動(dòng)電路的輸出通過傳輸線驅(qū)動(dòng)對端的光電信號轉(zhuǎn)換電路中的發(fā)光二極管，本端光電信號轉(zhuǎn)換電路中的光敏三極管的輸出則經(jīng)接口電路再送至該雙向數(shù)字信號的接入點(diǎn)。
所述的光電信號轉(zhuǎn)換電路是一個(gè)光電耦合器，該光電耦合器中的發(fā)光二極管是由對端電源網(wǎng)絡(luò)供電，其光敏三極管則由本端的電源網(wǎng)絡(luò)供電。
所述的兩個(gè)電氣設(shè)備的數(shù)字信號可以是I2C總線信號，也可以是其它相互連接的、非共地系統(tǒng)的兩個(gè)電氣設(shè)備的雙向數(shù)字信號。例如雙工串行通信信號、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的通用控制接口(GPIO，General Purpose Input/Output)信號、數(shù)據(jù)總線信號、地址總線信號等。
本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)是采用比較簡單的數(shù)字電路和模擬電路相結(jié)合的電路結(jié)構(gòu)在兩個(gè)非共地系統(tǒng)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)了雙向數(shù)字信號傳輸時(shí)的有效電氣隔離，避免了由于不共地干擾所造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定性和破壞性。該裝置的電路結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，適合所有使用雙向數(shù)字信號通信的各個(gè)系統(tǒng)之間的電氣隔離。電路結(jié)構(gòu)中使用的冗余判斷電路及信號驅(qū)動(dòng)電路，能夠保證隔離電路工作的穩(wěn)定性和可靠性；而且電路結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)，所用器件均為通用元器件，成本低廉，便于推廣普及。當(dāng)前，特別適用于應(yīng)用范圍廣泛的I2C總線的電氣隔離，能夠保證I2C信號傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。


圖1是本發(fā)明裝置的電路結(jié)構(gòu)組成方框圖。
圖2是本發(fā)明裝置應(yīng)用于I2C總線進(jìn)行電氣隔離的一種實(shí)施例電原理圖。
具體實(shí)施例方式
參見圖1，本發(fā)明是一種通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置，是由兩個(gè)相互連接的、非共地系統(tǒng)的電氣設(shè)備的數(shù)字信號電氣隔離部件所組成；該兩個(gè)非共地系統(tǒng)的電氣設(shè)備的數(shù)字信號電氣隔離部件的控制電路分別包括有順序連接的該數(shù)字信號的接口電路，用于判斷該數(shù)字信號電平的高低、并將該數(shù)字信號的電平狀態(tài)轉(zhuǎn)換為光電信號轉(zhuǎn)換電路的控制信號的邏輯判斷電路，該數(shù)字信號的驅(qū)動(dòng)電路，以及用于使兩端電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)電氣隔離的光電信號轉(zhuǎn)換電路。為了保證該數(shù)字信號的電平狀態(tài)能夠正確無誤地被轉(zhuǎn)換為光電信號轉(zhuǎn)換電路的控制信號，在數(shù)字信號的驅(qū)動(dòng)電路的輸入端還分別設(shè)置有該數(shù)字信號的邏輯判斷電路的冗余電路，所述的兩個(gè)電氣設(shè)備的數(shù)字信號電氣隔離部件中的光電信號轉(zhuǎn)換電路的激勵(lì)端都是通過傳輸線與對端電氣設(shè)備的電氣隔離部件中的數(shù)字信號的驅(qū)動(dòng)電路的輸出相連接，且該激勵(lì)端都是由對端的電源網(wǎng)絡(luò)供電；其光電信號轉(zhuǎn)換電路中的響應(yīng)端的輸出則作為本端電氣隔離部件接收到的對端數(shù)字信號，并將該對端數(shù)字信號接入到本端數(shù)字信號的接口電路，該響應(yīng)端則由本端的電源網(wǎng)絡(luò)供電。
下面結(jié)合I2C總線的實(shí)施例具體介紹本發(fā)明的控制電路結(jié)構(gòu)組成，I2C總線是由串行數(shù)據(jù)線SDL和串行時(shí)鐘線SCL組成，其中DATA信號和CLOCK信號都是典型的單線雙向傳輸信號。本發(fā)明的通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置應(yīng)用于I2C總線時(shí)，應(yīng)該為I2C總線的DATA和CLOCK兩條信號通道分別對應(yīng)設(shè)置各自信號的電氣隔離部件，而且，這兩種分別設(shè)置的DATA和CLOCK信號的電氣隔離部件的控制電路是完全相同的，都包含有I2C總線DATA(或CLOCK，下面省略之)信號的接口電路、DATA信號邏輯判斷電路、DATA信號邏輯判斷電路的冗余電路、DATA信號驅(qū)動(dòng)電路和光電信號的轉(zhuǎn)換電路。其電路結(jié)構(gòu)框圖也如圖1所示。其中總線信號接口電路是DATA信號和CLOCK信號的接入點(diǎn)，因?yàn)镮2C總線是雙向傳輸?shù)男盘?，所以接口電路?yīng)由DATA(IN/OUT)和CLOCK(IN/OUT)兩部分組成。信號邏輯判斷電路主要用來識(shí)別該總線信號的高低電平，并將該總線信號的電平狀態(tài)轉(zhuǎn)換成光電信號轉(zhuǎn)換電路的控制信號；總線信號驅(qū)動(dòng)電路是保證整個(gè)隔離電路的工作穩(wěn)定可靠而設(shè)置的；光電信號轉(zhuǎn)換電路是利用光電耦合器件能將電能轉(zhuǎn)換成光能，再將光能轉(zhuǎn)換成電能的性特實(shí)現(xiàn)了連接在I2C總線兩端的電氣設(shè)備的電氣隔離。
I2C總線規(guī)范規(guī)定在總線空閑狀態(tài)時(shí)，DATA和CLOCK線都被一上拉電阻拉高至1.5V，所以總線信號接口電路的設(shè)計(jì)必須滿足這一規(guī)范。另外，I2C總線規(guī)范對總線高低電平的幅值的要求是大于2.1V的信號輸入判斷為高電平，小于0.9V的信號輸入判斷為低電平。所以總線信號接口電路及總線邏輯判斷電路的設(shè)計(jì)都必須滿足這個(gè)要求，并留有一定的余量。另外，由于I2C總線數(shù)據(jù)的DATA信號和CLOCK信號有同步關(guān)系，DATA信號是在CLOCK信號的上升邊沿采樣的，所以隔離電路中DATA和CLOCK兩個(gè)信號通路的時(shí)延還必須滿足I2C總線時(shí)序的要求。
針對上述I2C總線設(shè)計(jì)的基本要求，本發(fā)明裝置采用了比較簡單的數(shù)字電路和模擬電路相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)了I2C總線的電氣隔離，并保證了I2C信號傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。
由于本發(fā)明中對I2C總線的DATA和CLOCK兩根信號線的處理是一樣的，所以下面僅以其中一種信號線(例如CLOCK)或統(tǒng)稱為總線說明整個(gè)隔離電路的實(shí)現(xiàn)方法。為了描述方便，對后面用到的名詞先做如下說明A、B設(shè)備(代表要實(shí)現(xiàn)I2C通信的兩設(shè)備，他們的電源網(wǎng)絡(luò)是各自獨(dú)立的)；A電源網(wǎng)絡(luò)(代表設(shè)備A所采用的電源)；B電源網(wǎng)絡(luò)(代表設(shè)備B所采用的電源)；A光耦(代表響應(yīng)端采用A電源網(wǎng)絡(luò)供電的光電耦合器)；B光耦(代表響應(yīng)端采用B電源網(wǎng)絡(luò)供電的光電耦合器)。
參見圖2，本發(fā)明在接口電路部分采用了一個(gè)由R1～R8構(gòu)成的電阻橋?yàn)橹鞯碾娮杈W(wǎng)絡(luò)，使得總線信號接入點(diǎn)的電平能滿足I2C規(guī)范的要求，并且能將該總線信號的電平狀態(tài)通過電阻網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)輸出端A、B有效地傳輸?shù)娇偩€邏輯判斷單元去。邏輯判斷單元?jiǎng)t采用了一級開環(huán)運(yùn)算放大電路作為兩個(gè)輸入信號的比較器，當(dāng)總線信號狀態(tài)為高時(shí)，比較器輸出為高，當(dāng)總線狀態(tài)為低時(shí)，比較器輸出為低。邏輯識(shí)別電路輸出的高低電平信號作為其中一個(gè)輸入信號輸入到總線信號驅(qū)動(dòng)電路，總線驅(qū)動(dòng)電路則采用一個(gè)二輸入或門作為總線驅(qū)動(dòng)器，它的輸出信號用來驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)端光電耦合器中的發(fā)光二極管，而或門的另一個(gè)輸入端則接總線邏輯判斷電路的冗余電路的輸出，該冗余電路是從信號接入點(diǎn)通過一個(gè)零電阻接入的，它的輸出和邏輯判斷電路的輸出邏輯關(guān)系是相同的，但產(chǎn)生的機(jī)制不同，這樣就可以保證總線邏輯識(shí)別電路或冗余電路中的任何一個(gè)輸出出錯(cuò)時(shí)通過或門也能夠得到正確的輸出，從而保證了電路的可靠性。本發(fā)明中的光電信號轉(zhuǎn)換電路是采用了四個(gè)光電耦合器，針對I2C總線的DATA和CLOCK兩個(gè)信號通路分別使用了兩個(gè)光電耦合器。因?yàn)楣怆婑詈掀魇菍?shí)現(xiàn)互連的A、B兩個(gè)設(shè)備之間電氣隔離的關(guān)鍵器件，所以同一個(gè)光電耦合器中的激勵(lì)端和響應(yīng)端的電源網(wǎng)絡(luò)必須分別采用A、B兩設(shè)備的電源網(wǎng)絡(luò)來供電，光電耦合器的激勵(lì)端和響應(yīng)端的供電是分開的，即其中發(fā)光二極管是由對端電源網(wǎng)絡(luò)供電，其光敏三極管則由本端的電源網(wǎng)絡(luò)供電。
下面具體說明該電路是如何實(shí)現(xiàn)I2C總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。以CLOCK為例，假如數(shù)據(jù)方向?yàn)閺腁設(shè)備到B設(shè)備當(dāng)CLOCK為高電平時(shí)，A點(diǎn)電平高于B點(diǎn)，C點(diǎn)輸出為高電平，此時(shí)冗余電阻R9的兩端(即F點(diǎn)及D點(diǎn))均為高電平，所以E點(diǎn)為高電平，此時(shí)B光耦無響應(yīng)，B光耦的輸出端g點(diǎn)為高電平，所以CLKB也為高電平，從而實(shí)現(xiàn)了高電平的傳輸；當(dāng)CLOCK為低電平時(shí)，B點(diǎn)電平高于A點(diǎn)，C點(diǎn)輸出為低電平(此時(shí)F點(diǎn)及D點(diǎn)均為低電平)，所以E點(diǎn)為低電平，此時(shí)B光耦響應(yīng)，B光耦輸出g為低電平，所以CLKB也為低電平，從而實(shí)現(xiàn)了低電平的傳輸。因?yàn)楸景l(fā)明的電路是對稱的，所以當(dāng)數(shù)據(jù)流向反過來時(shí)信號的工作原理是一樣的，這里不再贅述。同時(shí)，從圖中可以看出，光電耦合隔離電路在A、B兩端的供電是相互獨(dú)立的，雖然B端光耦的激勵(lì)端是由A電源網(wǎng)絡(luò)供電的，但由于光耦的激勵(lì)端和響應(yīng)端之間是通過光來實(shí)現(xiàn)聯(lián)系的，所以它們在電氣上是沒有聯(lián)系的，從而就實(shí)現(xiàn)了A、B兩端的電氣隔離。
本發(fā)明不僅可以在I2C總線上完全實(shí)現(xiàn)了I2C信號的電氣隔離，而且，本發(fā)明的電路還可以應(yīng)用在其它數(shù)字信號(例如串行通信信號、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的GPIO信號等)的電氣隔離中，在保證信號質(zhì)量的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間通信信號的有效電氣隔離，完全實(shí)現(xiàn)了發(fā)明目的。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以將A部分電路和B部分電路分別設(shè)計(jì)和安置在A設(shè)備和B設(shè)備中，并通過四根數(shù)據(jù)傳輸線(如圖2中所示)將A、B兩部分電路連接起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號的隔離傳輸。
權(quán)利要求
1.一種通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置，是由兩個(gè)相互連接的、非共地系統(tǒng)的電氣設(shè)備的數(shù)字信號電氣隔離部件所組成；其特征在于該兩個(gè)非共地系統(tǒng)的電氣設(shè)備的數(shù)字信號電氣隔離部件的控制電路分別包括有順序連接的該數(shù)字信號的接口電路，用于判斷該數(shù)字信號電平的高低、并將該數(shù)字信號的電平狀態(tài)轉(zhuǎn)換為光電信號轉(zhuǎn)換電路的控制信號的邏輯判斷電路，該數(shù)字信號的驅(qū)動(dòng)電路，以及用于使兩端電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)電氣隔離的光電信號轉(zhuǎn)換電路；所述的兩個(gè)電氣設(shè)備的數(shù)字信號電氣隔離部件中的光電信號轉(zhuǎn)換電路的激勵(lì)端都是通過傳輸線與對端電氣設(shè)備的電氣隔離部件中的數(shù)字信號的驅(qū)動(dòng)電路的輸出相連接，且該激勵(lì)端都是由對端的電源網(wǎng)絡(luò)供電；其光電信號轉(zhuǎn)換電路中的響應(yīng)端的輸出則作為本端電氣隔離部件接收到的對端數(shù)字信號，并將該對端數(shù)字信號接入到本端數(shù)字信號的接口電路，該響應(yīng)端則由本端的電源網(wǎng)絡(luò)供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置，其特征在于所述的該兩個(gè)非共地系統(tǒng)的電氣設(shè)備的數(shù)字信號電氣隔離部件的控制電路可在其中的數(shù)字信號的驅(qū)動(dòng)電路的輸入端分別設(shè)有該數(shù)字信號的邏輯判斷電路的冗余電路，用于保證該數(shù)字信號的電平狀態(tài)能夠正確無誤地被轉(zhuǎn)換為光電信號轉(zhuǎn)換電路的控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置，其特征在于所述的兩個(gè)電氣設(shè)備的數(shù)字信號是集成電路之間的總線信號-I2C總線信號時(shí)，該電氣隔離裝置應(yīng)該為I2C總線的DATA和CLOCK兩條信號通道分別對應(yīng)設(shè)置各自信號的電氣隔離部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置，其特征在于所述的I2C總線信號電氣隔離裝置中分別設(shè)置的DATA和CLOCK兩種信號的電氣隔離部件的控制電路是完全相同的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置，其特征在于所述的I2C總線信號電氣隔離裝置中的DATA和CLOCK兩種信號的電氣隔離部件中的接口電路是一個(gè)以電阻橋?yàn)橹鞯碾娮杈W(wǎng)絡(luò)；其邏輯判斷電路是一個(gè)雙輸入端的開環(huán)運(yùn)算放大電路；其驅(qū)動(dòng)電路是一個(gè)二輸入端或門，其中一個(gè)輸入端與邏輯判斷電路的輸出相連接，另一個(gè)輸入端連接邏輯判斷電路的冗余電路的輸出；該驅(qū)動(dòng)電路的輸出通過傳輸線驅(qū)動(dòng)對端的光電信號轉(zhuǎn)換電路中的發(fā)光二極管，本端光電信號轉(zhuǎn)換電路中的光敏三極管的輸出則經(jīng)接口電路再送至該雙向數(shù)字信號的接入點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置，其特征在于所述的光電信號轉(zhuǎn)換電路是一個(gè)光電耦合器，該光電耦合器中的發(fā)光二極管是由對端電源網(wǎng)絡(luò)供電，其光敏三極管則由本端的電源網(wǎng)絡(luò)供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置，其特征在于所述的兩個(gè)電氣設(shè)備的數(shù)字信號可以是I2C總線信號，也可以是其它相互連接的、非共地系統(tǒng)的兩個(gè)電氣設(shè)備的雙向數(shù)字信號。
全文摘要
一種通用雙向數(shù)字信號電氣隔離裝置，是由兩個(gè)相互連接的、非共地系統(tǒng)的電氣設(shè)備的數(shù)字信號電氣隔離部件所組成；該兩個(gè)非共地系統(tǒng)的電氣設(shè)備的數(shù)字信號電氣隔離部件的控制電路分別包括有順序連接的數(shù)字信號接口電路，用于判斷該數(shù)字信號電平高低、并將該數(shù)字信號電平狀態(tài)轉(zhuǎn)換為光電信號轉(zhuǎn)換電路控制信號的邏輯判斷電路，該數(shù)字信號的驅(qū)動(dòng)電路，以及用于使兩端電氣設(shè)備實(shí)現(xiàn)電氣隔離的光電轉(zhuǎn)換電路；其中光電轉(zhuǎn)換電路的激勵(lì)端都是通過傳輸線與對端電氣設(shè)備的電氣隔離部件中數(shù)字信號驅(qū)動(dòng)電路的輸出相連接，且由對端電源向該激勵(lì)端供電；其光電轉(zhuǎn)換電路中的響應(yīng)端的輸出則作為本端電氣隔離部件接收到的對端數(shù)字信號，該響應(yīng)端則由本端電源供電。
文檔編號H03K19/02GK1531203SQ03119350
公開日2004年9月22日 申請日期2003年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
發(fā)明者李璠, 李勁敏, 安巖, 李 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司