數(shù)字信號隔離傳輸裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了數(shù)字信號隔離傳輸裝置，包括信號轉(zhuǎn)換模塊、耦合變壓器、施密特觸發(fā)器以及偏置電壓提供模塊；耦合變壓器包括初級繞組以及次級繞組，初級繞組的第一端與信號轉(zhuǎn)換模塊的信號輸出端連接，第二端接地；次級繞組的第一端與施密特觸發(fā)器的信號輸入端連接，第二端與通過偏置電壓提供模塊接地；其中，信號轉(zhuǎn)換模塊將輸入的待傳輸數(shù)字信號的上升沿轉(zhuǎn)換為正向尖脈沖信號，下降沿轉(zhuǎn)換為負(fù)向尖脈沖信號；在有脈沖信號產(chǎn)生時，偏置電壓提供模塊提供正向偏置電壓，無脈沖信號產(chǎn)生時，為施密特觸發(fā)器的信號輸入端提供信號保持電壓。通過本發(fā)明，在信號中包含較多直流分量的情況下，也能使用磁耦合的方式來實現(xiàn)數(shù)字信號的隔離傳輸。
【專利說明】數(shù)字信號隔離傳輸裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字信號傳輸【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及數(shù)字信號隔離傳輸裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)控制、高精度數(shù)據(jù)采集、長距離通信、高低壓混合系統(tǒng)等電路設(shè)計中，經(jīng)常要用到數(shù)字信號隔離傳輸電路。數(shù)字信號隔離傳輸電路主要用于實現(xiàn)各種數(shù)字設(shè)備之間通訊的電氣隔離。一般來說，常用的隔離方式有光耦合隔離和磁耦合隔離兩種。
[0003]其中，普通的光耦合電路在低速率數(shù)據(jù)傳輸時成本較低，在用于高頻信號的傳輸時成本較高，而且功耗也很高，因此，光耦合隔離方式適合傳輸?shù)皖l信號和直流信號，但功耗較大；磁稱合隔離方式適合傳輸高頻信號，成本較低且傳輸帶寬也較高，但是，由于磁率禹合是利用電磁信號的交變來傳遞信號，在信號中包含較多直流分量時無法直接傳輸，因此，磁耦合電路一般不能用于直流或低頻信號的傳輸，且需要對隔離輸出信號整形后才能為接收數(shù)字電路使用。
[0004]因此，迫切需要本領(lǐng)域技術(shù)人員解決的技術(shù)問題就在于，如何在信號中包含較多直流分量的情況下，也能使用磁耦合的方式來實現(xiàn)數(shù)字信號的隔離傳輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了數(shù)字電路隔離傳輸裝置，在信號中包含較多直流分量的情況下，也能使用磁耦合的方式來實現(xiàn)數(shù)字信號的隔離傳輸，并且電路簡單，功耗和成本都比較低。
[0006]本發(fā)明提供了如下方案:
一種數(shù)字信號隔離傳輸裝置，包括信號轉(zhuǎn)換模塊、耦合變壓器、施密特觸發(fā)器以及偏置電壓提供模塊；
所述耦合變壓器包括初級繞組以及次級繞組，所述初級繞組的第一端與所述信號轉(zhuǎn)換模塊的信號輸出端連接，第二端接地；
所述次級繞組的第一端與所述施密特觸發(fā)器的信號輸入端連接，第二端與通過所述偏置電壓提供模塊接地；
其中，所述信號轉(zhuǎn)換模塊將輸入的待傳輸數(shù)字信號的上升沿轉(zhuǎn)換為正向尖脈沖信號，下降沿轉(zhuǎn)換為負(fù)向尖脈沖信號，并輸入到所述耦合變壓器的初級繞組，以便初級繞組將脈沖信號耦合到次級繞組，并通過次級繞組輸入到所述施密特觸發(fā)器；
在次級繞組中有脈沖信號產(chǎn)生時，所述偏置電壓提供模塊為耦合過來的脈沖信號提供正向偏置電壓，以使得耦合過來的正向尖脈沖信號將所述施密特觸發(fā)器的輸出置高，耦合過來的負(fù)向尖脈沖信號將所述施密特觸發(fā)器的輸出置低；
在次級繞組中沒有脈沖信號產(chǎn)生時，所述偏置電壓提供模塊為所述施密特觸發(fā)器的信號輸入端提供信號保持電壓，以使得施密特觸發(fā)器的輸出保持在脈沖信號消失前的狀態(tài)不變，其中，所述信號保持電壓在施密特觸發(fā)器的正向閾值電壓與負(fù)向閾值電壓之間。
[0007]可選地，所述信號轉(zhuǎn)換模塊具體為容量小于預(yù)置閾值的第一電容。[0008]可選地，所述第一電容的兩端還并聯(lián)有第一電阻。
[0009]可選地，所述偏置電壓提供模塊具體包括第二電阻以及第三電阻，其中，所述次級繞組的第二端通過所述第二電阻連接到所述施密特觸發(fā)器工作電源的輸入端，通過所述第三電阻接地。
[0010]可選地，所述第二電阻與第三電阻的電阻值之間的比例，根據(jù)施密特觸發(fā)器的正負(fù)向閾值之間的平均值與工作電壓之間的比例確定。
[0011]可選地，所述第三電阻的兩端還并聯(lián)有第二電容。
[0012]可選地，所述耦合變壓器由導(dǎo)磁體加導(dǎo)體線圈制成。
[0013]可選地，所述耦合變壓器由制作在印刷線路板上的導(dǎo)線進(jìn)行感應(yīng)。
[0014]可選地，所述耦合變壓器由集成電路芯片進(jìn)行感應(yīng)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果:
通過本發(fā)明實施例，在將待傳輸?shù)臄?shù)字電平信號輸入到耦合變壓器的初級繞組之前，首先轉(zhuǎn)換成尖脈沖信號，在次級繞組側(cè)，使用施密特觸發(fā)器對信號進(jìn)行還原，并且可以為耦合過來的脈沖信號提供正向偏置電壓，在無脈沖信號的狀態(tài)下，為施密特觸發(fā)器提供信號保持電壓，使得施密特觸發(fā)器的輸出保持在上一個狀態(tài)。這樣，無論是輸入端的數(shù)字電平信號是否包含直流分量、無論直流分量是多還是少，都可以實現(xiàn)準(zhǔn)確的隔離傳輸。并且，電路實現(xiàn)簡單，功耗和成本都比較低，還能傳輸任意編碼的數(shù)字信號，傳輸速率可以在處于零至百兆的較寬范圍。
[0016]當(dāng)然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是本發(fā)明實施例提供的數(shù)字信號隔離傳輸裝置的示意圖；
圖2是本發(fā)明實施例提供的數(shù)字信號隔離傳輸裝置中各點的波形示意圖；
圖3是本發(fā)明實施例提供的另一數(shù)字信號隔離傳輸裝置的示意圖。
[0019]
【具體實施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]在本發(fā)明實施例中，提供了一種新型的數(shù)字信號隔離傳輸裝置，在該裝置中，在將待傳輸?shù)臄?shù)字電平信號輸入到耦合變壓器的初級繞組之前，首先轉(zhuǎn)換成尖脈沖信號，在次級繞組側(cè)，使用施密特觸發(fā)器對信號進(jìn)行還原。下面對具體的實現(xiàn)方式進(jìn)行詳細(xì)地介紹。
[0022]參見圖1，本發(fā)明實施例提供了 一種數(shù)字信號隔離傳輸裝置，該裝置可以包括信號轉(zhuǎn)換模塊101、耦合變壓器102、施密特觸發(fā)器103以及偏置電壓提供模塊104 ；
耦合變壓器102包括初級繞組以及次級繞組，初級繞組的第一端與信號轉(zhuǎn)換模塊101的信號輸出端連接，第二端接地；
次級繞組的第一端與施密特觸發(fā)器103的信號輸入端連接，第二端與通過偏置電壓提供模塊104接地。
[0023]其中，信號轉(zhuǎn)換模塊101將輸入的待傳輸數(shù)字信號的上升沿轉(zhuǎn)換為正向尖脈沖信號，下降沿轉(zhuǎn)換為負(fù)向尖脈沖信號，并輸入到耦合變壓器102的初級繞組，以便初級繞組將脈沖信號耦合到次級繞組，并通過次級繞組輸入到施密特觸發(fā)器103 ；
在次級繞組中有脈沖信號產(chǎn)生時，偏置電壓提供模塊104為耦合過來的脈沖信號提供正向偏置電壓，以使得耦合過來的正向尖脈沖信號將施密特觸發(fā)器103的輸出置高，耦合過來的負(fù)向尖脈沖信號將施密特觸發(fā)器103的輸出置低；
在次級繞組中沒有脈沖信號產(chǎn)生時，偏置電壓提供模塊104為施密特觸發(fā)器103的信號輸入端提供信號保持電壓，以使得施密特觸發(fā)器103的輸出保持在脈沖信號消失前的狀態(tài)不變，其中，該信號保持電壓在施密特觸發(fā)器103的正向閾值電壓與負(fù)向閾值電壓之間。
[0024]也就是說，在本發(fā)明實施例中，在耦合變壓器的初級繞組端，在具體傳輸數(shù)字信號之前，首先先將數(shù)字電平信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得其上升沿轉(zhuǎn)換為正向尖脈沖信號，下降沿轉(zhuǎn)換為負(fù)向尖脈沖信號。如圖2所示，其示出了在圖1所示的電路圖中，信號在各個節(jié)點處的波形圖。其中，①點的波形即為輸入的數(shù)字電平信號的矩形波，②點的波形為經(jīng)過信號轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換之后得到的波形，可見，①點的波形中的上升沿全部被轉(zhuǎn)換為正向尖脈沖，下降沿全部被轉(zhuǎn)換為負(fù)向尖脈沖，在無上升沿或者下降沿的狀態(tài)下，不會產(chǎn)生脈沖信號。其中，假設(shè)①點的波形用+Iv的電壓來代表高電平，Ov電壓代表低電平，則對于②點的波形，其正向尖脈沖的最大值為+lv，負(fù)向尖脈沖的最小值為-lv。
[0025]轉(zhuǎn)換之后的信號會輸入到耦合變壓器102的初級繞組，然后會耦合到次級繞組，次級繞組會將耦合過來的信號輸入到施密特觸發(fā)器103，以便通過施密特觸發(fā)器103進(jìn)行還原得到原始數(shù)字電平信號。其中，施密特觸發(fā)器的工作原理大致是:對輸入信號電壓的變化方向以及數(shù)值進(jìn)行檢測，如果發(fā)現(xiàn)正向變化的電壓，并且達(dá)到正向電壓閾值，則輸出置高，如果發(fā)現(xiàn)負(fù)向變化的電壓，并且達(dá)到負(fù)向電壓閾值，則輸出置低。例如，正向閾值電壓為3v，負(fù)向閾值電壓為2v，則在發(fā)現(xiàn)正向變化的電壓，并且達(dá)到3v時，將輸出置高，在發(fā)現(xiàn)負(fù)向變化的電壓，并且降到2v時，則輸出置低。也就是說，電壓變化方向以及對應(yīng)方向上的電壓閾值兩個方面都是施密特觸發(fā)器的判斷依據(jù)。其中，施密特觸發(fā)器的正向閾值以及負(fù)向閾值一般均為正值，而②點的波形中，正向尖脈沖信號的電壓，是從Ov開始正向變化，正向的最大值也就是lv，此時，可能就算是最大值也不會使得施密特觸發(fā)器103的輸出置高；相應(yīng)的，負(fù)向尖脈沖信號的電壓，是從Ov開始進(jìn)行負(fù)向變化，負(fù)向的最低值為-lv，此時，也不會使得施密特觸發(fā)器103的輸出置低。為此，在本發(fā)明實施例中，次級繞組的第二端還連接有一個偏置電壓提供模塊104，該模塊為③點的輸出信號提供一個正向的偏移，例如正向偏移電壓可以為2.5v。如圖2中所示，③點處的波形與②點的波形在形狀上是相同的，但是對應(yīng)的電壓數(shù)值會有所不同。如，對于②點的波形，如果其正向脈沖的最大值為+lv，負(fù)向脈沖的最大值為-lv，無脈沖產(chǎn)生時，電壓為0v，再假設(shè)偏置電壓為+2.5v，則③點處的波形中，正向脈沖的最大值為+3.5v,負(fù)向脈沖的最大值為+1.5v,無脈沖產(chǎn)生時，電壓為2.5v。將正向偏移后的信號輸入到施密特觸發(fā)器103中，就可以使得施密特觸發(fā)器能夠起到以下作用:耦合過來的正向尖脈沖信號將所述施密特觸發(fā)器的輸出置高，耦合過來的負(fù)向尖脈沖信號將所述施密特觸發(fā)器的輸出置低。由于正向尖脈沖的出現(xiàn)，代表著輸入的數(shù)字電平信號中存在一個上升沿，相應(yīng)的，對應(yīng)傳輸?shù)谋忍匚粦?yīng)該是從“O”變成“ I ”，負(fù)向尖脈沖的出現(xiàn)，代表著輸入的數(shù)字電平信號中存在一個下降沿，相應(yīng)的，對應(yīng)傳輸?shù)谋忍匚粦?yīng)該是從“I”變成“O”。而在本發(fā)明實施例中，施密特觸發(fā)器可以在接收到一個正向尖脈沖并達(dá)到正向閾值電壓時，將輸出置高，反之則置低，因此，恰好可以與發(fā)送端數(shù)字電平信號的實際情況相匹配，達(dá)到信號還原的目的。
[0026]通過以上所述可見，通過本發(fā)明實施例提供的方案，對于存在脈沖信號的情況下對信號的還原起到了很好的作用，同時，對于沒有脈沖信號產(chǎn)生也即當(dāng)輸入信號中存在直流分量時，該方案也能進(jìn)行有效的還原。需要說明的是，通過本發(fā)明實施例提供的信號轉(zhuǎn)換模塊，只有在輸入電平信號存在上升沿或者下降沿的時候，才會產(chǎn)生脈沖信號，其他大部分時間都是沒有脈沖信號產(chǎn)生的。在沒有脈沖信號產(chǎn)生時，證明原始輸入的數(shù)字信號在這段期間內(nèi)是保持上一狀態(tài)的不變的。也就是說，如果施密特觸發(fā)器103在上述無脈沖信號產(chǎn)生的時候，能夠保持上一個狀態(tài)(也即脈沖信號消息前的狀態(tài))不變，則可以正確的還原輸入信號中的直流分量部分。
[0027]圖1所示的電路中能夠達(dá)到上述目的，這是因為，在耦合變壓器102的次級繞組的第二端還連接有一個偏置電壓提供模塊，該模塊除了可以在有脈沖信號產(chǎn)生的情況下，為耦合過來的脈沖信號提供一個正向偏移之外，還可以在沒有脈沖信號產(chǎn)生的情況下，為施密特觸發(fā)器103的信號輸入端提供一個電壓相對穩(wěn)定的輸入信號，由于稱合變壓器102本身的阻抗比較小，因此該輸入信號的電壓(也即圖1中③點的電壓)與⑤點的輸出電壓是近似相等的，并且與為脈沖信號提供的偏置電壓相等。因此，在無脈沖信號產(chǎn)生的狀態(tài)下，③點輸入到施密特變壓器的電壓會小于正向脈沖存在時的電壓，大于負(fù)向脈沖存在時的電壓，并且，該無脈沖信號產(chǎn)生時的電壓在施密特觸發(fā)器的正向閾值電壓與負(fù)向閾值電壓之間，這樣，可以使得施密特觸發(fā)器的④點輸出保持在脈沖信號消息前的狀態(tài)不變，為此，在本發(fā)明實施例中，將該電壓稱為“信號保持電壓”。
[0028]也就是說，通過本發(fā)明實施例提供的數(shù)字信號隔離傳輸裝置，無論是輸入端的數(shù)字電平信號是否包含直流分量、無論直流分量是多還是少，都可以實現(xiàn)準(zhǔn)確的隔離傳輸。如圖2中的④點可見，其與①點的輸入信號的波形是相同的。并且，對數(shù)字信號的編碼方式?jīng)]有限制，傳輸速率可以在處于零至百兆的較寬范圍，適應(yīng)性強，并且電路簡單，功耗和成本都比較低。
[0029]具體實現(xiàn)時，信號轉(zhuǎn)換模塊101的具體實現(xiàn)方式可以有多種，例如可以設(shè)計一個專門的電路，用于將輸入的電平信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并使得上升沿被轉(zhuǎn)換為正向尖脈沖，下降沿轉(zhuǎn)換為負(fù)向尖脈沖，其中，尖脈沖越尖銳，效果會越好?；蛘?，在另一種實現(xiàn)方式下，信號轉(zhuǎn)換模塊101也可以直接由一個小容量的電容來實現(xiàn)。參見圖3 (其中，Tl為耦合傳感器，Ul為施密特觸發(fā)器)，具體的，電容Cl就可以作為信號轉(zhuǎn)換模塊來存在，只不過為了使得上升沿被轉(zhuǎn)換為正向尖脈沖，下降沿轉(zhuǎn)換為負(fù)向尖脈沖，該電容Cl的容量不能太大。當(dāng)然，在具體實現(xiàn)時，由于電容Cl與耦合傳感器中的電感之間可能會產(chǎn)生振蕩，這種振蕩可能會被耦合到次級繞組中，對施密特觸發(fā)器造成誤觸發(fā)，最終導(dǎo)致信號傳輸?shù)氖д妗榇?，在?yōu)選的實施例中，還可以在電容Cl的兩端并聯(lián)一個電阻Rl，這樣可以避免電容Cl與耦合變壓器的電阻之間產(chǎn)生振蕩，改善信號傳輸質(zhì)量。
[0030]對于偏置電壓提供模塊，具體實現(xiàn)方式也可以有多種，例如，可以采用專用的電源芯片來實現(xiàn)?；蛘?，在一種優(yōu)選的實現(xiàn)方式中，還可以直接利用施密特觸發(fā)器的工作電源來獲得。具體的，參見圖3，耦合變壓器次級繞組的第二端可以通過電阻R2連接到施密特觸發(fā)器工作電源的輸入端，通過電阻R3接地，這樣，R2與R3形成了一個分壓電路，使得⑤點獲得一個電壓，該電壓就可以為耦合過來的脈沖信號提供正向偏移，使其能夠觸發(fā)施密特觸發(fā)器輸出信號的置高或置低，或者也可以在無脈沖信號產(chǎn)生時，為施密特觸發(fā)器的信號輸入端提供一個信號保持電壓，使得施密特觸發(fā)器輸出信號保持在上一狀態(tài)不變，并最終實現(xiàn)對信號的還原。其中，關(guān)于R2與R3的電阻值之間的比例，可以根據(jù)施密特觸發(fā)器的正負(fù)向閾值之間的平均值與工作電壓之間的比例來確定。例如，假設(shè)施密特觸發(fā)器的正負(fù)向閾值之間的平均值與工作電壓之間的比例為1:2，則R2與R3的電阻值可以是相等的，這樣，⑤點的偏置電壓等于施密特觸發(fā)器工作電壓的二分之一，而施密特觸發(fā)器的正向閾值與負(fù)向閾值的平均值也等于其工作電壓的二分之一，因此，該電壓值對于施密特觸發(fā)器的信號保持可以起到更好的效果。當(dāng)然，如果施密特觸發(fā)器的正負(fù)向閾值之間的平均值與工作電壓之間的比例為2:5，則R2與R3的電阻值之間的比例也可以為2:5，等等，以此類推。
[0031]利用上述分壓電路的方式來提供偏置電壓，其好處至少有以下兩方面:一方面，施密特觸發(fā)器是一種有源器件，其工作電源是必不可少的，這樣，就可以充分利用已有的電源，而不需要再另外提供單獨的電源芯片，以此進(jìn)一步降低電路的功耗；另一方面，由于施密特觸發(fā)器的工作電源的電壓可能并不能一直保持在某個電壓值不變，而是會有一些波動，例如，正常情況下，工作電壓可能是在5v，但是實際上該工作電壓值可能是在4.5-5.5v之間波動，隨著該電壓值的波動，正向閾值以及負(fù)向閾值都可能隨之發(fā)生變化，因此，如果將⑤點的偏置電壓設(shè)定為某個固定值(例如2.5v)，則一旦施密特觸發(fā)器的工作電壓發(fā)生波動，則也可能會對施密特觸發(fā)器造成誤觸發(fā)。而在使用上述分壓電路提供偏置電壓的情況下，可以使得⑤點產(chǎn)生的偏置電壓可以跟隨工作電壓的變化，這樣可以避免上述誤觸發(fā)等現(xiàn)象。
[0032]另外，在實際應(yīng)用中，為了進(jìn)一步提高信號傳輸質(zhì)量，還可以在R3的兩端并聯(lián)上一個電容C2，這樣R3與C2之間可以形成一個濾波器，可以為⑤點提供更為穩(wěn)定的電壓，從而提高信號傳輸質(zhì)量。
[0033]需要說明的是，在本發(fā)明實施例中，耦合變壓器的具體實現(xiàn)方式可以有多種，例如，可以是由導(dǎo)磁體加導(dǎo)體線圈制成，或者，也可以由制作在印刷線路板上的導(dǎo)線進(jìn)行感應(yīng)，再或者，還可以由集成電路芯片進(jìn)行感應(yīng)，等等。另外，施密特觸發(fā)器的具體電路結(jié)構(gòu)也可以有多種，既可以用通用的數(shù)字集成電路來實現(xiàn)，也可以用分立器件構(gòu)成，總之，只要符合施密特觸發(fā)器的基本工作原理，都可以應(yīng)用在本發(fā)明實施例提供的裝置中，這里不進(jìn)行限定，也不再對施密特觸發(fā)器的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)介紹。
[0034]通過以上的實施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如R0M/RAM、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
[0035]本說明書中的各個實施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于系統(tǒng)或系統(tǒng)實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述得比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所描述的系統(tǒng)及系統(tǒng)實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實施。
[0036]以上對本發(fā)明所提供的數(shù)字電路隔離傳輸裝置，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實施方式】及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字信號隔離傳輸裝置，其特征在于，包括信號轉(zhuǎn)換模塊、耦合變壓器、施密特觸發(fā)器以及偏置電壓提供模塊； 所述耦合變壓器包括初級繞組以及次級繞組，所述初級繞組的第一端與所述信號轉(zhuǎn)換模塊的信號輸出端連接，第二端接地； 所述次級繞組的第一端與所述施密特觸發(fā)器的信號輸入端連接，第二端與通過所述偏置電壓提供模塊接地； 其中，所述信號轉(zhuǎn)換模塊將輸入的待傳輸數(shù)字信號的上升沿轉(zhuǎn)換為正向尖脈沖信號，下降沿轉(zhuǎn)換為負(fù)向尖脈沖信號，并輸入到所述耦合變壓器的初級繞組，以便初級繞組將脈沖信號耦合到次級繞組，并通過次級繞組輸入到所述施密特觸發(fā)器； 在次級繞組中有脈沖信號產(chǎn)生時，所述偏置電壓提供模塊為耦合過來的脈沖信號提供正向偏置電壓，以使得耦合過來的正向尖脈沖信號將所述施密特觸發(fā)器的輸出置高，耦合過來的負(fù)向尖脈沖信號將所述施密特觸發(fā)器的輸出置低； 在次級繞組中沒有脈沖信號產(chǎn)生時，所述偏置電壓提供模塊為所述施密特觸發(fā)器的信號輸入端提供信號保持電壓，以使得施密特觸發(fā)器的輸出保持在脈沖信號消失前的狀態(tài)不變，其中，所述信號保持電壓在施密特觸發(fā)器的正向閾值電壓與負(fù)向閾值電壓之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字信號隔離傳輸裝置，其特征在于，所述信號轉(zhuǎn)換模塊具體為容量小于預(yù)置閾值的第一電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字信號隔離傳輸裝置，其特征在于，所述第一電容的兩端還并聯(lián)有第一電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的數(shù)字信號隔離傳輸裝置，其特征在于，所述偏置電壓提供模塊具體包括第二電阻以及第三電阻，其中，所述次級繞組的第二端通過所述第二電阻連接到所述施密特觸發(fā)器工作電源的輸入端，通過所述第三電阻接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字信號隔離傳輸裝置，其特征在于，所述第二電阻與第三電阻的電阻值之間的比例，根據(jù)施密特觸發(fā)器的正負(fù)向閾值之間的平均值與工作電壓之間的比例確定。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字信號隔離傳輸裝置，其特征在于，所述第三電阻的兩端還并聯(lián)有第二電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的數(shù)字信號隔離傳輸裝置，其特征在于，所述耦合變壓器由導(dǎo)磁體加導(dǎo)體線圈制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的數(shù)字信號隔離傳輸裝置，其特征在于，所述耦合變壓器由制作在印刷線路板上的導(dǎo)線進(jìn)行感應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的數(shù)字信號隔離傳輸裝置，其特征在于，所述耦合變壓器由集成電路芯片進(jìn)行感應(yīng)。
【文檔編號】H03K19/0175GK104038204SQ201410236534
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】徐文韜 申請人:北京軟石科技發(fā)展有限公司