一種開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，包括第一運(yùn)算放大器U1，所述第一運(yùn)算放大器U1的負(fù)極端和輸出端相連接成射極跟隨器，正極端通過(guò)偏置電路和開(kāi)集信號(hào)相連，所述第一運(yùn)算放大器U1的輸出端通過(guò)差分放大電路輸出差動(dòng)信號(hào)；所述偏置電路包括串聯(lián)在一起的電阻R1和電阻R7，所述電阻R1和電阻R7之間引出開(kāi)集信號(hào)接收端，所述開(kāi)集信號(hào)接收端通過(guò)限流電阻R2和第一運(yùn)算放大器U1的正極端相連。本實(shí)用新型通過(guò)偏置電路增加輸入信號(hào)電壓偏置，利用第一運(yùn)算放大器U1作為射極跟隨器，通過(guò)差分放大電路輸出差動(dòng)信號(hào)，從而能夠提高PLC控制脈沖信號(hào)的傳輸抗干擾性，簡(jiǎn)化PLC選型匹配電機(jī)控制器的局限性。
【專利說(shuō)明】
一種開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，尤其涉及一種開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在工業(yè)機(jī)器人控制器的應(yīng)用上多采用PLC和控制器通信，PLC通過(guò)脈沖信號(hào)來(lái)控制控制器進(jìn)而控制電機(jī)運(yùn)動(dòng)，到達(dá)指定的位置。PLC脈沖輸出多為集電極開(kāi)路信號(hào)，這種方式信號(hào)容易受干擾，長(zhǎng)距離傳輸時(shí)很容易產(chǎn)生信號(hào)錯(cuò)誤或者丟失，造成控制信號(hào)傳輸不穩(wěn)定。性能較好的控制器多采用差動(dòng)輸入來(lái)接受PLC的脈沖信號(hào)，差動(dòng)信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，能夠應(yīng)用于相對(duì)長(zhǎng)距離的信號(hào)傳輸。因此，有必要提供一種開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，用于PLC的集電極開(kāi)路信號(hào)和工業(yè)機(jī)器人控制器的差動(dòng)輸入信號(hào)的轉(zhuǎn)換。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，簡(jiǎn)單可靠，能夠提高PLC控制脈沖信號(hào)的傳輸抗干擾性，簡(jiǎn)化PLC選型匹配電機(jī)控制器的局限性。
[0004]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題而采用的技術(shù)方案是提供一種開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，包括第一運(yùn)算放大器U1，所述第一運(yùn)算放大器Ul的負(fù)極端和輸出端相連接成射極跟隨器，所述第一運(yùn)算放大器Ui的正極端通過(guò)偏置電路和開(kāi)集信號(hào)相連，所述第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端通過(guò)差分放大電路輸出差動(dòng)信號(hào)；所述偏置電路包括串聯(lián)在一起的電阻Rl和電阻R7，所述電阻Rl和電阻R7之間引出開(kāi)集信號(hào)接收端，所述開(kāi)集信號(hào)接收端通過(guò)限流電阻R2和第一運(yùn)算放大器Ul的正極端相連。
[0005]上述的開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，其中，所述差分放大電路包括第二運(yùn)算放大器U2，所述第二運(yùn)算放大器U2的負(fù)極端通過(guò)電阻R3和第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端相連，所述第二運(yùn)算放大器U2的負(fù)極端和輸出端之間通過(guò)電阻R4相連，所述第二運(yùn)算放大器U2的正極端通過(guò)電阻R5連接參考電壓信號(hào)，并通過(guò)電阻R6接地，所述電阻R3、電阻R4、電阻R5和電阻R6的阻值相同。
[0006]上述的開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，其中，所述第一運(yùn)算放大器Ul和第二運(yùn)算放大器U2均為T(mén)LC2272芯片。
[0007]本實(shí)用新型對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果:本實(shí)用新型提供的開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，通過(guò)偏置電路增加輸入信號(hào)電壓偏置，利用第一運(yùn)算放大器Ul作為射極跟隨器，增加信號(hào)輸入阻抗，再通過(guò)差分放大電路輸出差動(dòng)信號(hào)，簡(jiǎn)單可靠，從而能夠提高PLC控制脈沖信號(hào)的傳輸抗干擾性，簡(jiǎn)化PLC選型匹配電機(jī)控制器的局限性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為本實(shí)用新型開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的信號(hào)轉(zhuǎn)換示意圖；
[0010]圖3為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)換電路應(yīng)用連接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
[0012]圖1為本實(shí)用新型開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型提供的開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路包括第一運(yùn)算放大器Ul，所述第一運(yùn)算放大器Ul的負(fù)極端和輸出端相連接成射極跟隨器，所述第一運(yùn)算放大器Ul的正極端通過(guò)偏置電路和開(kāi)集信號(hào)相連，所述第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端通過(guò)差分放大電路輸出差動(dòng)信號(hào)Vout+和Vout-;所述偏置電路包括串聯(lián)在一起的電阻Rl和電阻R7，所述電阻Rl和電阻R7之間引出開(kāi)集信號(hào)Vin接收端，所述開(kāi)集信號(hào)接收端通過(guò)限流電阻R2和第一運(yùn)算放大器Ul的正極端相連。
[0014]本實(shí)用新型提供的開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，其中，所述差分放大電路包括第二運(yùn)算放大器U2，所述第二運(yùn)算放大器U2的負(fù)極端通過(guò)電阻R3和第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端相連，所述第二運(yùn)算放大器U2的負(fù)極端和輸出端之間通過(guò)電阻R4相連，所述第二運(yùn)算放大器U2的正極端通過(guò)電阻R5連接參考電壓信號(hào)Vref，并通過(guò)電阻R6接地，所述電阻R3、電阻R4、電阻R5和電阻R6的阻值相同。
[0015]本實(shí)用新型提供的開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，其中，Rl，R7構(gòu)成偏置電路，增加輸入信號(hào)電壓偏置；ui接成射極跟隨器，增加信號(hào)輸入阻抗；R3，R4，R5，R6和U2構(gòu)成差分放大電路；所述第一運(yùn)算放大器Ul和第二運(yùn)算放大器U2均可選用Rail to Rail的高精度單電源運(yùn)放TLC2272。
[0016]本實(shí)用新型提供的開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，工作原理如下:
[0017]PLC脈沖開(kāi)機(jī)信號(hào)Vin通過(guò)電阻R7上拉為電平信號(hào)，通過(guò)運(yùn)算放大器Ul和U2以及Vref得到差分輸出信號(hào)Vout+和Vout-。
[0018]請(qǐng)參見(jiàn)圖2，當(dāng)輸入信號(hào)Vin為低電平時(shí)，輸出Vout- = Vref, Vout+ = 0，輸出差分信號(hào)=(Vout+) - (Vout-) = -Vref ；
[0019]當(dāng)輸入信號(hào)Vin 為高電平時(shí)，輸出 Vout- = Vref-(Vout-), Vout+ = Vcc*Rl/(R1+R7)，輸出差分信號(hào)=(Vout+) - (Vout-) = 2*Vcc*Rl/(Rl+R7)-Vref。
[0020]通過(guò)上述計(jì)算可以得出:通過(guò)適當(dāng)?shù)呐渲肦l，R7，Vref，本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)集信號(hào)到差動(dòng)信號(hào)很好的轉(zhuǎn)換。
[0021]圖3為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)換電路應(yīng)用連接示意圖。
[0022]請(qǐng)繼續(xù)參見(jiàn)圖3，下面以應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人控制器和PLC通信的開(kāi)集信號(hào)轉(zhuǎn)差動(dòng)信號(hào)為例。上位裝置PLC發(fā)出的脈沖指令(開(kāi)集方式)通過(guò)本實(shí)用新型的轉(zhuǎn)換電路裝置轉(zhuǎn)換為兩路差動(dòng)信號(hào)連接到工業(yè)機(jī)器人控制器(分別為3A和4A，17B和18B)，如果要長(zhǎng)距離傳輸，本實(shí)用新型轉(zhuǎn)換電路要和上位裝置(PLC)靠近安裝。由此可見(jiàn)，通過(guò)本實(shí)用新型轉(zhuǎn)換電路能夠?qū)崿F(xiàn)PLC和工業(yè)機(jī)器人控制器之間的脈沖控制信號(hào)的轉(zhuǎn)換和傳輸，把開(kāi)集信號(hào)轉(zhuǎn)換成差動(dòng)信號(hào)可以極大地提高傳輸信號(hào)的抗干擾性，也極大的增加脈沖控制信號(hào)的傳輸距離，擴(kuò)展了 PLC和工業(yè)機(jī)器人控制器之間接口的選擇便利性，為更好的使用工業(yè)機(jī)器人增加了應(yīng)用的便捷性。
[0023]雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本實(shí)用新型，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的修改和完善，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求書(shū)所界定的為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括第一運(yùn)算放大器U1，所述第一運(yùn)算放大器Ul的負(fù)極端和輸出端相連接成射極跟隨器，所述第一運(yùn)算放大器Ul的正極端通過(guò)偏置電路和開(kāi)集信號(hào)相連，所述第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端通過(guò)差分放大電路輸出差動(dòng)信號(hào)；所述偏置電路包括串聯(lián)在一起的電阻Rl和電阻R7，所述電阻Rl和電阻R7之間引出開(kāi)集信號(hào)接收端，所述開(kāi)集信號(hào)接收端通過(guò)限流電阻R2和第一運(yùn)算放大器Ul的正極端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述差分放大電路包括第二運(yùn)算放大器U2，所述第二運(yùn)算放大器U2的負(fù)極端通過(guò)電阻R3和第一運(yùn)算放大器Ul的輸出端相連，所述第二運(yùn)算放大器U2的負(fù)極端和輸出端之間通過(guò)電阻R4相連，所述第二運(yùn)算放大器U2的正極端通過(guò)電阻R5連接參考電壓信號(hào)，并通過(guò)電阻R6接地，所述電阻R3、電阻R4、電阻R5和電阻R6的阻值相同。
3.如權(quán)利要求2所述的開(kāi)集信號(hào)與差動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，所述第一運(yùn)算放大器Ul和第二運(yùn)算放大器U2均為T(mén)LC2272芯片。
【文檔編號(hào)】H03K19/0185GK204206156SQ201420587098
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】謝偉 申請(qǐng)人:上海坤地機(jī)電科技有限公司