專利名稱：數(shù)據(jù)隔離傳輸器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于計算機接口領域，適用于計算機主機和終端、個人機和網(wǎng)絡服務器及其他使用RS232接口通訊的設備間通訊。
RS232－C是國際標準計算機通訊規(guī)約之一。一般采用三至四根芯線實現(xiàn)計算機設備之間的串行通訊。但是通訊距離僅50英尺，而且，設備之間有直接電聯(lián)系，彼此干擾，當距離較遠時，一方面?zhèn)鬏斦`碼率提高或因信號衰減太多無法通訊，另一方面，線上引進外界干擾信號或由于兩地電平不同而引進干擾信號可高達數(shù)百伏，常將接口芯片擊穿甚至破壞計算機系統(tǒng)安全運行。為擴大通訊距離，國外一般采用在通訊線兩端加裝調制解調器，將數(shù)字信號變成模擬信號傳輸并加以隔離。但價格昂貴，通訊速率為9600波特的調制器，價格近萬元。近兩年，國內及香港已有解決上述問題的接口電路，但有的只適用于三根芯線的接口電路，有的不能解決隔離的問題，因此使用均存在局限性。
本實用新型的目的是提供一種結構簡單、故障率低、價格便宜、且有極強的抗干擾能力，傳輸速率高，傳輸距離可達8KM的數(shù)據(jù)隔離傳輸器。
本實用新型的特征是由主機收發(fā)模塊和終端收發(fā)模塊組成，主機收發(fā)模塊由一路發(fā)送二路接收電路組成，終端收發(fā)模塊由一路接收二路發(fā)送電路組成；發(fā)送電路是由限幅保護電路通過反相器倒相后接光電耦合電路，再經(jīng)過三極管提高轉換速率放大后，由恒流源電路輸出；接收電路是由光電耦合電路和三極管放大電路組成。
由于在電路中采用了光電耦合電路，從而使通訊線與接終端接口的線實行了完全隔離，采用三極管提高轉換速度放大電路，增加了傳輸速率，使傳輸速率可達9600波特及以下，傳輸線上訊號采用恒流源傳送，有效地減少了干擾的影響，最遠傳輸距離達8KM，其結構簡單，故障率低，價格便宜，經(jīng)對安裝的24套使用，計算機接口故障減少40倍。
下面結合電路圖說明結構和原理。
附

圖1為主機側接口電路；圖2為終端側接口電路。
圖1中RS232插口A接主機RS232端口；RS232插口B接通訊線，其中3號線將主機發(fā)出信號經(jīng)通訊線傳向終端，2號與20號線電路相同，將終端經(jīng)通訊線傳來信息送往主機，7號線為公共零線。
3號線上，電阻R1與二極管D1的陽極、二極管D2的陰極及反相器LS的輸入端相連，二極管D1的陽極接＋5V電源，二極管D2陽極接地；電阻R1、二極管D1、D2構成限幅保護電路，信號經(jīng)反相器LS倒相后接光電耦合電路V1的輸入端，接在V1的發(fā)光二極管陽極上，當3號線為高電平時，反相器LS輸出低電平，發(fā)光二極管不亮，光電耦合電路V1的三極管截止；反這當3號線為低電平時，V1的三極管導通，V1中發(fā)光二極管與三極管依靠光聯(lián)系兩者實現(xiàn)可靠的電隔離，三極管G3和電阻R3、R4、R6構成提高轉換速率的放大電路，三極管G3的發(fā)射極接光電耦合電路V1中三極管的集電極，發(fā)射極接電阻R19接負電源，三極管G3集電極輸出經(jīng)電阻R5、二極管D6接三極管G4基極，G4和二極管D3、D4、電阻R7接成恒流源電路，終端B口7號線接＋12伏電源，經(jīng)二極管D5、D4、D3給三極管G4基極偏置，由于二極管D3、D4限幅作用，保證三極管G4的基極和發(fā)射極之間有穩(wěn)定的電流；當光電耦合電路V1的三極管截止時，三極管G3的集電極管三極和G4基極均為高電平，三極管G4截止，G4集電極接RS232的B口的3號線無電流輸出。當光電耦合電路V1導通時，負12伏電源的零線經(jīng)二極管D4、D3、D6、D5和三極管G3、光電耦合電路V1、電阻R19構成回路，二極管D4、D3將三極管G4基極嵌制在－1.4V，三極管G4導通，終端側的＋12V電源經(jīng)7號線和二極管D5、電阻R7、三極管G4向3號線產生恒定電流，電阻R7的負反饋作用保證3號線上電流大小為定值。
2號線與20號線相同，以2號線為例，R232的B口的2號線來自通訊線2號線，接至光電耦合電路V2的發(fā)光二極管的陰極，當終端側2號線為高電平時，發(fā)光管不亮，光電耦合電路V2的三極管不導通當2號線低電平時，終端側＋12V電源經(jīng)7號線，光電耦合電路V2和2號線構成回路，發(fā)光管發(fā)光，光電耦合電路V2的三極管導通，V2的光敏三極管集電極接三極管G1發(fā)射極，其發(fā)射極接電阻R16再接負電源，三極管G1和電阻R8、R9、R10構成普通放大電路，三極管G1的集電極接RS232A口的2腳，并接在主機R232A口的2腳上，當光電耦合電路V2的三極管導通時，三極管G1導通，2腳為低電平－10V左右，當光電耦合電路V2截止時，2腳為高電平＋12，由于光電耦合電路V1、V2、V3的作用，使接主機的RS232A口的四條線與接通訊線的RS232B口的四條線完全隔離。
圖2為終端側電路，RS232B1口接通訊線，R232A1口接終端的RS232端口，3號線接法與圖1中2、20號線電路完全一樣，只是RS232的B1口的3號線，接光電耦合電路V4的發(fā)光二極管的陽極，其陰極接零線。當3號線中有電流通過時，發(fā)光二極管亮，光電耦合電路V4的三極管導通，三極管G5的集電極為－10V左右，反之，3號線無電流時，光電耦合電路V4的發(fā)光管滅，三極管截止，三極管G5的集電極為＋12伏，經(jīng)R232A1口接終端的3號線，保證了終端3號線電平的需要。圖2中2、20號線接法和工作情況與主機側(圖1)的3號線完全一樣。由于光電耦合電路V6、V7、V8的作用使通訊線的四根線與接終端的R232A1口的四根線實現(xiàn)完全電隔離；由于恒流源G6、G8的作用，使終端側的2、20號線信息以恒流方式傳向主機，可有效減少干擾的影響，同時三極管G6、G8也使電路傳輸頻率大大增加，使能滿足通訊速率的需要。
實際應用說明，本實用新型較好地解決了一切采用R232－C規(guī)約通訊的計算機設備間中近距離通訊問題，可增加通訊可靠性和安全性，降低網(wǎng)絡成本，具有實有價值。
權利要求1.一種用于計算機主機和終端接口的數(shù)據(jù)隔離傳輸器，其特征是主機收發(fā)模塊由一路發(fā)送二路接收電路組成，終端收發(fā)模塊由一路接收二路發(fā)送電路組成；主機發(fā)送信號由A口3號線經(jīng)限幅保護電路通過反相器LS倒相后接光電耦合電路V1的輸入端，再經(jīng)三極管提高傳輸速率放大后，由恒流源電路輸出至B口的3號線經(jīng)通訊線傳向終端；由B口的2號和20號線將終端經(jīng)通訊線傳來的信號分別經(jīng)過光電耦合電路V2、V3和三極管提高傳輸速率放大后接主機A口的2號、20號線；終端側B1口的3號線經(jīng)光電耦合器V4和三極管放大電路接終端A1口的3號線；由A1口的2號線和20號線分別經(jīng)限幅保護電路通過反相器LS倒后接光電耦合電路V5、V6，再由三極管提高傳輸速率放大后，經(jīng)恒流源電路輸出至B1口的2號和20號線傳向主機。
2.如權利要求1所述的數(shù)據(jù)隔離傳輸器，其特征是所說的提高傳輸速率放電路是由光電耦合器V1與三極管G3以及接在三極管G3基極的電阻R4、R6和光電耦合器V1發(fā)射極電阻R19構成，并由三極管G3集電極輸出。
3.如權利要求1所述的數(shù)據(jù)隔離傳輸器，其特征是所說的恒流源電路是由三極管G4和接在基極的二極管D3、D4、D5，接于發(fā)射極的電阻R7組成，并由三極管G4的基極和發(fā)射極之間輸出。
專利摘要本實用新型是用于計算機主機和終端接口的數(shù)據(jù)隔離傳輸器。主機是由二路接收一路發(fā)送電路組成，終端是由一路接收二路發(fā)送電路組成，發(fā)送電路由限幅保護電路、光電耦合電路、三極管提高轉換速率放大電路和恒流源電路組成，接收電路由光電耦合電路和放大電路組成。本實用新型具有極強的抗干擾能力，最遠傳輸距離可達8KM，傳輸速率9600波特及以下，且結構簡單，故障率低，價格便宜，經(jīng)試用，計算機接口故障減少40倍。
文檔編號H04L29/10GK2128440SQ9222701
公開日1993年3月17日 申請日期1992年7月3日 優(yōu)先權日1992年7月3日
發(fā)明者程學先, 耿明星 申請人:湖北省襄樊棉紡織印染廠