JPH0537328A - Input circuit using photocoupler - Google Patents
Input circuit using photocouplerInfo
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- JPH0537328A JPH0537328A JP18986691A JP18986691A JPH0537328A JP H0537328 A JPH0537328 A JP H0537328A JP 18986691 A JP18986691 A JP 18986691A JP 18986691 A JP18986691 A JP 18986691A JP H0537328 A JPH0537328 A JP H0537328A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プログラマブルコント
ローラの入力回路等、入力部にホトカプラを使用した入
力回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input circuit, such as an input circuit of a programmable controller, which uses a photo coupler as an input section.
【０００２】[0002]
【従来の技術】プログラマブルコントローラ等では、外
部信号が入力する入力端子と、内部の入力信号処理部と
の間がホトカプラで電気的に絶縁される場合がある。そ
して、各入力端子にはＬＥＤが接続され、入力端子に信
号が入るとそのＬＥＤが点灯するようになっている。Ｌ
ＥＤは、通常、ホトカプラの出力トランジスタのコレク
タ端子（出力端子）と電源端子間に接続され、ＬＥＤ回
路を通してホトカプラの出力トランジスタに電流を供給
するようにしている。2. Description of the Related Art In a programmable controller or the like, an input terminal for inputting an external signal may be electrically insulated from an internal input signal processing section by a photo coupler. An LED is connected to each input terminal, and the LED is turned on when a signal is input to the input terminal. L
The ED is usually connected between the collector terminal (output terminal) of the output transistor of the photocoupler and the power supply terminal and supplies a current to the output transistor of the photocoupler through the LED circuit.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホトカ
プラは、一般に、出力トランジスタのオフ時のリーク電
流が通常のトランジスタに比べてかなり大きく（高温条
件下では数１０μＡ程度になる）、そのリーク電流ｉ
（ＯＦＦ）によりＬＥＤの電圧降下が無視できなくなる
程度に大きくなる。たとえば、リーク電流ｉ（ＯＦＦ）
が数１０μＡの時には、約１Ｖの電圧降下Ｖ（ＬＥＤ）
が発生する。この時、次段ＣＰＵの入力ポート（入力信
号処理部）の入力には、内部の電源電圧のＶｃｃからＶ
（ＬＥＤ）分を引いた電圧が印加される。したがって、
Ｖｃｃ＝５Ｖの場合、入力ポートの入力電圧は４Ｖにな
る。入力ポートにＣＭＯＳを使用していた場合には、通
常、ＣＭＯＳレベルの入力スレッショルド電圧Ｖｔｈ
（Ｈ）は最大３、５Ｖであり、″Ｈ″レベルにおいては
ノイズマージンが４−３．５Ｖ＝０、５Ｖしか取れな
い。However, in the photocoupler, the leakage current when the output transistor is off is generally much larger than that of a normal transistor (several tens of μA under high temperature conditions), and the leakage current i
(OFF) makes the voltage drop of the LED so large that it cannot be ignored. For example, leak current i (OFF)
When the voltage is several 10 μA, the voltage drop V (LED) is about 1V.
Occurs. At this time, Vcc to V of the internal power supply voltage is applied to the input of the input port (input signal processing unit) of the next-stage CPU.
The voltage minus the (LED) component is applied. Therefore,
When Vcc = 5V, the input voltage of the input port is 4V. When a CMOS is used for the input port, it is usually a CMOS level input threshold voltage Vth.
(H) is a maximum of 3,5V, and at the "H" level, the noise margin is only 4-3.5V = 0,5V.
【０００４】すなわち、非常に不安定なインターフェイ
スとなる。そこで、上記の問題を解決するために、ホト
カプラの次段にＬＥＤ駆動用のバッファＩＣを設けたも
のが実用化されている。That is, the interface becomes very unstable. Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the one in which a buffer IC for driving an LED is provided in the next stage of the photocoupler has been put into practical use.
【０００５】図２は、上記バッファＩＣを設けた入力回
路の回路図を示している。図に示す例では、２入力回路
を示し、それぞれの入力端子にホトカプラＰＣ１，ＰＣ
２が接続されている。そして、各ホトカプラＰＣ１，Ｐ
Ｃ２の次段にＬＥＤ駆動用のバッフアＩＣが設けられ、
このバッフアＩＣの出力側を入力信号を処理するＣＰＵ
の入力ポートに接続するとともに、そのバッフアＩＣの
出力端子と内部電源の電源電圧端子間にＬＥＤ１，ＬＥ
Ｄ２を含むＬＥＤ回路を接続する。この構成によると、
ホトトランジスタＰＣ１，ＰＣ２にリーク電流が流れて
もバッフアＩＣの出力側にはその影響があらわれないた
めにノイズマージンが小さくなるという上記の不都合を
解消することができる。FIG. 2 shows a circuit diagram of an input circuit provided with the buffer IC. In the example shown in the figure, a 2-input circuit is shown, and photo couplers PC1 and PC are connected to the respective input terminals.
2 is connected. Then, each photocoupler PC1, P
A buffer IC for driving the LED is provided in the next stage of C2,
The CPU that processes the input signal on the output side of this buffer IC
LED1 and LE between the output terminal of the buffer IC and the power supply voltage terminal of the internal power supply.
Connect the LED circuit including D2. According to this configuration,
Even if a leak current flows through the phototransistors PC1 and PC2, the influence does not appear on the output side of the buffer IC, so that the above-mentioned inconvenience that the noise margin becomes small can be solved.
【０００６】しかし、図２に示す回路ではバッフアＩＣ
を別に用意しなければならないために部品点数が増え、
製品の小型化，軽量化を阻害し、さらにコストアップと
なる不都合があった。However, in the circuit shown in FIG.
Since the number of parts has to be increased separately,
There was the inconvenience of hindering the miniaturization and weight reduction of the product and further increasing the cost.
【０００７】本発明の目的は、上記バッフアＩＣを省略
し、簡単な回路構成で安定なインターフェイスを実現で
きる入力回路を提供することを目的とする。It is an object of the present invention to provide an input circuit which can omit the buffer IC and realize a stable interface with a simple circuit configuration.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、入力信号を受
け出力端子が入力信号処理部の入力ポートに接続される
ホトカプラと、前記ホトカプラの出力端子と電源端子間
に接続されるＬＥＤ回路と、前記電源端子の電圧を、前
記ホトカプラがオフ時のときのリーク電流による前記Ｌ
ＥＤ回路の降下電圧に、前記信号処理部のスレッショル
ド電圧よりも少なくとも１Ｖ高い電圧を加えた電圧に設
定する電源回路と、前記電源端子と前記入力信号処理部
の電源端子間に順方向に接続されるダイオードと、を備
えてなることを特徴とする。According to the present invention, a photocoupler whose input terminal receives an input signal is connected to an input port of an input signal processing section, and an LED circuit connected between the output terminal of the photocoupler and a power supply terminal. , The voltage at the power supply terminal is set to the L value due to the leak current when the photocoupler is off.
A power supply circuit that sets a voltage that is at least 1 V higher than the threshold voltage of the signal processing unit to the voltage drop of the ED circuit, and is connected in the forward direction between the power supply terminal and the power supply terminal of the input signal processing unit. And a diode that is provided.
【０００９】[0009]
【作用】電源端子の電圧が、ホトカプラがオフ時のとき
のリーク電流によるＬＥＤ回路の降下電圧に信号処理部
のスレッショルド電圧よりも少なくとも１Ｖ高い電圧を
加えた電圧に設定される。たとえば、信号処理部のスレ
ッショルド電圧が３．５Ｖとし、リーク電流によるＬＥ
Ｄ回路の降下電圧が１Ｖとすると、電源端子の電圧は、
３．５＋１＋１＝５．５Ｖ以上に設定される。一方、電
源端子と入力信号処理部の電源端子間には順方向にダイ
オードが接続されるために、電源端子の電圧が５．５Ｖ
の場合、入力信号処理部に加わる電源電圧は５．５−
０．６＝４．９Ｖとなる。ダイオードの数は、入力信号
処理部に十分な電源電圧が加わるような数に設定され
る。この例では、ダイオードが一つでよいが、電源端子
電圧がさらに高い電圧に設定されれば、それに応じてダ
イオードの数も増える。The voltage of the power supply terminal is set to a voltage obtained by adding a voltage at least 1 V higher than the threshold voltage of the signal processing unit to the voltage drop of the LED circuit due to the leak current when the photocoupler is off. For example, if the threshold voltage of the signal processing unit is 3.5 V and LE due to leakage current is
If the drop voltage of D circuit is 1V, the voltage of the power supply terminal is
3.5 + 1 + 1 = 5.5V or higher. On the other hand, since the diode is connected in the forward direction between the power supply terminal and the power supply terminal of the input signal processing unit, the voltage of the power supply terminal is 5.5V.
In the case of, the power supply voltage applied to the input signal processing unit is 5.5-
0.6 = 4.9V. The number of diodes is set so that a sufficient power supply voltage is applied to the input signal processing section. In this example, one diode is sufficient, but if the power supply terminal voltage is set to a higher voltage, the number of diodes will increase accordingly.
【００１０】[0010]
【実施例】図１は本発明の実施例の入力回路の回路図を
示す。1 is a circuit diagram of an input circuit according to an embodiment of the present invention.
【００１１】本実施例では入力端子が二つの入力回路を
示している。入力信号は、外部回路を構成する直流電源
Ｅとリミットスイッチ，センサ等の出力スイッチからな
るＳＷ１，ＳＷ２で形成される。ＳＷ１がオンした時に
第１の入力端子に入力信号が入る。ＳＷ２がオンした時
には第２の入力端子に入力信号が入る。入力端子ａは共
通端子、ｂは第１の入力端子、ｃは第２の入力端子をそ
れぞれ示す。In this embodiment, an input circuit having two input terminals is shown. The input signal is formed by the DC power source E that constitutes an external circuit and SW1 and SW2 that are output switches such as a limit switch and a sensor. An input signal is input to the first input terminal when SW1 is turned on. When SW2 is turned on, an input signal is input to the second input terminal. Input terminal a is a common terminal, b is a first input terminal, and c is a second input terminal.
【００１２】第１の入力端子ｂと共通端子ａ間には第１
のホトカプラＰＣ１の入力側が抵抗Ｒ１，Ｒ２を介して
接続される。スイッチＳＷ１がオンすると、上記第１の
ホトカプラＰＣ１の入力側のダイオードに電流が流れ、
同ホトカプラがオンする。第１のホトカプラＰＣ１の出
力側トランジスタのコレクタ端子（出力端子）Ｐ１（Ｏ
ＵＴ）は、ＣＰＵの入力ポートＩＮに接続される。さら
に、この出力端子Ｐ１（ＯＵＴ）と電源端子Ｖｃｃ間に
は、抵抗Ｒ３とＬＥＤ１との直列回路からなるＬＥＤ回
路が順方向に接続されている。また、電源端子Ｖｃｃと
ＣＰＵの入力ポートを含む制御部の電源端子Ｖｃｃ′と
の間には順方向にダイオードＤ１が接続されている。There is a first portion between the first input terminal b and the common terminal a.
The input side of the photocoupler PC1 is connected via resistors R1 and R2. When the switch SW1 is turned on, current flows in the diode on the input side of the first photocoupler PC1,
The photo coupler turns on. The collector terminal (output terminal) P1 (O) of the output side transistor of the first photocoupler PC1
UT) is connected to the input port IN of the CPU. Further, between the output terminal P1 (OUT) and the power supply terminal Vcc, an LED circuit composed of a series circuit of a resistor R3 and LED1 is connected in the forward direction. A diode D1 is connected in the forward direction between the power supply terminal Vcc and the power supply terminal Vcc 'of the control unit including the input port of the CPU.
【００１３】第２の入力部も上記第１の入力部と同じ構
成にあり、第２のホトカプラＰＣ２と第２のＬＥＤであ
るＬＥＤ２とを備えている。The second input section also has the same structure as the first input section, and includes a second photocoupler PC2 and a second LED LED2.
【００１４】以上の構成において、第１の入力部のスイ
ッチＳＷ１がオンすると入力信号が第１のホトカプラＰ
Ｃ１に入力し、その出力トランジスタがオンしてオンレ
ベル（“Ｌ”）が入力ポートＩＮに入力するとともに、
ＬＥＤ１が点灯する。同様に、スイッチＳＷ２がオンし
た時には、入力レベルが入力ポートＩＮに入力するとと
もに、ＬＥＤ２が点灯する。In the above structure, when the switch SW1 of the first input section is turned on, the input signal is the first photo coupler P.
Input to C1, its output transistor is turned on and an on level (“L”) is input to the input port IN,
LED1 lights up. Similarly, when the switch SW2 is turned on, the input level is input to the input port IN and the LED 2 is turned on.
【００１５】ここで、電源回路ＰＷの設定する電源端子
Ｖｃｃの電圧が６Ｖに設定されている。ダイオードＤ１
の順方向降下電圧を０．６Ｖとすると、ＣＰＵを含む制
御部の電源端子電圧Ｖｃｃ′は、６−０．６＝５．４Ｖ
となる。Here, the voltage of the power supply terminal Vcc set by the power supply circuit PW is set to 6V. Diode D1
When the forward voltage drop of the above is 0.6V, the power supply terminal voltage Vcc 'of the control unit including the CPU is 6-0.6 = 5.4V.
Becomes
【００１６】また、ＬＥＤ１，２の点灯電流は、通常数
ｍＡであるから、ＬＥＤ回路の抵抗Ｒ３，Ｒ４は約３ｋ
Ω程度に設定されている。ホトカプラＰＣ１，ＰＣ２の
リーク電流を１０μＡとすると、この電流によるＬＥＤ
１，ＬＥＤ２の降下電圧は一般のＬＥＤ特性からほぼ１
Ｖとなる。なお、この場合の抵抗Ｒ３，Ｒ４の降下電圧
はほとんど無視できる。Further, since the lighting current of the LEDs 1 and 2 is usually several mA, the resistors R3 and R4 of the LED circuit are about 3 k.
It is set to about Ω. If the leak current of the photocouplers PC1 and PC2 is 10 μA, the LED due to this current
1 、 LED2 drop voltage is almost 1 from general LED characteristics
It becomes V. The voltage drop across the resistors R3 and R4 in this case can be almost ignored.
【００１７】したがって、ＰＣ１，ＰＣ２がオフしてい
る時の電圧Ｐ１（ＯＵＴ），Ｐ２（ＯＵＴ）は、６−１
＝５Ｖとなり、ＣＰＵ入力ポートＩＮの“Ｈ”レベルの
スレッショルド電圧Ｖｔｈ（Ｈ）が３．５Ｖとすれば、
５−３．５＝１．５Ｖの十分なノイズマージンを確保す
ることができる。Therefore, the voltages P1 (OUT) and P2 (OUT) when PC1 and PC2 are off are 6-1.
= 5V, and if the "H" level threshold voltage Vth (H) of the CPU input port IN is 3.5V,
It is possible to secure a sufficient noise margin of 5-3.5 = 1.5V.
【００１８】すなわち、電源回路ＰＷによって設定され
る電源端子電圧Ｖｃｃを６Ｖに設定することによって信
頼性の高いインターフェイスを実現できる。That is, a highly reliable interface can be realized by setting the power supply terminal voltage Vcc set by the power supply circuit PW to 6V.
【００１９】[0019]
【発明の効果】図２に示すようなバッフアＩＣを設けな
くても、十分なノイズマージンのあるインターフェイス
部を構成できるために、信頼性を維持したまま製品の小
型化，軽量化，コストダウンを実現できる。特に、本発
明を入力点数の非常に多いプログラマブルコントローラ
に適用した場合には、上記の効果は極めて顕著なものと
なる。EFFECTS OF THE INVENTION Since the interface section having a sufficient noise margin can be constructed without providing the buffer IC as shown in FIG. 2, the product can be miniaturized, the weight can be reduced and the cost can be reduced while maintaining the reliability. realizable. In particular, when the present invention is applied to a programmable controller having a large number of input points, the above effect becomes extremely remarkable.
【図１】本発明の実施例の回路図を示す。FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of the present invention.
【図２】従来の入力回路の回路図を示す。FIG. 2 shows a circuit diagram of a conventional input circuit.
ＰＷ−電源回路 Ｖｃｃ−電源回路の電源端子 Ｄ１−ダイオード ＰＣ１，ＰＣ２−ホトカプラ PW-Power supply circuit Vcc-Power supply terminal of power supply circuit D1-Diode PC1, PC2-Photo coupler
Claims (1)
の入力ポートに接続されるホトカプラと、 前記ホトカプラの出力端子と電源端子間に接続されるＬ
ＥＤ回路と、 前記電源端子の電圧を、前記ホトカプラがオフ時のとき
のリーク電流による前記ＬＥＤ回路の降下電圧に、前記
信号処理部のスレッショルド電圧よりも少なくとも１Ｖ
高い電圧を加えた電圧に設定する電源回路と、 前記電源端子と前記入力信号処理部の電源端子間に順方
向に接続されるダイオードと、 を備えてなるホトカプラを使用した入力回路。Claim: What is claimed is: 1. A photocoupler having an output terminal for receiving an input signal connected to an input port of an input signal processing unit, and an L connected between the output terminal of the photocoupler and a power supply terminal.
The voltage of the ED circuit and the power supply terminal is set to a voltage drop of the LED circuit due to a leak current when the photocoupler is off, and the voltage is at least 1 V higher than the threshold voltage of the signal processing unit.
An input circuit using a photocoupler, comprising: a power supply circuit for setting a high voltage applied thereto; and a diode connected in a forward direction between the power supply terminal and a power supply terminal of the input signal processing section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18986691A JPH0537328A (en) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | Input circuit using photocoupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18986691A JPH0537328A (en) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | Input circuit using photocoupler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0537328A true JPH0537328A (en) | 1993-02-12 |
Family
ID=16248487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18986691A Pending JPH0537328A (en) | 1991-07-30 | 1991-07-30 | Input circuit using photocoupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0537328A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101492664B1 (en) * | 2010-12-16 | 2015-02-12 | 엘에스산전 주식회사 | Apparatus for setting operation authority of a digital device in power distribution system |
| US10898858B2 (en) | 2014-07-10 | 2021-01-26 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Membrane distillation apparatus and hydrophobic porous membrane |
-
1991
- 1991-07-30 JP JP18986691A patent/JPH0537328A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101492664B1 (en) * | 2010-12-16 | 2015-02-12 | 엘에스산전 주식회사 | Apparatus for setting operation authority of a digital device in power distribution system |
| US10898858B2 (en) | 2014-07-10 | 2021-01-26 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Membrane distillation apparatus and hydrophobic porous membrane |
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