CN102510280A

CN102510280A - 信号传输电路

Info

Publication number: CN102510280A
Application number: CN2011104571605A
Authority: CN
Inventors: 陈飞跃; 黑键峰
Original assignee: Henan Splendor Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Henan brilliant software Co., Ltd.; Henan Splendor Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-31
Filing date: 2011-12-31
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2031-12-31
Also published as: CN102510280B

Abstract

本发明提供了一种信号传输电路，它包括电压转换电路、电流转换电路和稳压电源电路，所述信号传输电路工作的电源由采集板提供，采集板提供的电源经过所述稳压电源电路后，得到稳定的工作电源，所述稳压电源电路与所述电压转换电路和所述电流转换电路连接用于提供工作时所需的稳定电源，所述电压转换电路接收到采集模块中的传感器传送出的电流信号，经过放大、全波整流输出电压信号给所述电流转换电路，所述电流转换电路经过滤波、转换输出电流信号给采集板。该信号传输电路可具有设计科学、实用性强和能够有效减少电流输出信号在电路上损耗的优点。

Description

信号传输电路

技术领域

本发明涉及一种传输电路，具体的说，涉及了一种信号传输电路。

背景技术

目前，在列车运行过程中，需要通过采集模块采集信号机点灯电流和移频发送器电流，采集到的信息传送给采集板。查看信号机点灯电流可以判断信号点灯电路的工作状况和灯丝继电器的工作状况，查看移频发送器电流可以判断移频发送器的工作状况，从而确保列车行驶的安全。然而，由于环境等客观原因，一些采集模块到采集板的传输距离较远，因此造成电流信号在传输线路上的损耗，从而导致采集结果的不准确，使得列车行驶存在安全隐患。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供了一种设计科学、实用性强和能够有效减少电流输出信号在电路上损耗的信号传输电路。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种信号传输电路，它包括电压转换电路和电流转换电路；其中，所述电压转换电路包括双向瞬态电压抑制器V1、拨码开关JP1、高运放放大器U1、隔离运放放大器U2A、隔离运放放大器U2D、二极管D1、二极管D2、稳压二极管Z1、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8，所述双向瞬态电压抑制器V1的一端作为电流信号输入节点，所述双向瞬态电压抑制器V1的一端与所述电阻R1的一端连接，所述双向瞬态电压抑制器V1的另一端接地，所述电阻R1的一端与所述拨码开关JP1的输入管脚连接，所述电阻R1的另一端与所述双向瞬态电压抑制器V1的另一端和所述高运放放大器U1的正向输入端连接，所述拨码开关JP1的输出管脚与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的一端和所述高运放放大器U1的负向输入端连接，所述高运放放大器U1的输出端与所述电阻R3的另一端、所述电阻R4的一端和所述电阻R6的一端连接，所述电阻R4的另一端与所述隔离运放放大器U2D的负向输入端、所述二极管D1的阴极和所述电阻R5的一端连接，所述隔离运放放大器U2D的正向输入端接地，所述隔离运放放大器U2D的输出端与所述二极管D1的阳极和所述二极管D2的阴极连接，所述二极管D2的阳极与所述电阻R5的另一端和所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述电阻R6的另一端、所述隔离运放放大器U2A的负向输入端、所述电阻R8的一端和所述电容C1的一端连接，所述隔离运放放大器U2A的正向输入端接地，所述隔离运放放大器U2A的输出端与所述电容C1的另一端、所述电阻R8的另一端和所述稳压二极管Z1的阴极连接，所述稳压二极管Z1的阳极接地，所述隔离运放放大器U2A的输出端为电压信号输出节点；所述电流转换电路包括隔离运放放大器U3A、隔离运放放大器U3D、晶体管Q1、极性电容CP1、极性电容CP2、双向瞬态电压抑制器V2、二极管D3、二极管D4、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电阻R18，所述电阻R13的一端作为电压信号输入节点，所述电阻R13的另一端与所述隔离运放放大器U3A的正相输入端和所述电阻R14的一端连接，所述电阻R15的一端接地，所述R15的另一端与所述隔离运放放大器U3A的负相输入端和所述电阻R16的一端连接，所述电阻R16的另一端与所述晶体管Q1的发射极和所述电阻R18的一端连接，所述隔离运放放大器U3A的输出端与所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端与所述晶体管Q1的基极连接，所述电阻R14的另一端与所述隔离运放放大器U3D的输出端和所述隔离运放放大器U3D的负向输入端连接，所述隔离运放放大器U3D的正向输入端与所述电阻R18的另一端、所述极性电容CP1的正极、所述极性电容CP2的正极和所述双向瞬态电压抑制器V2的一端连接，所述极性电容CP1的负极和所述极性电容CP2的负极分别接地，所述双向瞬态电压抑制器V2的另一端与所述二极管D3的阴极和所述二极管D4的阴极连接，所述二极管D3的阳极与所述二极管D4的阳极连接，所述二极管D4的阳极接地，所述隔离运放放大器U3D的正向输入端作为电流信号的输出节点；所述电压信号输出节点与所述电压信号输入节点连接。

基于上述，所述电压转换电路还包括电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12，所述拨码开关JP1的输出管脚分别与所述电阻R9的一端、所述电阻R10的一端和所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端与所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端、所述电阻R10的另一端和所述电阻R9的另一端与所述电阻R3的一端和所述高运放放大器U1的负向输入端连接。

基于上述，它还包括稳压电源电路，所述稳压电源电路包括电容C2、电容C3、极性电容CP3、极性电容CP4、二极管D5、二极管D6、自恢复保险丝RF1和自恢复保险丝RF2，所述极性电容CP3的正极和所述极性电容CP4的负极分别作为电源输入的两端，所述极性电容CP3的正极与所述二极管D5的阴极、所述电容C2的一端和所述自恢复保险丝RF1的另一端连接，所述极性电容CP3的负极与所述极性电容CP4的正极、所述二极管D5的阳极、所述二极管D6的阴极、所述电容C2的另一端和所述电容C3的一端连接，所述极性电容CP4的负极与所述二极管D6的阳极、所述电容C3的另一端和所述自恢复保险丝RF2的另一端连接，所述极性电容CP4的正极接地，所述自恢复保险丝RF1的一端作和所述自恢复保险丝RF2的一端分别作为电源输出的两端；所述高运放放大器U1的电源输入节点、所述隔离运放放大器U2A的电源输入节点、所述隔离运放放大器U2D的电源输入节点、所述隔离运放放大器U3A的电源输入节点、所述隔离运放放大器U3D的电源输入节点分别与所述电源输出的两端连接，所述晶体管Q1的集电极与所述电源输出的正极连接。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著进步，具体的说：该信号传输电路用于信号采集模块与采集板之间，有效的解决了由于采集模块与采集板之间的距离过大，采集到的信号不准确的问题，将采集模块采集到的信号经过放大、全波整流和滤波，无损失的传输给采集板，确保采集信号的准确性；其具有设计科学、实用性强和能够有效减少电流输出信号在电路上损耗的优点。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是所述电压转换电路的电路结构示意图。

图3是所述电流转换电路的电路结构示意图。

图4是所述稳压电源电路的电路结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图1、图2、图3和图4所示，一种信号传输电路，它包括电压转换电路、电流转换电路和稳压电源电路；所述电压转换电路的电压信号输出节点与所述电流转换电路的电压信号输入节点连接，所述稳压电源电路分别给所述电压转换电路和所述电流转换电路提供稳定的工作电源，其中，所述电压转换电路包括双向瞬态电压抑制器V1、拨码开关JP1、高运放放大器U1、隔离运放放大器U2A、隔离运放放大器U2D、二极管D1、二极管D2、稳压二极管Z1、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12，所述双向瞬态电压抑制器V1的一端作为电流信号输入节点，所述双向瞬态电压抑制器V1的一端与所述电阻R1的一端连接，所述双向瞬态电压抑制器V1的另一端接地，本实施例中，设计了四个使用量程，所以采用所述拨码开关JP1的四组输入管脚和输出管脚，所述电阻R1的一端分别与所述拨码开关JP1的四个输入管脚连接，所述电阻R1的另一端与所述双向瞬态电压抑制器V1的另一端和所述高运放放大器U1的正向输入端连接，所述拨码开关JP1的四个输出管脚分别与所述电阻R2、所述电阻R9的一端、所述电阻R10的一端和所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端与所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端、所述电阻R10的另一端、所述电阻R9的另一端和所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的一端和所述高运放放大器U1的负向输入端连接，所述高运放放大器U1的输出端与所述电阻R3的另一端、所述电阻R4的一端和所述电阻R6的一端连接，所述电阻R4的另一端与所述隔离运放放大器U2D的负向输入端、所述二极管D1的阴极和所述电阻R5的一端连接，所述隔离运放放大器U2D的正向输入端接地，所述隔离运放放大器U2D的输出端与所述二极管D1的阳极和所述二极管D2的阴极连接，所述二极管D2的阳极与所述电阻R5的另一端和所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述电阻R6的另一端、所述隔离运放放大器U2A的负向输入端、所述电阻R8的一端和所述电容C1的一端连接，所述隔离运放放大器U2A的正向输入端接地，所述隔离运放放大器U2A的输出端与所述电容C1的另一端、所述电阻R8的另一端和所述稳压二极管Z1的阴极连接，所述稳压二极管Z1的阳极接地，所述隔离运放放大器U2A的输出端为电压信号输出节点；所述电流转换电路包括隔离运放放大器U3A、隔离运放放大器U3D、晶体管Q1、极性电容CP1、极性电容CP2、双向瞬态电压抑制器V2、二极管D3、二极管D4、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电阻R18，所述电阻R13的一端作为电压信号输入节点，所述电阻R13的另一端与所述隔离运放放大器U3A的正相输入端和所述电阻R14的一端连接，所述电阻R15的一端接地，所述R15的另一端与所述隔离运放放大器U3A的负相输入端和所述电阻R16的一端连接，所述电阻R16的另一端与所述晶体管Q1的发射极和所述电阻R18的一端连接，所述隔离运放放大器U3A的输出端与所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端与所述晶体管Q1的基极连接，所述电阻R14的另一端与所述隔离运放放大器U3D的输出端和所述隔离运放放大器U3D的负向输入端连接，所述隔离运放放大器U3D的正向输入端与所述电阻R18的另一端、所述极性电容CP1的正极、所述极性电容CP2的正极和所述双向瞬态电压抑制器V2的一端连接，所述极性电容CP1的负极和所述极性电容CP2的负极分别接地，所述双向瞬态电压抑制器V2的另一端与所述二极管D3的阴极和所述二极管D4的阴极连接，所述二极管D3的阳极与所述二极管D4的阳极连接，所述二极管D4的阳极接地，所述隔离运放放大器U3D的正向输入端作为电流信号的输出节点；所述电压信号输出节点与所述电压信号输入节点连接；所述稳压电源电路包括电容C2、电容C3、极性电容CP3、极性电容CP4、二极管D5、二极管D6、自恢复保险丝RF1和自恢复保险丝RF2，所述极性电容CP3的正极和所述极性电容CP4的负极分别作为电源输入的两端，所述极性电容CP3的正极与所述二极管D5的阴极、所述电容C2的一端和所述自恢复保险丝RF1的另一端连接，所述极性电容CP3的负极与所述极性电容CP4的正极、所述二极管D5的阳极、所述二极管D6的阴极、所述电容C2的另一端和所述电容C3的一端连接，所述极性电容CP4的负极与所述二极管D6的阳极、所述电容C3的另一端和所述自恢复保险丝RF2的另一端连接，所述极性电容CP4的正极接地，所述自恢复保险丝RF1的一端作和所述自恢复保险丝RF2的一端分别作为电源输出的两端；所述高运放放大器U1的电源输入节点、所述隔离运放放大器U2A的电源输入节点、所述隔离运放放大器U2D的电源输入节点、所述隔离运放放大器U3A的电源输入节点、所述隔离运放放大器U3D的电源输入节点分别与所述电源输出的两端连接，所述晶体管Q1的集电极与所述电源输出的正极连接。

该信号传输电路的工作电源由采集板提供，为了电路的正常工作需要对所述高运放放大器U1、所述隔离运放放大器U2A、所述隔离运放放大器U2D、所述隔离运放放大器U3A和所述隔离运放放大器U3D提供稳定的工作电源，若采集板提供的电源稳定可以直接提供电源给该信号传输电路，若采集板提供的电源不能保证稳定，采集板提供的电源可经过所述稳压电源电路后，提供稳定的工作电源给所述电压转换电路和所述电流转换电路，；为了简化电路，所述隔离运放放大器U2A和所述隔离运放放大器U2D在一个芯片上集成，只需对其中一个供电就能时整个芯片工作；所述隔离运放放大器U3A和所述隔离运放放大器U3D在一个芯片上集成，只需对其中一个供电就能时整个芯片工作。

基于上述，所述电阻R1与所述电阻R4之间的电路对输入的电流信号进行放大；所述拨码开关JP2与电阻R2、电阻R9、电阻R10、电阻R11连接，使得该信号传输电路具有多个量程，扩大使用范围；电流信号经过所述电阻R4与所述电阻R7之间的电路完成全波整流，输出交流电压信号，所述交流电压信号经过所述电阻R7与所述电阻R13之间的电路能够将交流电压信号转换为直流电压信号，直流电压信号经过所述电流转换电路的，滤波后转换为电流输出信号，传输给采集板；所述隔离运放放大器U3D能够防止电流通过R14回流，所述双向瞬态电压抑制器V2、二极管D3和D4 能够对电流信号输出节点进行保护。

整个电路配套使用，所述电流信号输入节点连接在采集模板的传感器U1上，为了采集信号的准确性，可以在所述传感器上设置多组该信号传输电路，所述电流信号输出节点连接在采集板上，所述量程个数的设置也可以根据需要设计。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims

1.一种信号传输电路，其特征在于：它包括电压转换电路和电流转换电路；其中，所述电压转换电路包括双向瞬态电压抑制器V1、拨码开关JP1、高运放放大器U1、隔离运放放大器U2A、隔离运放放大器U2D、二极管D1、二极管D2、稳压二极管Z1、电容C1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8，所述双向瞬态电压抑制器V1的一端作为电流信号输入节点，所述双向瞬态电压抑制器V1的一端与所述电阻R1的一端连接，所述双向瞬态电压抑制器V1的另一端接地，所述电阻R1的一端与所述拨码开关JP1的输入管脚连接，所述电阻R1的另一端与所述双向瞬态电压抑制器V1的另一端和所述高运放放大器U1的正向输入端连接，所述拨码开关JP1的输出管脚与所述电阻R2的一端连接，所述电阻R2的另一端与所述电阻R3的一端和所述高运放放大器U1的负向输入端连接，所述高运放放大器U1的输出端与所述电阻R3的另一端、所述电阻R4的一端和所述电阻R6的一端连接，所述电阻R4的另一端与所述隔离运放放大器U2D的负向输入端、所述二极管D1的阴极和所述电阻R5的一端连接，所述隔离运放放大器U2D的正向输入端接地，所述隔离运放放大器U2D的输出端与所述二极管D1的阳极和所述二极管D2的阴极连接，所述二极管D2的阳极与所述电阻R5的另一端和所述电阻R7的一端连接，所述电阻R7的另一端与所述电阻R6的另一端、所述隔离运放放大器U2A的负向输入端、所述电阻R8的一端和所述电容C1的一端连接，所述隔离运放放大器U2A的正向输入端接地，所述隔离运放放大器U2A的输出端与所述电容C1的另一端、所述电阻R8的另一端和所述稳压二极管Z1的阴极连接，所述稳压二极管Z1的阳极接地，所述隔离运放放大器U2A的输出端为电压信号输出节点；所述电流转换电路包括隔离运放放大器U3A、隔离运放放大器U3D、晶体管Q1、极性电容CP1、极性电容CP2、双向瞬态电压抑制器V2、二极管D3、二极管D4、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17和电阻R18，所述电阻R13的一端作为电压信号输入节点，所述电阻R13的另一端与所述隔离运放放大器U3A的正相输入端和所述电阻R14的一端连接，所述电阻R15的一端接地，所述R15的另一端与所述隔离运放放大器U3A的负相输入端和所述电阻R16的一端连接，所述电阻R16的另一端与所述晶体管Q1的发射极和所述电阻R18的一端连接，所述隔离运放放大器U3A的输出端与所述电阻R17的一端连接，所述电阻R17的另一端与所述晶体管Q1的基极连接，所述电阻R14的另一端与所述隔离运放放大器U3D的输出端和所述隔离运放放大器U3D的负向输入端连接，所述隔离运放放大器U3D的正向输入端与所述电阻R18的另一端、所述极性电容CP1的正极、所述极性电容CP2的正极和所述双向瞬态电压抑制器V2的一端连接，所述极性电容CP1的负极和所述极性电容CP2的负极分别接地，所述双向瞬态电压抑制器V2的另一端与所述二极管D3的阴极和所述二极管D4的阴极连接，所述二极管D3的阳极与所述二极管D4的阳极连接，所述二极管D4的阳极接地，所述隔离运放放大器U3D的正向输入端作为电流信号的输出节点；所述电压信号输出节点与所述电压信号输入节点连接。

2.根据权利要求1所述的信号传输电路，其特征在于：所述电压转换电路还包括电阻R9、电阻R10、电阻R11和电阻R12，所述拨码开关JP1的输出管脚分别与所述电阻R9的一端、所述电阻R10的一端和所述电阻R11的一端连接，所述电阻R11的另一端与所述电阻R12的一端连接，所述电阻R12的另一端、所述电阻R10的另一端和所述电阻R9的另一端与所述电阻R3的一端和所述高运放放大器U1的负向输入端连接。

3.根据权利要求1或2所述的信号传输电路，其特征在于：它还包括稳压电源电路，所述稳压电源电路包括电容C2、电容C3、极性电容CP3、极性电容CP4、二极管D5、二极管D6、自恢复保险丝RF1和自恢复保险丝RF2，所述极性电容CP3的正极和所述极性电容CP4的负极分别作为电源输入的两端，所述极性电容CP3的正极与所述二极管D5的阴极、所述电容C2的一端和所述自恢复保险丝RF1的另一端连接，所述极性电容CP3的负极与所述极性电容CP4的正极、所述二极管D5的阳极、所述二极管D6的阴极、所述电容C2的另一端和所述电容C3的一端连接，所述极性电容CP4的负极与所述二极管D6的阳极、所述电容C3的另一端和所述自恢复保险丝RF2的另一端连接，所述极性电容CP4的正极接地，所述自恢复保险丝RF1的一端作和所述自恢复保险丝RF2的一端分别作为电源输出的两端；所述高运放放大器U1的电源输入节点、所述隔离运放放大器U2A的电源输入节点、所述隔离运放放大器U2D的电源输入节点、所述隔离运放放大器U3A的电源输入节点、所述隔离运放放大器U3D的电源输入节点分别与所述电源输出的两端连接，所述晶体管Q1的集电极与所述电源输出的正极连接。