CN105281748A - 隔离式信号传递装置及隔离信号传送电路与其接收电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种隔离式信号传递装置及隔离信号传送电路与其接收电路,该隔离信号传送电路利用单一的信号传递回路传递模拟或数字信号,且不同的信号传递方向分别用于传递模拟或数字信号,并于该隔离信号接收电路中,采用两个光耦合器,分别耦合出不同回路方向的模拟或数字信号,借以将输入信号与输出信号隔离不共地,且耦合出的模拟或数字信号均有各自的回路与输出端,使该模拟及数字信号与输出时不相互混淆或干扰,同时因具有各自的输出端,故不需要去判断接收到的是模拟还是数字信号,即可根据各自输出端所输出的信号直接判定模拟还是数字信号。
Description
技术领域
本发明是一种隔离式信号传递装置及隔离信号传送电路与其接收电路,尤指一种可分别传递数字信号及模拟信号且输入与输出端隔离不共地的隔离式信号传递装置。
背景技术
传统多个电源供应器之间的控制信号传递与输出的串并联采用共地设计,也就是说,当使用多个电源供应器分别对多个负载提供电源时,只有一个对地的电压电平。而多个电源供应器中会有一个为主控电源供应器,其余的电源供应器则为被控电源供应器,使用者只需要于主控电源供应器进行控制,便可传递控制信号至各个被控电源供应器,对各个被控电源供应器进行电源输出控制,为此,使用者便可直接对该主控电源供应器控制各别负载的电源。当使用时,使用者先将主控电源供应器与被控电源供应器之间以一信号传递电路连接,并分别调整各个电源供应器的输出电压,且将各个电源供应器的电压输出端分别电连接至不同的负载,而用户便可于该主控电源供应器控制各被控电源供应器的开启与关闭,决定各负载的供电与否。
举例来说,主控电源供应器用于输出15伏特的电压至一第一负载,而被控电源供应器用于输出3.3伏特的电压至一第二负载,用户于主控电源供应器便可同时启动主控电源供应器及被控电源供应器,或是于启动主控电源供应器后,间隔一段时间再启动被控电源供应器。其使用方式端根据使用者的需求调整。
但主控电源供应器与被控电源供应器之间用该信号传递电路连接时,因该信号传递电路采用共地设计,如此一来,主控电源供应器与被控电源供应器的电压输出端的输出电压也会共地,因此各电源供应器的输出电压只有一个共同的对地电压电平。当用户欲对多个负载利用多个电源供应器分别供电,且各负载之间视个别情况而不可采用共地的供电时,现有技术的主控电源供应器与被控电源供应器之间的信号传递电路便无法使用。使用者必须自行对多个电源供应器进行启动,无法准确地达到同时启动或间隔启动的功能。故现有的信号传递电路势必要做进一步的改良。
发明内容
有鉴于现有技术中信号传递电路采用共地设计,造成电压输出端共地而无法分别对多个负载采用不同对地电压电平的缺点,本发明的主要目的提供一种隔离式信号传递装置及隔离信号传送电路与其接收电路,于传递信号时,其信号输入端与信号输出端采用不共地的隔离电路,以使电压输出端具有不只一个的对地电压电平。
为达到上述目的,本发明所采用的主要技术手段是提供一种隔离信号传送电路,其中,隔离信号传送电路包含:
一模拟信号输入端;
一数字信号输入端;
一第一交叉回路端口;
一第二交叉回路端口;
一第一运算放大器,具有一正输入端、一负输入端及一输出端;其中该正输入端电连接接地、该负输入端电连接至该第一交叉回路端口且与该模拟信号输入端之间串接有一第一电阻,而该输出端电连接至该第二交叉回路端口;
一金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor;MOSFET),其栅极电连接至该数字信号输入端,其源极电连接至一输入负电源端且与该栅极之间串接有一第三电阻,而其漏极与该第一运算放大器的负输入端之间串接有一第四电阻;
一PNP电流镜电路,该PNP电流镜电路包含:
一第一PNP晶体管,该第一PNP晶体管的发射极电连接至一输入正电源端,而该第一PNP晶体管的基极电连接至该第一PNP晶体管的集电极;
一第二PNP晶体管,该第二PNP晶体管的发射极电连接至该输入正电源端,该第二PNP晶体管的基极电连接至该第一PNP晶体管的基极,而该第二PNP晶体管的集电极电连接至该MOSFET的栅极;及
一第八电阻,电跨接于该第一PNP晶体管的集电极与该数字信号输入端之间。
本发明所采用的另一主要技术手段是提供一种隔离信号接收电路,其中,隔离信号接收电路包含:
一第三交叉回路端口;
一第四交叉回路端口;
一第一光耦合器,具有一第一输入正极、一第一输入负极、一第一输出正极及一第一输出负极;其中该第一输入正极电连接至该第三交叉回路端口,该第一输入负极电连接至该第四交叉回路端口,该第一输出正极与该模拟信号输出端之间串接有一第二电阻,而该第一输出负极电连接至一输出负电源端;
一第二光耦合器,具有一第二输入正极、一第二输入负极、一第二输出正极及一第二输出负极;其中该第二输入正极电连接至该第四交叉回路端口,该第二输入负极电连接至该第三交叉回路端口,该第二输出正极与一输出正电源端之间串接有一第五电阻,而该第二输出负极电连接接地;
一模拟信号输出端,与该第一光耦合器的第一输出正极之间串接有一第二电阻;及
一数字信号输出端,电连接至该第二光耦合器的第二输出正极。
本发明所采用的另一主要技术手段是提供一种隔离式信号传递装置,该隔离式信号传递装置具有隔离信号传送电路及隔离信号接收电路,其中该隔离信号传送电路包含:
一模拟信号输入端;
一数字信号输入端;
一第一交叉回路端口;
一第二交叉回路端口;
一第一运算放大器,具有一正输入端、一负输入端及一输出端;其中该正输入端电连接接地、该负输入端电连接至该第一交叉回路端口且与该模拟信号输入端之间串接有一第一电阻,而该输出端电连接至该第二交叉回路端口;及
一金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor;MOSFET),其栅极电连接至该数字信号输入端,其源极电连接至一输入负电源端且与该栅极之间串接有一第三电阻,而其漏极与该第一运算放大器的负输入端之间串接有一第四电阻;
一PNP电流镜电路,该PNP电流镜电路包含:
一第一PNP晶体管,该第一PNP晶体管的发射极电连接至一输入正电源端,而该第一PNP晶体管的基极电连接至该第一PNP晶体管的集电极;
一第二PNP晶体管,该第二PNP晶体管的发射极电连接至该输入正电源端,该第二PNP晶体管的基极电连接至该第一PNP晶体管的基极,而该第二PNP晶体管的集电极电连接至该MOSFET的基极;及
一第八电阻,电跨接于该第一PNP晶体管的集电极与该数字信号输入端之间。
而该隔离信号接收电路包含:
一第三交叉回路端口;
一第四交叉回路端口;
一第一光耦合器,具有一第一输入正极、一第一输入负极、一第一输出正极及一第一输出负极;其中该第一输入正极电连接至该第三交叉回路端口,该第一输入负极电连接至该第四交叉回路端口,该第一输出正极与该模拟信号输出端之间串接有一第二电阻,而该第一输出负极电连接至一输出负电源端;
一第二光耦合器,具有一第二输入正极、一第二输入负极、一第二输出正极及一第二输出负极;其中该第二输入正极电连接至该第四交叉回路端口,该第二输入负极电连接至该第三交叉回路端口,该第二输出正极与一输出正电源端之间串接有一第五电阻,而该第二输出负极电连接接地;
一模拟信号输出端,与该第一光耦合器的第一输出正极之间串接有一第二电阻;及
一数字信号输出端,电连接至该第二光耦合器的第二输出正极。
本发明的隔离式信号传递装置及隔离信号传送电路与其接收电路可分别地传递模拟信号或是数字信号,于使用时,将该隔离信号传送电路的第一交叉回路端口与该隔离信号接收电路的第三交叉回路端口电连接,及将该隔离信号传送电路的第二交叉回路端口与该隔离信号接收电路的第四交叉回路端口电连接。
当该数字信号输入端的电位设定为与该输入正电源端同电位,控制该PNP电流镜电路15不具有电流流经该第三电阻R3,致使该MOSFET的栅极-源极电压为0伏特,所以该MOSFET的漏极电流为0安培,此时为模拟信号传递模式。于模拟信号传递模式时,模拟信号由该模拟信号输入端输入,经由该第一电阻、该第一光耦合器的第一输入正、负极,再经由该第一运算放大器的输出端形成的回路转换成电流传递。该模拟信号便可通过该第一光耦合器耦合到该第一光耦合器的第一输出正、负极,并通过该第二电阻将电流信号转成模拟电压信号由该模拟信号输出端接收到该模拟信号。
而当该模拟信号输入端的电压设定为0伏特时,而由该数字信号输入端所输入的数字信号便可控制该PNP电流镜电路的电流有无,控制该MOSFET导通,此时为数字信号传递模式。当该数字信号为0时,即该PNP电流镜电路具有电流流经该第三电阻,因此该MOSFET因具有栅极-源极的电压而导通,故其漏极电流不为0,而该漏极电流由该第一运算放大器的输出端流经该第二光耦合器的第二输入正、负极、该第三电阻,再流入该输入负电源端。该第二光耦合器因为其第二输入正、负极有电流流经,而其第二输出正、负极耦合出一数字输出电流,使该数字信号输出端接地,故该数字信号输出端可读取到数字信号0。当该数字信号为1时,即该PNP电流镜电路不具有电流流经该第三电阻时,该MOSFET不导通,故该第二光耦合器的第二输出正、负极不会耦合出该数字输出电流,为此,该数字信号输出端接至该输出正电源端,故可读取到数字信号1。
进一步而言,本发明于传送模拟与数字信号时,由同一回路传递,但其于回路中的传递方向相反,并通过不同的光耦合器分别隔离传递模拟及数字信号,不但在该隔离信号传送及接收电路之间提供了简洁的连接方式,只需两条电线将该第一及第三交叉回路端口连接及将该第二及第四交叉回路端口连接。且于该隔离信号接收电路中分别由不同的光耦合器耦合出模拟输出电流及数字输出电流,并由不同的输出端分别输出模拟及数字信号,模拟及数字信号虽经由同样的回路传递,但却不会混淆或互相干扰,且于输出端分别输出,不需要去判断接收的信号模拟还是数字。
综上所述,本发明的输入与输出之间通过光耦合器耦合传递,故可将输出端与输出端隔离,无须采用共地设计来传递信号。且本发明还可借由设定模拟或数字信号传递模式,分别传送模拟信号或数字信号,均由同一电路实现。因此,本发明不仅将信号传递电路的输入与输出端隔离不共地,且可分别传递模拟或数字信号,以适用于多个电源供应器的信号传递来达到利用一个主控端的电源供应器同时或间隔启动多个被控端的电源供应器来提供给不同的负载,且各负载的电源端均不共地,当多个负载间的电源供应必须采用不共地的条件时,采用本发明连接的多个电源供应器也可适用。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的详细电路图。
图2为本发明较佳实施例适用于多个电源供应器及多个负载的方块示意图。
图3为本发明较佳实施例适用于多个电源供应器且并联各电源供应器的输出端的方块示意图。
图4为本发明较佳实施例适用于多个电源供应器且串联各电源供应器的输出端的方块示意图。
具体实施方式
以下配合附图及本发明的较佳实施例,进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段。
请参阅图1所示,本发明为一隔离式信号传递装置及隔离信号传送电路10与其接收电路20,该隔离信号传送电路10包含有一模拟信号输入端11、一第一电阻R1、一第一运算放大器13、一数字信号输入端12、一第三电阻R3、一金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor;MOSFET)Q1、一第一交叉回路端口P1、一第二交叉回路端口P2及一PNP电流镜电路15。
该第一运算放大器13具有一正输入端、一负输入端及一输出端。该正输入端电连接接地,该负输入端电连接至该第一交叉回路端口P1且与该模拟信号输入端11之间串接有该第一电阻R1,而该输出端电连接至该第二交叉回路端口P2。
该MOSFETQ1的栅极电连接至该数字信号输入端12,其源极电连接至该输入负电源端VN,且其源极与栅极之间串接有该第三电阻R3,而其漏极与该第一运算放大器13的负输入端之间串接有一第四电阻R4。
该PNP电流镜电路15设置于该数字信号输入端12与该MOSFETQ1的栅极之间,以将该数字信号输入端12的数字信号通过该PNP电流镜15控制该MOSFETQ1。该PNP电流镜电路15包含有一第一、第二PNP晶体管Q2、Q3及一第八电阻R8。该第一、第二PNP晶体管Q2、Q3的发射极均电连接至该输入正电源端,而该第一、第二PNP晶体管Q2、Q3的基极相互电连接且电连接至该第一PNP晶体管Q2的集电极。该第二PNP晶体管Q3的集电极电连接至该MOSFETQ1的栅极。该第八电阻R8电跨接于该第一PNP晶体管Q2的集电极与该数字信号输入端12之间。
该隔离信号传送电路10于传送模拟信号时,该模拟信号由该模拟信号输入端11通过该第一电阻R1传递至该第一交叉回路端口P1,此时,该数字信号输入端12的电位设定为与该输入正电源端VCC同电位,控制该PNP电流镜电路15不具有电流流经该第三电阻R3,使该MOSFETQ1的栅极-源极电压为0伏特,而其漏极-源极之间为开路,使其漏极电流为0安培,故该模拟信号可直接由该第一交叉回路端口P1输出,经过该隔离信号接收电路20后,再传送至该第二交叉回路端口P2,并流入该运算放大器13的输出端。
于传送数字信号时,该模拟信号输入端11的电压为0伏特,当该数字信号为0时,该PNP电流镜电路15具有电流流经该第三电阻R3,该MOSFETQ1的栅极-源极电压为该第三电阻R3的跨压,致使其漏极-源极之间导通而具有漏极电流,该漏极电流由该运算放大器13的输出端流出,经由该第二交叉回路端口P2经过该隔离信号接收电路20后,再流入该第一交叉回路端口P1,并流经该MOSFETQ1的漏极后流入该输入负电源端VN。
该隔离信号接收电路20包含有一第一光耦合器23、一第二电阻R2、一第一模拟信号输出端21、一第二光耦合器24、一第五电阻R5、一数字信号输出端22、一第三交叉回路端口P3及一第四交叉回路端口P4。
该第一光耦合器23具有一第一输入正极、一第一输入负极、一第一输出正极及一第一输出负极,其第一输入正极电连接至该第三交叉回路端口P3,其第一输入负极电连接至该第四交叉回路端口P4,而其第一输出正极与该模拟信号输出端21之间串接有该第二电阻R2,其第一输出负极电连接至一输出负电源端VN。
该第二光耦合器24具有一第二输入正极、一第二输入负极、一第二输出正极及一第二输出负极,其第二输入正极电连接至该第四交叉回路端口P4,其第二输入负极电连接至该第三交叉回路端口P3,其第二输出正极与一输出正电源端VCC之间串接有一第五电阻R5,且电连接至该数字信号输出端22,而该第二输出负极电连接接地。
该隔离信号接收电路20于接收一来自该隔离信号传送电路10的模拟信号时,该模拟信号由该第三交叉回路端口P3传送至该第一光耦合器23的第一输入正极,并由其第一输入负极流出至该第四交叉回路端口P4。该第一光耦合器23的第一输入正、负极接收该模拟信号,遂于其第一输出正、负极耦合出一模拟输出电流,且该耦合出的模拟输出电流由该模拟信号输出端21输出。
于接收来自该隔离信号传送电路10的数字信号时,该数字信号由该第四交叉回路端口P4传送至该第二光耦合器24的第二输入正极,并由其第二输入负极流出至该第三交叉回路连接部P3。该第二光耦合器24的第二输入正、负极接收该数字信号,遂于其第二输出正、负极耦合出一数字输出电流,并于该数字信号输出端22检测是否有该数字输出电流的产生。当该第二光耦合器24耦合出该数字输出电流时,即读取该数字信号为1,若没有该数字输出电流时,即读取该数字信号为0。而该漏极电流遂由该第二光耦合器24的输入负极流至该第三交叉回路端口P3后流出以形成一回路。
整体而言,该隔离式信号传递装置包含该隔离信号传送电路10与该隔离信号接收电路20。当该隔离信号传送电路10及其接收电路20于结合使用而形成该隔离式信号传递装置时,将该隔离信号传送电路10的第一交叉回路端口P1与该隔离信号接收电路20的第三交叉回路端口电连接P3,及将该隔离信号传送电路10的第二交叉回路端口P2与该隔离信号接收电路20的第四交叉回路端口电连接P4。因此,该第一光耦合器23的第一输入正极通过该第一电阻电连接至该模拟信号输入端11,该第二光耦合器24的第二输入正极电连接至该第一运算放大器13的输出端,而其第二输入负极通过该第四电阻R4电连接至该MOSFETQ1的漏极。
当需要传递一模拟信号时,将该数字信号输入端12的电位设定为与该输入正电源端VCC同电位,控制该PNP电流镜电路15不具有电流流经该第三电阻R3,致使该MOSFETQ1的栅极-源极电压为0伏特,因此,该MOSFETQ1的漏极电流为0安培。此时,即为该隔离信号传送电路10及其接收电路20的模拟信号传递模式。该模拟信号通过该模拟信号输入端11输入,且经由该第一电阻R1、第一光耦合器23及该第一运算放大器13输入端形成的回路转换成电流传递,并通过该第一光耦合器23将该模拟信号偶合至该第一光耦合器23的输出端,并通过该第二电阻R2将电流信号转成模拟电压信号,由模拟信号输出端21接收到该模拟信号。故该模拟信号的输入与输出之间通过该第一光耦合器23隔离不共地。
而当需要传递一数字信号时,将该模拟信号输入端11的电压设定为0伏特,此时,即为该隔离信号传送电路10及其接收电路20的数字信号传递模式。该数字信号通过该数字信号输入端12输入,当该数字信号设定为0时,该PNP电流镜电路15具有电流流经该第三电阻R3,使该MOSFETQ1具有的栅极-源极电压差,而让该MOSFETQ1的漏极跟源极之间导通,具有漏极电流。该漏极电流经由该第一运算放大器13、该第二光耦合器24、该第四电阻R4及该MOSFETQ1漏极和源极,流入该输入负电源端VN。因为该第二光耦合器24的输入端有电流流经,故其输出端会对应产生数字输出电流流经该第五电阻产生压降,让该数字信号输出端22接地,故可读取到该数字信号为0。反之,当该数字信号为1时,则该PNP电流镜电路15不具有电流流经该第三电阻R3,故该MOSFETQ1的漏极跟源极之间不导通,而该第二光耦合器24的输出端即不会有该数字输出电流的产生,故该数字信号输出端22电压电平为与该输出正电源端VCC相同,因此该数字信号为1。
请一并参阅图2所示,综上所述,本发明的隔离信号传送电路10及其接收电路20将输入端与输出端利用该第一光耦合器23及该第二光耦合器24将输入端与输出端隔离不共地。因此,当采用本发明的多个电源供应器40必须分别提供多个负载50供应电源,且各负载50间不能共地时,本发明能将其中一个电源供应器40作为一主控电源供应器40且分别控制其余作为被控电源供应器40的启动与否,以达到同时启动各电源供应器40或间隔启动各电源供应器40的目的。同时,本发明将该模拟信号及该数字信号的传递路径整合,仅用单一组电路于不同模式时,分别传递数字信号或模拟信号,以对各个电源供应器40进行启动控制。该电源供应器40包含一数字模拟转换器41,其输出端电连接至一多工器,以传送模拟信号至该多工器,并通过该多工器将该模拟信号传至一电连接至该多工器的微处理器42,该微处理器42电连接至该隔离信号传送电路10的数字信号输入端12,并将该模拟信号处理后,输出一数字信号至该数字信号输入端12。而该数字模拟转换器41还电连接至该隔离信号传送电路10的模拟信号接收端11,以传送该模拟信号至该信号接收端11。
在另一较佳实施例中,请参阅图1所示,本发明隔离信号传送电路10及其接收电路20可再包含一输入、出端加速启动电路14a、14b,该输入端加速启动电路14a包含有一第六电阻R6,该第六电阻R6电跨接于该输入正电源端VCC及该第一运算放大器13的负输入端之间,以提供一加速启动的微电流至该第一光耦合器23,来加速该第一光耦合器23的启动。在本较佳实施例中,该加速启动的微电流为1毫安。因为在该隔离信号传送电路10及其接收电路20的输入端具有该输入端加速启动电路14a的关系,使该模拟信号于传递时会加上该微电流导致于输出端的耦合出的模拟输出电流与该模拟信号之间产生误差,故需要对应设置该输出端加速启动电路14b,以扣除该微电流的迭加,维持该模拟信号传递的正确。
该输出端加速启动电路14b包含有一第二运算放大器141及一第七电阻R7。该第二运算放大器141具有一正输入端、一负输入端及一输出端,该第二运算放大器141的正输入端电连接接地,其负输入端电连接至该第一光耦合器23的第一输出正极,而其输出端电连接至该模拟信号输出端21。该第七电阻R7电跨接于该第二运算放大器的负输入端及该输出正电源端VCC之间,且该第七电阻R7的阻值大小对应该第六电阻R6。其目的产生与该输入端加速启动电路14a相同的微电流,该产生的微电流由该输出正电源端VCC流向该第一光耦合器23的第一输出正极。而该第一光耦合器23耦合出的模拟输出电流为该模拟信号加上该微电流,因此,当流经R2的电流加上该输出端加速启动电路14b产生的微电流与该模拟信号加上该微电流相同时,且该第一电阻R1的阻值大小对应该第二电阻R2,该模拟信号输出端21即等同该模拟信号输入端11的模拟信号。
此外,因为各种光耦合器具有其自身的电流转换率(CurrentTransferRatio),而当光耦合器的电流转换率不高时,其耦合出的电流与其输入的电流会有所差异,导致信号传递的误差,故本发明隔离信号传送电路10及其接收电路20可再包含一反转换电路25,其包含一第三光耦合器251、一第一、二转换电阻Ra、Rb、一第一、二反转换电阻Ra’、Rb’及一第三运算放大器252。该第三光耦合器251具有一第三输入正极、一第三输入负极、一第三输出正极及一第三输出负极。该第三运算放大器252具有一正输入端、一负输入端及一输出端。在本较佳实施例中,该第一运算放大器13的电源由该输入正电源端VCC及该输入负电源端VN所供应,而该第二运算放大器141及该第三运算放大器252的电源由该输出正电源端VCC及该输出负电源端VN所供应。
上述的第一光耦合器23的第一输出正极直接电连接至该第一、二转换电阻Ra、Rb的一端,该第一转换电阻Ra的另一端电连接接地,该第二转换电阻Rb的另一端电连接至该第三运算放大器252的正输入端,而该第一光耦合器23的第一输出负极同样地电连接至该输出负电源端VN。该第三光耦合器251的第三输出正极电连接至该第一、二反转换电阻Ra’、Rb’的一端,该第一反转换电阻Ra’的另一端电连接接地,该第二反转换电阻Rb’的另一端电连接至该第三运算放大器252的负输入端,而该第三光耦合器251的第三输出负极电连接至该输出负电源端VN。该第三光耦合器251的输入正极通过该第二电阻R2电连接至该模拟信号输出端21,而该第三光耦合器251的输入负极电连接至该第三运算放大器252的输出端。
该反转换电路25的第三光耦合器251的电流转换率与该第一光耦合器23的电流转换率相同,以将该模拟信号经由该第一光耦合器23的输入端耦合至其输出端时因电流转换率而产生的误差通过该反转换电路25的第三光耦合器251再一次的反转换,将因该第一光耦合器23的电流转换率产生的误差抵消,以输出正确的模拟信号至该模拟信号输出端21。
通过上述的输入、出端加速启动电路14a、14b及该反转换电路25以将该模拟信号因为微电流或该第一光耦合器23产生的误差抵消,来输出更正确的模拟信号至该模拟信号输出端21。
而该隔离信号传送电路10及其接收电路20于传递数字信号时,因该数字信号只有1与0的区别,即有无电流的差别,即便有误差也不会影响输出的正确性,故无需设置对应的输入、出端加速启动电路或反转换电路来较正信号的误差。
请参阅图3、4所示,当本发明的隔离电流式控制至信号传递电路适用于多个电源供应器40时,各电源供应器40中具有一个主控端的电源供应器40,而其于则为被控端的电源供应器40,而各电源供应器40的输出端可采用串联或并联的方式连接至负载50。采用本发明的电源供应器40于信号传递时,通过光耦合器将输入与输出信号隔离,并经由单一电流路径可分别传递模拟信号或数字信号,其电连接方式简单,且信号传递的输入端与输出端不共地,为此,各电源供应器40的电源输出也不共地。故,当各负载50之间必须采用不共地的设计时,采用本发明的多个电源供应器40便可达到此一目的。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明做任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案的范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种隔离信号传送电路,其特征在于,该隔离信号传送电路包含:
一模拟信号输入端;
一数字信号输入端;
一第一交叉回路端口;
一第二交叉回路端口;
一第一运算放大器,具有一正输入端、一负输入端及一输出端;其中该正输入端电连接接地、该负输入端电连接至该第一交叉回路端口且与该模拟信号输入端之间串接有一第一电阻,而该输出端电连接至该第二交叉回路端口;
一金属氧化物半导体场效晶体管,其栅极电连接至该数字信号输入端,其源极电连接至一输入负电源端且与该栅极之间串接有一第三电阻,而其漏极与该第一运算放大器的负输入端之间串接有一第四电阻;
一PNP电流镜电路,该PNP电流镜电路包含:
一第一PNP晶体管,该第一PNP晶体管的发射极电连接至一输入正电源端,而该第一PNP晶体管的基极电连接至该第一PNP晶体管的集电极;
一第二PNP晶体管,该第二PNP晶体管的发射极电连接至该输入正电源端,该第二PNP晶体管的基极电连接至该第一PNP晶体管的基极,而该第二PNP晶体管的集电极电连接至该MOSFET的栅极;及
一第八电阻,电跨接于该第一PNP晶体管的集电极与该数字信号输入端之间。
2.根据权利要求1所述的隔离信号传送电路,其特征在于,该隔离信号传送电路进一步包含一输入端加速启动电路,该输入端加速启动电路包含:
一第六电阻,电跨接于一输入正电源端及该第一运算放大器的负输入端之间。
3.一种隔离信号接收电路,其特征在于,该隔离信号接收电路包含:
一第三交叉回路端口;
一第四交叉回路端口;
一第一光耦合器,具有一第一输入正极、一第一输入负极、一第一输出正极及一第一输出负极;其中该第一输入正极电连接至该第三交叉回路端口,该第一输入负极电连接至该第四交叉回路端口,该第一输出正极与该模拟信号输出端之间串接有一第二电阻,而该第一输出负极电连接至一输出负电源端;
一第二光耦合器,具有一第二输入正极、一第二输入负极、一第二输出正极及一第二输出负极;其中该第二输入正极电连接至该第四交叉回路端口,该第二输入负极电连接至该第三交叉回路端口,该第二输出正极与一输出正电源端之间串接有一第五电阻,而该第二输出负极电连接接地;
一模拟信号输出端,与该第一光耦合器的第一输出正极之间串接有一第二电阻;及
一数字信号输出端,电连接至该第二光耦合器的第二输出正极。
4.根据权利要求3所述的隔离信号接收电路,其特征在于,该隔离信号接收电路进一步包含一输出端加速启动电路,该输出端加速启动电路包含:
一第二运算放大器,具有一正输入端、一负输入端及一输出端,该第二运算放大器的正输入端电连接接地,其负输入端电连接至该第一光耦合器的第一输出正极,而其输出端电连接至该模拟信号输出端;及
一第七电阻,电跨接于该第二运算放大器的负输入端及该输出正电源端之间。
5.根据权利要求3或4所述的隔离信号接收电路,其特征在于,该隔离信号接收电路进一步包含一反转换电路,该反转换电路包含:
一第三运算放大器,具有一正输入端、一负输入端及一输出端;
一第三光耦合器,具有一第三输入正极、一第三输入负极、一第三输出正极及一第三输出负极,该第三输入正极通过该第二电阻电连接至该模拟信号输出端,该第三输入负极电连接至该第三运算放大器的输出端,而该第三输出负极电连接至该输出负电源端;
一第一转换电阻,其一端电连接接地,而其另一端直接与该第一光耦合器的第一输出正极电连接;
一第二转换电阻,其一端与该第一光耦合器的第一输出正极电连接,而其另一端电连接至该第三运算放大器的正输入端;
一第一反转换电阻,其一端电连接接地,而其另一端电连接至该第三光耦合器的第三输出正极;及
一第二反转换电阻,其一端电连接至该第三光耦合器的第三输出正极,而其另一端电连接至该第三运算放大器的负输入端。
6.一种隔离式信号传递装置,其特征在于,该隔离式信号传递装置包含一隔离信号传送电路及一隔离信号接收电路,其中:
该隔离信号传送电路包含:
一模拟信号输入端;
一数字信号输入端;
一第一交叉回路端口;
一第二交叉回路端口;
一第一运算放大器,具有一正输入端、一负输入端及一输出端;其中该正输入端电连接接地、该负输入端电连接至该第一交叉回路端口且与该模拟信号输入端之间串接有一第一电阻,而该输出端电连接至该第二交叉回路端口;
一MOSFET,其栅极电连接至该数字信号输入端,其源极电连接至一输入负电源端且与该栅极之间串接有一第三电阻,而其漏极与该第一运算放大器的负输入端之间串接有一第四电阻;
一PNP电流镜电路,其包含:
一第一PNP晶体管,该第一PNP晶体管的发射极电连接至该输入正电源端,而该第一PNP晶体管的基极电连接至该第一PNP晶体管的集电极;
一第二PNP晶体管,该第二PNP晶体管的发射极电连接至该输入正电源端,该第二PNP晶体管的基极电连接至该第一PNP晶体管的基极,而该第二PNP晶体管的集电极电连接至该MOSFET的栅极;及
一第八电阻,电跨接于该第一PNP晶体管的集电极与该数字信号输入端之间;
该隔离信号接收电路包含:
一第三交叉回路端口,电连接至该隔离信号传送电路的第一交叉回路端口;
一第四交叉回路端口,电连接至该隔离信号传送电路的第二交叉回路端口;
一第一光耦合器,具有一第一输入正极、一第一输入负极、一第一输出正极及一第一输出负极;其中该第一输入正极电连接至该第三交叉回路端口,该第一输入负极电连接至该第四交叉回路端口,该第一输出正极与该模拟信号输出端之间串接有一第二电阻,而该第一输出负极电连接至一输出负电源端;
一第二光耦合器,具有一第二输入正极、一第二输入负极、一第二输出正极及一第二输出负极;其中该第二输入正极电连接至该第四交叉回路端口,该第二输入负极电连接至该第三交叉回路端口,该第二输出正极与一输出正电源端之间串接有一第五电阻,而该第二输出负极电连接接地;
一模拟信号输出端,与该第一光耦合器的第一输出正极之间串接有一第二电阻;及
一数字信号输出端,电连接至该第二光耦合器的第二输出正极。
7.根据权利要求6所述的隔离式信号传递装置,其特征在于,其中:
该隔离信号传送电路进一步包含一输入端加速启动电路,该输入端加速启动电路包含:
一第六电阻,电跨接于该输入正电源端及该第一运算放大器的负输入端之间;
该隔离信号接收电路进一步包含一输出端加速启动电路,该输出端加速启动电路包含:
一第二运算放大器,具有一正输入端、一负输入端及一输出端,该第二运算放大器的正输入端电连接接地,其负输入端电连接至该第一光耦合器的第一输出正极,而其输出端电连接至该模拟信号输出端;及
一第七电阻,电跨接于该第二运算放大器的负输入端及该输出正电源端之间。
8.根据权利要求6或7所述的隔离式信号传递装置,其特征在于,其中该隔离信号接收电路进一步包含一反转换电路,该反转换电路包含:
一第三运算放大器,具有一正输入端、一负输入端及一输出端;
一第三光耦合器,具有一第三输入正极、一第三输入负极、一第三输出正极及一第三输出负极,该第三输入正极通过该第二电阻电连接至该模拟信号输出端,该第三输入负极电连接至该第三运算放大器的输出端,而该第三输出负极电连接至该输出负电源端;
一第一转换电阻,其一端电连接接地,而其另一端直接与该第一光耦合器的第一输出正极电连接;
一第二转换电阻,其一端与该第一光耦合器的第一输出正极电连接,而其另一端电连接至该第三运算放大器的正输入端;
一第一反转换电阻,其一端电连接接地,而其另一端电连接至该第三光耦合器的第三输出正极;及
一第二反转换电阻,其一端电连接至该第三光耦合器的第三输出正极,而其另一端电连接至该第三运算放大器的负输入端。
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