CN105790746A - 一种数字信号光纤传输触发系统 - Google Patents

一种数字信号光纤传输触发系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105790746A
CN105790746A CN201610226792.3A CN201610226792A CN105790746A CN 105790746 A CN105790746 A CN 105790746A CN 201610226792 A CN201610226792 A CN 201610226792A CN 105790746 A CN105790746 A CN 105790746A
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
input
optical signal
outfan
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610226792.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105790746B (zh
Inventor
张明
刘佳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huazhong University of Science and Technology
Original Assignee
Huazhong University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huazhong University of Science and Technology filed Critical Huazhong University of Science and Technology
Priority to CN201610226792.3A priority Critical patent/CN105790746B/zh
Publication of CN105790746A publication Critical patent/CN105790746A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105790746B publication Critical patent/CN105790746B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/78—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used using opto-electronic devices, i.e. light-emitting and photoelectric devices electrically- or optically-coupled
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/40—Transceivers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

本发明公开了一种数字信号光纤传输触发系统，该系统包括利用光纤连接线连接的电信号转光信号模块以及光信号转电信号模块；电信号转光信号模块的输入端作为数字信号光纤传输触发系统的信号输入接口，接受外部数字触发信号；电信号转光信号模块用于将外部输入的数字触发信号变换成光信号光信号转电信号模块用于将光信号变换为高低电平数字触发信号，并且对数字触发信号实现光耦隔离和功率放大。按照本发明实现的数字信号光纤传输触发系统，能够克服电感(或变压器)式隔离抗干扰能力的缺点，电容耦合噪声和信号共用传输通道的问题，具有费用低、适用性广、可靠性高、带负载能力强同时具有长距离光纤传输信号等优点。

Description

一种数字信号光纤传输触发系统
技术领域
本发明属于数字隔离触发电路领域，更具体地，涉及一种数字信号光纤传输触发系统。
背景技术
数字隔离触发电路主要用于数字信号和开关量信号的传输。隔离电路加光纤传输的作用，一是消除共模噪声回路，另一个是保护器件(或人)免受高电压的危害，还有可以实现长距离的传输。已有的用于提供隔离的器件种类很多，按照生产工艺、电气结构和传输原理，主要分为电感或变压器、电容耦合以及光学技术的数字隔离器件。电感(或变压器)式隔离器使用不断变化的磁场来通过隔离层实现通信，可以在不明显降低差模信号的情况下减小共模噪声，信号能量转换的效率很高，但是其缺点在于易受外部磁场噪声的干扰，引发电路的不稳定。电容耦合隔离，使用不断变化的电场来通过隔离层实现信息的传输，极板尺寸、极板之间的间隔和电介质材料等都决定着电气性能，采用电容隔离效率高，然而电容耦合隔离技术没有差分信号，并且噪声和信号共用相同的传输通道，要求信号频率远高于干扰信号频率，电容耦合存在带宽限制。光电隔离器是以光为媒介把输入端信号耦合到输出端的光电耦合器，具有体积小、寿命长、无触点，抗干扰能力强，不易受强磁场的影响，输出和输入之间绝缘，单向传输信号等优点，适合用在强磁场环境同时隔离通道数量很多的情况下。
然而在数字信号或开关指令信号的传输过程中，光电隔离器中的数字隔离电路要将采集到的数字信号经隔离后传输至负载。在很多应用场合，需采集的信号类型很多，例如干接点和湿接点信号，这样就需要在隔离信号输入的前端设计通用的信号采集电路进行处理，再经过信号隔离后，传输至负载。另外开关指令信号需要驱动的负载类型也包含很多，例如继电器一类的电感性负载，还有内阻阻抗小、要求输出电流大的负载。现有的隔离光耦隔离电路因光耦隔离器输出电流小带负载能力弱无法满足这许多的条件，不能实现长距离的信号传输要求。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种数字信号光纤传输触发系统，能够克服电感(或变压器)式隔离抗干扰能力的缺点，电容耦合噪声和信号共用传输通道的问题，同时克服现有光电隔离器的不足，并且具有费用低、适用性广、可靠性高、带负载能力强同时具有长距离光纤传输信号等优点。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了数字信号光纤传输触发系统，其特征在于，该系统包括利用光纤连接线连接的电信号转光信号模块以及光信号转电信号模块；
所述电信号转光信号模块的输入端作为所述数字信号光纤传输触发系统的信号输入接口，接受外部数字触发信号；所述电信号转光信号模块用于将外部输入的数字触发信号变换成光信号；
所述光信号转电信号模块的输入端连接所述光纤连接线的输出端，接收光信号；所述输出端作为作为所述数字信号光纤传输触发系统的信号输出接口；所述光信号转电信号模块用于将光信号变换为高低电平数字触发信号，并且对数字触发信号进行了光耦隔离和功率放大。
进一步地，所述电信号转光信号模块包括依次连接的：信号采集电路、第一逻辑反向电路、LED驱动电路和电信号转光信号单元；
所述电信号转光信号模块的电源接口连接第一隔离电源；所述信号采集电路的输入端作为所述电信号转光信号模块的信号输入接口，接收外部数字触发信号；所述第一逻辑反向电路实现所述数字触发信号的逻辑反向；所述LED驱动电路将所述经过逻辑反向变换后的数字触发信号变换成电流信号，流向所述电信号转光信号单元的输入端；由此实现外部输入数字高电平触发信号时发出光信号，没有触发信号不发出光信号。
进一步地，所述光信号转电信号模块包括依次连接的：光信号转电信号单元、第二逻辑反向电路和隔离放大电路；
所述光信号转电信号模块的电源接口连接第二隔离电源；所述光信号转电信号单元的输入端连接所述光纤连接线的输出端；所述光信号转电信号单元的输出端连接所述第二逻辑反向电路的输入端；经过所述第二逻辑反向电路实现有光信号输入为高电平，无光信号输入为低电平；所述第二逻辑反向电路的输出端连接所述隔离放大电路的输入端；通过所述隔离放大电路后实现隔离放大，增强所述数字信号光纤传输触发系统的负载能力。
进一步地，所述信号采集电路包括：第一电压比较器、第一电阻；所述第一电压比较器的正向输入端连接数字触发信号，所述第一电压比较器的正向输入端还通过所述第一电阻连接至第一隔离电源+5V电压；所述第一电压比较器的反向输入端连接参考电压。
进一步地，第一逻辑反向电路包括：反向逻辑门芯片，第二电阻；所述反向逻辑门芯片的A输入端连接所述第一电压比较器的输出端；所述反向逻辑门芯片的B输入端通过所述第二电阻接地；所述第二电阻用于避免信号采集电路输入端悬空默认高电平而造成的电路逻辑混乱。
进一步地，LED驱动电路包括：驱动器芯片和第三电阻；所述驱动器芯片的A输入端通过所述第三电阻连接第一隔离电源+5V电压；所述驱动器芯片的B输入端连接所述第一逻辑反向电路的输出端。
进一步地，光信号转电信号单元包括：光纤接收器、第四电阻；光纤接收器的输入端连接光纤连接线的输出端；2端连接第二隔离电源+5V电压；6端通过第四电阻连接第二隔离电源+5V电压；3、7端接地；所述光纤接收器将所述光纤连接线传输的光信号转为电信号。
进一步地，第二逻辑反向电路包括：反向逻辑门芯片；所述反向逻辑门芯片的A输入端连接所述光纤接收器的输出端；所述反向逻辑门芯片的B输入端连接地；实现所述光纤接收器接收到光信号时所述反向逻辑门芯片输出为高电平，未接收光信号时输出为低电平。
进一步地，隔离放大电路包括：光耦隔离器、第二电压比较器、模拟开关；所述光耦隔离器2端连接所述第二隔离电源+5V电压；3端连接所述第二逻辑反向电路的输出端；8端连接所述第二隔离电源中的DC/DC隔离模块的+5V电压；6端作为所述光耦隔离器的输出端；所述第二电压比较器的正向输入端连接所述光耦隔离器的输出端6端；所述第二电压比较器的反向输入端连接所述第二隔离电源中的DC/DC隔离模块的+5V电压；所述第二电压比较器的8端连接所述第二隔离电源中的DC/DC隔离模块的+5V电压；6端作为所述第二电压比较器的输出端；所述第二电压比较器用于维持高低电平的幅值即高电压为+5V，低电平为0V；所述模拟开关的V端连接所述第二隔离电源中的DC/DC隔离模块的+5V电压；IN端连接所述第二电压比较器的输出端6端；NO端连接所述第二隔离电源中的DC/DC隔离模块的+5V电压；所述模拟开关的COM输出端作为光信号转电信号模块的输出端，输出数字触发信号。
进一步地，所述系统还包括供电电源；
所述供电电源包括第一隔离电源和第二隔离电源；其中，所述第一隔离电源包括第一AC/DC隔离模块、第一滤波器；
所述第一AC/DC隔离模块的输入端接220V市电，所述第一滤波器的输入端接所述第一AC/DC隔离模块的输出端；所述第一滤波器的输出端作为所述第一隔离电源的输出端，分别为所述电信号转光信号模块中的所述信号采集电路、所述第一逻辑反向电路、所述LED驱动电路、所述电信号转光信号单元供电；
第二隔离电源包括第二AC/DC隔离模块、第二滤波器和第一DC/DC隔离模块；所述第二AC/DC隔离模块的输入端接220V市电，所述第二滤波器的输入端接所述第二AC/DC隔离模块的输出端；所述第二滤波器的第一输出端作为所述第二隔离电源的第一输出端，为所述光信号转电信号模块中的光信号转电信号单元供电；所述第二滤波器的第二输出端作为所述第二隔离电源的第二输出端，为所述光信号转电信号模块中的第二逻辑反向电路、隔离放大电路供电；所述第二滤波器的第三输出端连接所述第一DC/DC隔离模块的输入端，所述第一DC/DC隔离模块的输出端作为第二隔离电源的第三输出端，为所述光信号转电信号模块中的所述隔离放大电路供电。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明提供的数字信号光纤传输触发系统的电信号转光信号模块中信号采集电路利用第一电压比较器，将采集到的外部数字触发信号电平幅值与参考电压比较，超过参考电压为高电平，否则为低电平，实现对数字触发信号稳定采集，避免误触发；光信号转电信号模块中隔离放大电路利用第二电压比较器，可使输出数字触发信号高电平的输出稳定在5V。
(2)本发明提供的数字信号光纤传输触发系统电路采用了创新的设计，使得电路组成简明，利用元器件少，且在具体实施中可以优先选择利用低延时的元器件，使整体电路的延时低于200ns，从而满足实际应用中对数字触发信号的延时要求；
(3)本发明提供的数字信号光纤传输触发系统的光信号转电信号模块中隔离放大电路利用模拟开关，当模拟开关输入端为高电平时开关导通，输出端与供电电源直接连接，电路的输出带负载能力增强，输出的最大电流可达400mA，满足大部分负载需求；
(4)本发明提供的数字信号光纤传输触发系统利用光耦隔离器和光纤发射器、光纤接收器，达到电信号与光信号间的相互转换实现了对强电磁干扰的隔离，能满足很多强电磁干扰工况，例如在J-TEXT装置中能良好使用，由光纤连接线长度来决定信号传输距离，并且光纤连接线的长度可以自由改变，方便在实际环境中应用。
附图说明
图1是按照本发明实施例提供的数字信号光纤传输触发系统的模块结构示意图；
图2是按照本发明实施例提供的数字信号光纤传输触发系统中的第一隔离供电电源的模块结构示意图；
图3是按照本发明实施例提供的数字信号光纤传输触发系统中的第二隔离供电电源的模块结构示意图；
图4是按照本发明实施例提供的电信号转光信号模块示意图；
图5是按照本发明实施例提供的光信号转电信号模块示意图；
图6是按照本发明实施例提供的电信号转光信号模块、光信号转电信号模块的装配俯视图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1-数字信号光纤传输触发系统、2-电信号转光信号模块、21-信号采集电路、22-第一逻辑反向电路、23-LED驱动电路、24-电信号转光信号单元、3-光纤连接线、4-光信号转电信号模块、41-光信号转电信号单元、42-第二逻辑反向电路、43-隔离放大电路、5-第一隔离电源、6-第二隔离电源、7-电信号转光信号模块电路、光信号转电信号模块电路安装位置；8-信号输入连接头安装孔；9-信号输出连接头安装孔；10-机壳底面板；11-市电安装孔
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，本发明提供的数字信号光纤传输触发系统包括电信号转光信号模块2、光纤连接线3、光信号转电信号模块4、第一隔离电源5、第二隔离电源6；
电信号转光信号模块2的输入端作为数字信号光纤传输触发系统的信号输入接口，输出端连接光纤连接线3的输入端，电源接口连接第一隔离电源5的输出端；
光纤连接线3的输入端连接电信号转光信号模块2的输出端，光纤连接线3的输出端连接光信号转电信号模块4的输入端；
光信号转电信号模块4的输入端连接光纤连接线3的输出端，光信号转电信号模块4的输出端作为数字信号光纤传输触发系统1的信号输出接口，电源接口连接第二隔离电源6的输出端。
电信号转光信号模块2采集外部输入的数字触发电平信号经过第一逻辑反向电路22和LED驱动电路23，获取电流信号；电流信号通过电信号转光信号单元24，将电流信号转为光信号，光信号由光纤连接器3传输至光信号转电信号单元41，将光信号转化为数字电平信号，经过第二逻辑反向电路42和隔离放大电路43，稳定输出。
电信号转光信号模块2包括信号采集电路21、第一逻辑反向电路22、LED驱动电路23、电信号转光信号单元24；信号采集电路21的输入端作为电信号转光信号模块2的输入端，用于接收外部数字触发信号，信号采集电路21的正端作为电信号转光信号模块2的电源接口；第一逻辑反向电路22的输入端连接信号采集电路21的输出端，第一逻辑反向电路22的输出端连接LED驱动电路23的输入端；LED驱动电路23的输出端连接电信号转光信号单元24的输入端，电信号转光信号单元24的输出端作为电信号转光信号模块2的输出端，用于连接光纤连接线3的输入端；
在具体实施中，电信号转光信号单元24采用是光纤发射器；信号采集电路21采集外部输入的数字触发信号，经过第一逻辑反向电路22和LED驱动电路23转换为电流信号，并驱动电信号转光信号单元24光纤发射器的LED发光，实现了数字触发信号转换为光信号；
光纤连接线3接收电信号转光信号单元24光纤发射器发出的光信号，并传输至光信号转电信号模块4，光纤的长度决定了信号传输的距离；
光信号转电信号模块4包括光信号转电信号单元41、第二逻辑反向电路42和隔离放大电路43；光信号转电信号单元41输入端作为光信号转电信号模块4的输入端，用于接收光纤连接线3传输的光信号，光信号转电信号单元41的电源端作为光信号转电信号模块4的第一电源接口；第二逻辑反向电路42的输入端连接光信号转电信号单元41的输出端；隔离放大电路43的输入端连接第二逻辑反向电路42的输出端，隔离放大电路43的输出端作为光信号转电信号模块4的输出端，输出数字触发信号；
实施例中，光信号转电信号单元41采用是光纤接收器；光纤接收器接收光纤连接线3输入的光信号并且将光信号转换为数字电平信号；经过第二逻辑反向电路42和隔离放大电路43进行光耦隔离和放大处理，输出稳定的数字触发信号且带负载能力强。
如图2和3所示，实施例中，采用独立的隔离电源分别为电信号转光信号模块2和光信号转电信号模块4供电；
电信号转光信号模块2采用第一隔离电源5供电；第一隔离电源5包括第一AC/DC隔离模块和第一滤波器；市电220V交流电经过第一AC/DC隔离模块，获得直流电，在经过第一滤波器滤波后分别给电信号转光信号模块2中信号采集电路21、第一逻辑反向电路22、LED驱动电路23、电信号转光信号单元24供电；
光信号转电信号模块4采用第二隔离电源6供电；第二隔离电源6包括第二AC/DC隔离模块、第二滤波器后还接入第一DC/DC隔离模块；市电220V交流电经过第二AC/DC隔离模块，获得直流电，在经过第二滤波器滤波后分别给光信号转电信号模块4中光信号转电信号单元41、第二逻辑反向电路42和隔离放大电路43中光耦隔离器的输入端供电；第二滤波器滤波后再经过第一DC/DC隔离模块给隔离放大电路43中光耦隔离器的输出端供电，保证了隔离放大电路43中光耦隔离器输入输出独立供电，从而保证经过光耦隔离器的数字信号隔离。隔离电源集成在电信号转光信号模块电路、光信号转电信号模块电路中，结构简单实用，并且实现模块化，节省PCB板的空间；两路隔离电源均为线性电源，工作状况稳定，纹波较小没有开关电源所具有的干扰与噪声。
如图4所示，实施例的电信号转光信号模块2具体包括第一电压比较器U1、第一反向逻辑门芯片U2、驱动器芯片U3、光纤发射器T1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3；
第一电压比较器U1的正向输入端连接数字触发信号，第一电压比较器U1的正向输入端还通过第一电阻R1连接至第一隔离电源+5V电压；第一电压比较器U1的反向输入端连接参考电压；第一反向逻辑门芯片U2的输入端A连接第一电压比较器U1的输出端；第一反向逻辑门芯片U2的输入端B通过第二电阻R2接地；驱动器芯片U3的输入端B连接第一反向逻辑门芯片U2的输出端；驱动器芯片U3的输入端A通过第三电阻R3连接第一隔离电源+5V电压；驱动器芯片U3的输出端连接光纤发射器T1的输入端；光纤发射器T1的输出端作为电信号转光信号模块2的信号输出端。
作为本发明的一个实施例，外部输入的数字触发信号经过第一电压比较器U1和反向逻辑门芯片U2输入到驱动器芯片U3转换成电流信号，驱动光纤发射器T1中LED发光，将电流信号转为光信号传输至光纤连接线3；第一电压比较器U1准确采集数字触发信号，反向逻辑门芯片U2的应用使电路具有正常的电平逻辑，即外部输入的数字触发信号为高电平时光纤发射器T1中LED发光，外部输入的数字触发信号为低电平或是没有外部数字触发信号时，光纤发射器T1中LED不发光；第三电阻的阻值大小决定驱动电流的大小；选择75Ω阻值合适。
如图5所示，实施例的光信号转电信号模块4具体包括光纤接收器T2第二反向逻辑门芯片U4、光耦隔离器U5、第二电压比较器U6、模拟开关U7、第四电阻R4；
光纤接收器T2的输入端连接光纤连接线3的输出端，光纤接收器T2的2端通过第四电阻R4连接第二隔离电源+5V电压，光纤接收器T2的6端连接第二隔离电源+5V电压，光纤接收器T2的3、7端接地；第二反向逻辑门芯片U4的输入端A连接光纤接收器T2的输出端，第二反向逻辑门芯片U4的输入端B接地；光耦隔离器U5的输入端3连接第二反向逻辑门芯片U4的输出端，光耦隔离器U5的输入端2连接第二隔离电源+5V电压，光耦隔离器U5的8端连接第二隔离电源DC/DC隔离模块的+5V电压；第二电压比较器U6的输入端IN+连接光耦隔离器U5的输出端6，第二电压比较器U6的IN-端和8端连接第二隔离电源DC/DC隔离模块的+5V电压；模拟开关U7的输入端IN连接第二电压比较器U6的输处端，模拟开关U7的V+端和NO端连接第二隔离电源DC/DC隔离模块的+5V电压，模拟开关U7的输出端COM作为光信号转电信号模块4的信号输出端；；模拟开关用于提高电信号转光信号模块电路的带负载能力，使输出的电流最高达400mA。
作为本发明的一个实施例，光纤接收器T2的接收光纤连接线3的传输的光信号，并且将光信号转换为数字电平信号，数字电平信号经过第二反向逻辑门芯片U4得到正确的电平逻辑顺序，即光纤接收器T2接收光信号输出高电平，没有接收光信号输出低电平；光耦隔离器U5中LED将数字信号转换为光信号，光电二极管将光信号转为数字信号，实现了数字信号的隔离；再经过第二电压比较器U6使输出的高电平稳定在+5V；模拟开关用于增强整体电路的带负载能力，输出的最大电流达400mA。
实施例中，采用Q9头作为外部数字触发信号输入的连接头和数字触发信号输出的连接头，连接简单，具有很好的通用性。
本发明提供的数字信号光纤传输触发系统，其电信号转光信号模块中的信号采集电路应用了第一电压比较器，实现了对外部数字触发信号准确采集；第一逻辑反向电路和LED驱动电路使光纤发射器具有正确的逻辑和合适的发光强度；光信号转电信号模块中的隔离放大电路，实现了对数字信号的光耦隔离，并且在模拟开关的作用下使整个电路的带负载能力提高；光纤连接线的长度可以提高触发信号的传输距离，通过光耦隔离单元中光与电信号间的相互转换实现了对强电磁干扰的隔离。
并且在具体的电路实施中，可以将电信号转光信号模块的所有元件集成在一块电路板上；将光信号转电信号模块的所有元件集成在一块电路板上；两者之间用光纤连接线连接。
本发明提供的数字信号光纤传输触发系统对数字触发信号实现长远距离传输和隔离，应用于大型试验装置；本发明提供的数字信号光纤传输触发系统实现了输出高电平稳定在+5V，电路的整体延时低于200ns，并且整个系统的带负载能力强，输出的最大电流达400mA，通过光纤连接线实现长远的信号传输。本发明实施例提供的数字信号光纤传输触发系统可以使用在J-TEXT托卡马克装置的采集触发系统和动态数据采集系统中。
本发明提供的数字信号光纤传输触发系统，电信号转光信号模块和光信号转电信号模块可分别集成在一块电路板上，并通过光纤连接线连接；实施例还提供了一种用于放置本发明提供的数字信号光纤传输触发系统PCB电路板的导轨机壳；如图6所示是数字信号光纤传输触发系统中电信号转光信号模块和光信号转电信号模块的俯视图：7为电信号转光信号模块或光信号转电信号模块PCB；8为信号输入连接头安装孔；9为信号输出连接头安装孔；10为机壳底面板；11为电源开关安装孔。
本发明采用市电作为外部供电，本发明数字信号光纤传输触发系统中电信号转光信号模块或光信号转电信号模块PCB电路板通过4个六角铜柱固定于机壳底部。选用的是导轨机壳，可方便的安装在机柜或是带有导轨的装置中。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数字信号光纤传输触发系统，其特征在于，该系统(1)包括利用光纤连接线(3)连接的电信号转光信号模块(2)以及光信号转电信号模块(4)；
所述电信号转光信号模块(2)的输入端作为所述数字信号光纤传输触发系统(1)的信号输入接口，接受外部数字触发信号；所述电信号转光信号模块(2)用于将外部输入的数字触发信号变换成光信号；
所述光信号转电信号模块(4)的输入端连接所述光纤连接线(3)的输出端，接收光信号；所述输出端作为作为所述数字信号光纤传输触发系统的(1)信号输出接口；所述光信号转电信号模块(4)用于将光信号变换为高低电平数字触发信号，并且对数字触发信号进行了光耦隔离和功率放大。
2.如权利要求1所述的数字信号光纤传输触发系统，其特征在于，所述电信号转光信号模块(2)包括依次连接的：信号采集电路(21)、第一逻辑反向电路(22)、LED驱动电路(23)和电信号转光信号单元(24)；
所述电信号转光信号模块(2)的电源接口连接第一隔离电源(5)；所述信号采集电路(21)的输入端作为所述电信号转光信号模块(2)的信号输入接口，接收外部数字触发信号；所述第一逻辑反向电路(22)实现所述数字触发信号的逻辑反向；所述LED驱动电路(23)将所述经过逻辑反向变换后的数字触发信号变换成电流信号，流向所述电信号转光信号单元(24)的输入端；由此实现外部输入数字高电平触发信号时发出光信号，没有触发信号不发出光信号。
3.如权利要求1或2所述的数字信号光纤传输触发系统，其特征在于，所述光信号转电信号模块(4)包括依次连接的：光信号转电信号单元(41)、第二逻辑反向电路(42)和隔离放大电路(43)；
所述光信号转电信号模块(4)的电源接口连接第二隔离电源(6)；所述光信号转电信号单元(41)的输入端连接所述光纤连接线(3)的输出端；所述光信号转电信号单元(41)的输出端连接所述第二逻辑反向电路(42)的输入端；经过所述第二逻辑反向电路(42)实现有光信号输入为高电平，无光信号输入为低电平；所述第二逻辑反向电路(42)的输出端连接所述隔离放大电路(43)的输入端；通过所述隔离放大电路(43)后实现隔离放大，增强所述数字信号光纤传输触发系统的负载能力。
4.如权利要求2所述的数字信号光纤传输触发系统，其特征在于，所述信号采集电路(21)包括：第一电压比较器、第一电阻；所述第一电压比较器的正向输入端连接数字触发信号，所述第一电压比较器的正向输入端还通过所述第一电阻连接至所述第一隔离电源(5)+5V电压；所述第一电压比较器的反向输入端连接参考电压。
5.如权利要求4所述的数字信号光纤传输触发系统，其特征在于，第一逻辑反向电路(22)包括：反向逻辑门芯片，第二电阻；所述反向逻辑门芯片的A输入端连接所述第一电压比较器的输出端；所述反向逻辑门芯片的B输入端通过所述第二电阻接地；所述第二电阻用于避免信号采集电路输入端悬空默认高电平而造成的电路逻辑混乱。
6.如权利要求5所述的数字信号光纤传输触发系统，其特征在于，LED驱动电路(23)包括：驱动器芯片和第三电阻；所述驱动器芯片的A输入端通过所述第三电阻连接所述第一隔离电源(5)+5V电压；所述驱动器芯片的B输入端连接所述第一逻辑反向电路(22)的输出端。
7.如权利要求3所述的数字信号光纤传输触发系统，其特征在于，光信号转电信号单元(41)包括：光纤接收器、第四电阻；光纤接收器的输入端连接光纤连接线的输出端；2端连接所述第二隔离电源(6)+5V电压；6端通过第四电阻连接所述第二隔离电源(6)+5V电压；3、7端接地；所述光纤接收器将所述光纤连接线(3)传输的光信号转为电信号。
8.如权利要求7所述的数字信号光纤传输触发系统，其特征在于，第二逻辑反向电路(42)包括：反向逻辑门芯片；所述反向逻辑门芯片的A输入端连接所述光纤接收器的输出端；所述反向逻辑门芯片的B输入端连接地；实现所述光纤接收器接收到光信号时所述反向逻辑门芯片输出为高电平，未接收光信号时输出为低电平。
9.如权利要求8所述的数字信号光纤传输触发系统，其特征在于，隔离放大电路(43)包括：光耦隔离器、第二电压比较器、模拟开关；所述光耦隔离器2端连接所述第二隔离电源+5V电压；3端连接所述第二逻辑反向电路(42)的输出端；8端连接所述第二隔离电源中的DC/DC隔离模块的+5V电压；6端作为所述光耦隔离器的输出端；所述第二电压比较器的正向输入端连接所述光耦隔离器的输出端6端；所述第二电压比较器的反向输入端连接所述第二隔离电源(6)中的DC/DC隔离模块的+5V电压；所述第二电压比较器的8端连接所述第二隔离电源(6)中的DC/DC隔离模块的+5V电压；6端作为所述第二电压比较器的输出端；所述第二电压比较器用于维持高低电平的幅值即高电压为+5V，低电平为0V；所述模拟开关的V端连接所述第二隔离电源(6)中的DC/DC隔离模块的+5V电压；IN端连接所述第二电压比较器的输出端6端；NO端连接所述第二隔离电源(6)中的DC/DC隔离模块的+5V电压；所述模拟开关的COM输出端作为光信号转电信号模块(4)的输出端，输出数字触发信号。
10.如权利要求1-9中任意一项所述的数字信号光纤传输触发系统，其特征在于，所述系统还包括供电电源；
所述供电电源包括第一隔离电源(5)和第二隔离电源(6)；其中，所述第一隔离电源(5)包括第一AC/DC隔离模块、第一滤波器；
所述第一AC/DC隔离模块的输入端接220V市电，所述第一滤波器的输入端接所述第一AC/DC隔离模块的输出端；所述第一滤波器的输出端作为所述第一隔离电源(5)的输出端，分别为所述电信号转光信号模块(2)中的所述信号采集电路(21)、所述第一逻辑反向电路(22)、所述LED驱动电路(23)、所述电信号转光信号单元供电(24)；
第二隔离电源(6)包括第二AC/DC隔离模块、第二滤波器和第一DC/DC隔离模块；所述第二AC/DC隔离模块的输入端接220V市电，所述第二滤波器的输入端接所述第二AC/DC隔离模块的输出端；所述第二滤波器的第一输出端作为所述第二隔离电源(6)的第一输出端，为所述光信号转电信号模块(4)中的光信号转电信号单元(41)供电；所述第二滤波器的第二输出端作为所述第二隔离电源(6)的第二输出端，为所述光信号转电信号模块(4)中的第二逻辑反向电路(42)、隔离放大电路(43)供电；所述第二滤波器的第三输出端连接所述第一DC/DC隔离模块的输入端，所述第一DC/DC隔离模块的输出端作为所述第二隔离电源(6)的第三输出端，为所述光信号转电信号模块(4)中的所述隔离放大电路(43)供电。
CN201610226792.3A 2016-04-13 2016-04-13 一种数字信号光纤传输触发系统 Active CN105790746B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610226792.3A CN105790746B (zh) 2016-04-13 2016-04-13 一种数字信号光纤传输触发系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610226792.3A CN105790746B (zh) 2016-04-13 2016-04-13 一种数字信号光纤传输触发系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105790746A true CN105790746A (zh) 2016-07-20
CN105790746B CN105790746B (zh) 2019-01-18

Family

ID=56396305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610226792.3A Active CN105790746B (zh) 2016-04-13 2016-04-13 一种数字信号光纤传输触发系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105790746B (zh)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106953632A (zh) * 2017-03-20 2017-07-14 太原工业学院 一种编码器信号光纤远距离传输多电平适应电路
CN107300245A (zh) * 2017-08-15 2017-10-27 珠海格力电器股份有限公司 空调控制器和通讯隔离方法
CN107342824A (zh) * 2017-06-30 2017-11-10 南京如拓电气有限公司 一种电弧光信号接收装置
CN107918043A (zh) * 2017-12-14 2018-04-17 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 一种试验用光电转换器
CN108390721A (zh) * 2018-05-10 2018-08-10 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 一种激光器内部信号传输系统
CN110134052A (zh) * 2019-06-19 2019-08-16 深圳市佳运通电子有限公司 一种兼容多种输出形式的数字信号采集电路
CN110244207A (zh) * 2018-03-09 2019-09-17 深圳市禾望电气股份有限公司 半导体器件故障检测方法及装置、变换器
CN113671633A (zh) * 2021-08-16 2021-11-19 合肥工业大学 一种离轴光纤旋转连接器传输信号的处理方法
CN114866147A (zh) * 2022-06-06 2022-08-05 北京万东医疗科技股份有限公司 一种磁共振信号传输系统、方法、电子设备和存储介质
CN114884573A (zh) * 2021-11-15 2022-08-09 国网新源控股有限公司 一种基于单模光纤的触发信号传输装置及方法
CN116506017A (zh) * 2023-06-28 2023-07-28 深圳市埃尔法光电科技有限公司 通过光电共封装模块传输信号的光传输系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0732818A2 (en) * 1995-03-15 1996-09-18 Nec Corporation Optical transmission system for transmitting a main signal and a subsignal
CN1216182A (zh) * 1997-01-22 1999-05-05 株式会社爱德万测试 光脉冲传输系统、光脉冲传输方法、及光脉冲检测方法
CN103152028A (zh) * 2013-01-31 2013-06-12 南京南瑞继保电气有限公司 一种提高固态开关驱动可靠性的装置
CN204597973U (zh) * 2015-05-13 2015-08-26 华南师范大学 光纤通信实验用光接收模块
CN204886987U (zh) * 2015-09-06 2015-12-16 武汉虹信通信技术有限责任公司 一种基于ask调制方式实现td-lte时隙信号同步的电路
CN105375986A (zh) * 2014-08-27 2016-03-02 株式会社东芝 光接收电路和光耦合装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0732818A2 (en) * 1995-03-15 1996-09-18 Nec Corporation Optical transmission system for transmitting a main signal and a subsignal
CN1216182A (zh) * 1997-01-22 1999-05-05 株式会社爱德万测试 光脉冲传输系统、光脉冲传输方法、及光脉冲检测方法
CN103152028A (zh) * 2013-01-31 2013-06-12 南京南瑞继保电气有限公司 一种提高固态开关驱动可靠性的装置
CN105375986A (zh) * 2014-08-27 2016-03-02 株式会社东芝 光接收电路和光耦合装置
CN204597973U (zh) * 2015-05-13 2015-08-26 华南师范大学 光纤通信实验用光接收模块
CN204886987U (zh) * 2015-09-06 2015-12-16 武汉虹信通信技术有限责任公司 一种基于ask调制方式实现td-lte时隙信号同步的电路

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106953632A (zh) * 2017-03-20 2017-07-14 太原工业学院 一种编码器信号光纤远距离传输多电平适应电路
CN107342824A (zh) * 2017-06-30 2017-11-10 南京如拓电气有限公司 一种电弧光信号接收装置
CN107300245B (zh) * 2017-08-15 2023-12-12 珠海格力电器股份有限公司 空调控制器和通讯隔离方法
CN107300245A (zh) * 2017-08-15 2017-10-27 珠海格力电器股份有限公司 空调控制器和通讯隔离方法
CN107918043A (zh) * 2017-12-14 2018-04-17 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 一种试验用光电转换器
CN110244207A (zh) * 2018-03-09 2019-09-17 深圳市禾望电气股份有限公司 半导体器件故障检测方法及装置、变换器
CN108390721A (zh) * 2018-05-10 2018-08-10 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 一种激光器内部信号传输系统
CN108390721B (zh) * 2018-05-10 2023-12-19 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 一种激光器内部信号传输系统
CN110134052A (zh) * 2019-06-19 2019-08-16 深圳市佳运通电子有限公司 一种兼容多种输出形式的数字信号采集电路
CN110134052B (zh) * 2019-06-19 2024-04-26 深圳市佳运通电子有限公司 一种兼容多种输出形式的数字信号采集电路
CN113671633A (zh) * 2021-08-16 2021-11-19 合肥工业大学 一种离轴光纤旋转连接器传输信号的处理方法
CN114884573A (zh) * 2021-11-15 2022-08-09 国网新源控股有限公司 一种基于单模光纤的触发信号传输装置及方法
CN114866147A (zh) * 2022-06-06 2022-08-05 北京万东医疗科技股份有限公司 一种磁共振信号传输系统、方法、电子设备和存储介质
CN114866147B (zh) * 2022-06-06 2023-10-20 北京万东医疗科技股份有限公司 一种磁共振信号传输系统、方法、电子设备和存储介质
CN116506017B (zh) * 2023-06-28 2023-09-29 深圳市埃尔法光电科技有限公司 通过光电共封装模块传输信号的光传输系统
CN116506017A (zh) * 2023-06-28 2023-07-28 深圳市埃尔法光电科技有限公司 通过光电共封装模块传输信号的光传输系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN105790746B (zh) 2019-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105790746A (zh) 一种数字信号光纤传输触发系统
CN103595145B (zh) 一种基于公共电感耦合实现高速通讯和无线能量传输的系统
CN102739234B (zh) 一种多通道数字信号输入输出隔离箱及电源控制系统
CN104868731A (zh) 双向隔离dc-dc变换器
CN202362666U (zh) 一种基于电力线载波通信的控制装置
CN103904784A (zh) 一种电能无线过墙传输装置
US9631484B2 (en) Drilling system having a super-capacitor amplifier and a method for transmitting signals
CN102394003A (zh) 一种塑料光纤电力抄表系统
CN201294490Y (zh) 光电耦合信号采集处理装置
CN102314765A (zh) 一种塑料光纤网络电力抄表系统
CN103762938B (zh) 一种适用于光纤供能系统的智能电源管理电路
CN107276680A (zh) 多路光电光信号集成电路转换板
CN103812527B (zh) 一种基于直流载波的高带宽信号传输装置
CN101860017B (zh) 一种高压大功率电力电子变换器系统用的控制装置
CN201526314U (zh) 测井电缆复用转换装置
CN107659000A (zh) 一种可双向无线充电的收发电路
CN208401627U (zh) 一种直流电压型plc光伏关断器电路
CN205596022U (zh) 一种同步整流型开关电源电路
CN209786799U (zh) 一种串补装置内部传输信息控制系统
CN108964267A (zh) 一种直流电压型plc光伏关断器电路
CN205792249U (zh) 基于pwm芯片的隔离电源
CN202713265U (zh) 232转M-Bus数字隔离接口
CN203691419U (zh) 一种红外接收电路以及接收器
CN208272842U (zh) 一种特高压直流输电换流阀阀控系统光纤耦合装置
CN203708240U (zh) Rf-485信号转换器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant