CN112311382A - 一种多导信号耦合器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多导信号耦合器，涉及信息通信配件，旨在解决人们在使用耦合器时需外接电源，不方便人们的使用的问题，其技术方案要点是：包括信号输入模块，用于连接信号源以接收为脉冲信号的输入信号；耦合单元，与信号输入模块连接，响应于输入信号以输出传递信号；信号放大电路，与耦合单元连接，用于接收传递信号以放大传递信号；供电单元，与信号输入模块和信号放大电路耦接，用以接收输入信号以驱动信号放大电路。本发明通过将输入信号转换为内部驱动的电源，无需外接电源且无需内置电池等电源即可实现耦合器的正常使用，便于人们安装使用，并且通过多个光电耦合电路的设置，构成多个相互独立的信号通道，集成度更高。

Description

一种多导信号耦合器

技术领域

本发明涉及信息通信配件，更具体地说，它涉及一种多导信号耦合器。

背景技术

耦合器在信息通信方面用于实现信息的传输通信，其中常见的包括光电耦合器，光电耦合器是以光为媒介传输电信号的一种电一光一电转换器件。它由发光源和受光器两部分组成。把发光源和受光器组装在同一密闭的壳体内，彼此间用透明绝缘体隔离。发光源的引脚为输入端，受光器的引脚为输出端，常见的发光源为发光二极管，受光器为光敏二极管、光敏三极管等等。

通过发光源照射在受光器上从而使受光源上产生微弱的电流，实现信号的传输，仍需要经过放大电路对信号进行放大操作，而现有的耦合器需外接供电电源以驱动，使得人们在使用耦合器时需外接电源，不方便人们的使用。

因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种多导信号耦合器，通过将输入信号转换为内部驱动的电源，无需外接电源且无需内置电池等电源即可实现耦合器的正常使用，便于人们安装使用，并且通过多个光电耦合电路的设置，构成多个相互独立的信号通道，集成度更高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种多导信号耦合器，包括：

信号输入模块，用于连接信号源以接收为脉冲信号的输入信号；

耦合单元，与信号输入模块连接，响应于输入信号以输出传递信号；

信号放大电路，与耦合单元连接，用于接收传递信号以放大传递信号；

供电单元，与信号输入模块和信号放大电路耦接，用以接收输入信号以驱动信号放大电路。

通过采用上述技术方案，通过供电单元接收输入信号，并转换为电压供给信号放大电路，使得输入信号经耦合单元进行传递时，能通过信号放大电路对输入信号进行放大，从而无需外接电源对耦合器进行驱动，方便人们在使用耦合器对信息进行连接、传递时的使用。

本发明进一步设置为：还包括升压单元，所述升压单元与供电单元和信号放大电路连接，用于提高供给信号放大电路的电压。

通过采用上述技术方案，通过升压单元的设置，使得供电单元将输入信息转换为驱动电压时，能对电压的大小进行增压提高的作用，提高供给信号放大电路工作的稳定性，供给对输入信号稳定的放大。

本发明进一步设置为：所述供电单元包括整流电路、滤波电路和稳压电路。

通过采用上述技术方案，通过整流电路、滤波电路和稳压电路将为线性的输入信号作为交流电压转换为直流电压，并通过其中的滤波电路减小输入信号杂波，并通过稳压电路供给信号放大电路稳定的驱动电压。

本发明进一步设置为：所述整流电路为桥式整流电路，所述滤波电路包括并联于整流电路和稳压电路之间的滤波电容，所述稳压电路为三端稳压器。

通过采用上述技术方案，通过桥式整流电路能对输入信号进行整流操作，并通过滤波电容使整流后的电压信号更加驱与平稳，而后通过为三端稳压器的稳压电路，能将输出电压稳定在指定的电压大小。

本发明进一步设置为：所述升压单元包括由隔离电阻、自举电阻和自举电容构成的自举电路，所述升压单元还包括一级放大三极管、偏置三极管和二级放大三极管，所述偏置三极管的基极连接自举电阻和隔离电阻后连接供电单元的输出端，所述自举电容的一端连接于隔离电阻和自举电阻的公共端，所述自举电容的另一段耦接于偏置三极管的发射极构成自举信号通路。

通过采用上述技术方案，通过将隔离电阻、自举电阻和自举电容构成自举电路，当输入信号经一级放大三极管的基极输入，并先后通过一级放大三极管和二级放大三极管进行放大操作，由于隔离电阻、自举电阻和自举电容连接在隔离三极管发射极和基极之间构成自举信号通路，通过自举电容提高输出信号的大小。

本发明进一步设置为：所述耦合单元包括若干光电耦合电路，所述光电耦合电路的输入端连接有若干信号输入端口，所述光电耦合电路的输出端与信号放大电路耦接。

通过采用上述技术方案，管道耦合电路的输入端连接信号输入端口，适配各种主流的连接端头，方便人们在连接。

本发明进一步设置为：所述信号放大电路包括若干分别与光电耦合电路耦接的三极管放大电路，所述三极管放大电路的输出端耦接有信号输出端口。

通过采用上述技术方案，选用三极管放大电路作为信号放大电路，经济实用，对模拟信号具有良好稳定的放大作用。

本发明进一步设置为：所述信号输入端口和信号输出端口包括Cinch RCA接口、RF射频接口或N-Female接口。

通过采用上述技术方案，通过选用Cinch RCA接口、RF射频接口或N-Female接口作为信号输入端口和信号输出端口的类型，适配信号的输入输出的连接。

本发明进一步设置为：所述耦合单元还包括可调的耦合线圈，所述耦合线圈的输入端与信号输入端口连接。

通过采用上述技术方案，通过耦合线圈的设置，进而通过变压的方式实现信号的耦合传递，实现耦合器的无源设计，便于人们的使用，且通过可调的方式，能对输出的信号进行调节，具有良好信息处理的工作效率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

通过供电单元接收输入信号，并转换为电压供给信号放大电路，使得输入信号经耦合单元进行传递时，能通过信号放大电路对输入信号进行放大，从而无需外接电源对耦合器进行驱动，方便人们在使用耦合器对信息进行连接、传递时的使用，并通过将隔离电阻、自举电阻和自举电容构成自举电路，当输入信号经一级放大三极管的基极输入，并先后通过一级放大三极管和二级放大三极管进行放大操作，由于隔离电阻、自举电阻和自举电容连接在隔离三极管发射极和基极之间构成自举信号通路，通过自举电容提高输出信号的大小。

附图说明

图1为本发明的结构框图；

图2为本发明中供电单元的电路原理图；

图3为本发明中升压单元的电路原理图；

图4为本发明中耦合单元的电路原理图一；

图5为本发明中耦合单元的电路原理图二。

图中：1、信号输入模块；2、耦合单元；3、信号放大电路；4、供电单元；5、升压单元；6、整流电路；7、滤波电路；8、稳压电路；9、自举电路；10、光电耦合电路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

一种多导信号耦合器，如图1所示，包括信号输入模块1，信号输入模块1用于连接信号源以接收为脉冲信号的输入信号，而耦合单元2与信号输入模块1连接，响应于输入信号以输出传递信号，并且信号放大电路3与耦合单元2连接，实现信号放大电路3接收传递信号以放大传递信号，其中供电单元4与信号输入模块1和信号放大电路3耦接，用以接收输入信号以驱动信号放大电路3，并且还包括升压单元5，升压单元5与供电单元4和信号放大电路3连接，用于提高供给信号放大电路3的电压。

如图2所示，供电单元4包括整流电路6、滤波电路7和稳压电路8，具体的，整流电路6由二极管依次耦接构成桥式整流电路，且桥式整流电路的输出端串联有滤波电容，且稳压电路8为基于芯片7805的三端稳压器，实现供电单元4输出电压大小为5V的驱动电压。

如图3所示，升压单元5包括由隔离电阻R5、自举电阻R6和自举电容C1构成的自举电路9，升压单元5还包括一级放大三极管Q1、偏置三极管Q2和一级放大三极管Q3，具体的，一级放大三极管Q1的集电极连接偏置三极管Q2和一级放大三极管Q3的基极，且偏置三极管Q2的基极与一级放大三极管Q1的集电极之间串联有二极管，且偏置三极管Q2的基极连接自举电阻R6和隔离电阻R5后连接供电单元4的输出端，自举电容C1的一端连接于隔离电阻R5和自举电阻R6的公共端，自举电容C1的另一段耦接于偏置三极管Q2的发射极构成自举信号通路，且一级放大三极管Q3的集电极连接自举电容C1和电解电容后与信号放大电路3连接。

如图4和图5所示，耦合单元2包括若干相互独立的光电耦合电路10，光电耦合电路10的输入端连接有若干信号输入端口，光电耦合电路10的输出端与信号放大电路3耦接，耦合单元2还包括可调的耦合线圈CT，耦合线圈CT的输入端与信号输入端口连接。

如图4所示，信号放大电路3包括若干分别与光电耦合电路10耦接的三极管放大电路，三极管放大电路的输出端耦接有信号输出端口，在本实施例中，信号输入端口分别为I0、I1、I2、I3、I4，且信号输出端口分别为与信号输入端口一一对应设置的K1、K2、K3、K4，具体的，信号输入端口和信号输出端口包括Cinch RCA接口、RF射频接口或N-Female接口。

工作过程：通过设置Cinch RCA接口、RF射频接口或N-Female接口的信号输入端口和信号输出端口便于人们通过选择适配的连接端头与耦合器进行连接，且当模拟信号经信号输入端口与耦合单元2以及供电单元4连接时，通过供电单元4中的整流电路6、滤波电路7和稳压电路8对输入的模拟信号进行处理，在稳压电路8的输出端输出稳定5V的电压，且通过升压单元中的自举电路9，经自举电容的充放电的能力提高供电单元4输出的电压大小，从而驱动作为信号放大电路3的三极管放大电路，在输入信号经光电耦合电路10向信号放大电路3传递时，能通过信号放大电路3对输入信号进行放大，进而提高耦合器信号输送的精度和准确度，且通过将输入信号转换为内部驱动的电源，无需外接电源且无需内置电池等电源即可实现耦合器的正常使用，便于人们安装使用，并且通过多个光电耦合电路10的设置，构成多个相互独立的信号通道，集成度更高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多导信号耦合器，其特征在于：包括：

信号输入模块(1)，用于连接信号源以接收为脉冲信号的输入信号；

耦合单元(2)，与信号输入模块(1)连接，响应于输入信号以输出传递信号；

信号放大电路(3)，与耦合单元(2)连接，用于接收传递信号以放大传递信号；

供电单元(4)，与信号输入模块(1)和信号放大电路(3)耦接，用以接收输入信号以驱动信号放大电路(3)。

2.根据权利要求1所述的一种多导信号耦合器，其特征在于：还包括升压单元(5)，所述升压单元(5)与供电单元(4)和信号放大电路(3)连接，用于提高供给信号放大电路(3)的电压。

3.根据权利要求2所述的一种多导信号耦合器，其特征在于：所述供电单元(4)包括整流电路(6)、滤波电路(7)和稳压电路(8)。

4.根据权利要求3所述的一种多导信号耦合器，其特征在于：所述整流电路(6)为桥式整流电路，所述滤波电路(7)包括并联于整流电路(6)和稳压电路(8)之间的滤波电容，所述稳压电路(8)为三端稳压器。

5.根据权利要求3所述的一种多导信号耦合器，其特征在于：所述升压单元(5)包括由隔离电阻、自举电阻和自举电容构成的自举电路(9)，所述升压单元(5)还包括一级放大三极管、偏置三极管和二级放大三极管，所述偏置三极管的基极连接自举电阻和隔离电阻后连接供电单元(4)的输出端，所述自举电容的一端连接于隔离电阻和自举电阻的公共端，所述自举电容的另一段耦接于偏置三极管的发射极构成自举信号通路。

6.根据权利要求1所述的一种多导信号耦合器，其特征在于：所述耦合单元(2)包括若干光电耦合电路(10)，所述光电耦合电路(10)的输入端连接有若干信号输入端口，所述光电耦合电路(10)的输出端与信号放大电路(3)耦接。

7.根据权利要求6所述的一种多导信号耦合器，其特征在于：所述信号放大电路(3)包括若干分别与光电耦合电路(10)耦接的三极管放大电路，所述三极管放大电路的输出端耦接有信号输出端口。

8.根据权利要求7所述的一种多导信号耦合器，其特征在于：所述信号输入端口和信号输出端口包括Cinch RCA接口、RF射频接口或N-Female接口。

9.根据权利要求1所述的一种多导信号耦合器，其特征在于：所述耦合单元(2)还包括可调的耦合线圈，所述耦合线圈的输入端与信号输入端口连接。

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