CN113381741B - 一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路，包括两个推挽电路、电路供电高电平端、电路供电低电平端和光耦，两个推挽电路分别为第一推挽电路和第二推挽电路，第一推挽电路是由第一上三极管、第一控制三极管、上拉电阻、第一下三极管和第一推挽电路输出端组成，第二推挽电路是由第二上三极管、第二控制三极管、下拉电阻、第二下三极管和第二推挽电路输出端组成，第一控制三极管上的基极和第二控制三极管上的基极相连接，第一控制三极管上的基极和第二控制三极管上的基极相连接后共同连接光耦。本发明结构设计合理，使得一个接口可以同时兼容差分脉冲输出和单端脉冲输出，从而同时能对各种电平有良好的兼容性。

Description

一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路
技术领域
本发明涉及信号接口领域，具体涉及一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路。
背景技术
在工业用伺服设备中大量使用脉冲来作为上位机与伺服驱动器之间的指令传输。而脉冲的传输通常经过差分传输或单端传输的方式；同时，还存在3.3V、5V、24V等不同电平；上位机上单一接口不能兼容差分和单端两种脉冲发出方式，往往为了同时具备差分和单端脉冲发送功能而要具备单独差分接口和单端脉冲接口；而即使如此，依然不能兼顾所有的电平。由此造成了设计时的选型困难及现场设备间的不兼容问题，为此，我们提出一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路，使得一个接口可以同时兼容差分脉冲输出和单端脉冲输出，从而同时能对各种电平有良好的兼容性。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路，包括两个推挽电路、电路供电高电平端、电路供电低电平端和光耦，两个所述推挽电路分别为第一推挽电路和第二推挽电路，所述第一推挽电路和第二推挽电路相并联，所述第一推挽电路和第二推挽电路的一侧并联连接处电性连接有电路供电高电平端，所述第一推挽电路和第二推挽电路的另一侧并联连接处电性连接有电路供电低电平端；
所述第一推挽电路是由第一上三极管、第一控制三极管、上拉电阻、第一下三极管和第一推挽电路输出端组成，所述第一控制三极管上的集电极连接有上拉电阻，且第一控制三极管上的集电极通过上拉电阻与电路供电高电平端电性连接；
所述第二推挽电路是由第二上三极管、第二控制三极管、下拉电阻、第二下三极管和第二推挽电路输出端组成，所述第二控制三极管上的发射极连接有下拉电阻，且第二控制三极管上的发射极通过下拉电阻与电路供电低电平端电性连接；
所述第一控制三极管上的基极和第二控制三极管上的基极相连接，所述第一控制三极管上的基极和第二控制三极管上的基极相连接后共同连接光耦。
优选地，上述用于可变电平差分单端可转换脉冲输出电路中，所述光耦上设置有输入测低电平端和输入测高电平端。
优选地，上述用于可变电平差分单端可转换脉冲输出电路中，所述第一上三极管和第一下三极管相串联，所述第一上三极管和第一下三极管的串联连接处电性连接有第一推挽电路输出端。
优选地，上述用于可变电平差分单端可转换脉冲输出电路中，所述第一上三极管上的基极和第一下三极管上的基极相连接后与第一控制三极管上的集电极相连接。
优选地，上述用于可变电平差分单端可转换脉冲输出电路中，所述第二上三极管和第二下三极管相串联，所述第二上三极管和第二下三极管的串联连接处电性连接有第二推挽电路输出端。
优选地，上述用于可变电平差分单端可转换脉冲输出电路中，所述第二上三极管上的基极和第二下三极管上的基极相连接后与第二控制三极管上的发射极相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明结构设计合理，本实施例的一个具体应用为：当单片机或其它上游电路产生电平变动(脉冲指令)时，本电路的两个推挽电路输出端之间的电压呈差分脉冲输出，该差分输出的电平受电路的输入电压控制；本电路的任意一个推挽电路输出端和电路输入电压低电平或输入电压高电平之间的电压则呈单端脉冲输出，该单端输出的电平受电路的输入电压控制，由此可通过一个电路产生不同电平的差分或单端脉冲，与现有的差分脉冲输出电路以及现有的单端脉冲输出电路相比，能够同时提供差分输出和单端输出，并且能够通过输入电压的改变产生任意电平的脉冲，且轻松实现差分、单端间的转换并能对电平进行任意转换，使得一个接口可以同时兼容差分脉冲输出和单端脉冲输出，从而简化电气设计难度，同时减小现场不同上位机及伺服间的脉冲电平及方式的兼容性问题，即能对各种电平有良好的兼容性。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的可变电平差分单端可转换脉冲输出电路图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-电路供电高电平端，2-第一上三极管，3-上拉电阻，4-第一控制三极管，5-第一下三极管，6-第一推挽电路输出端，7-电路供电低电平端，8-第二推挽电路输出端，9-第二下三极管，10-第二上三极管，11-下拉电阻，12-第二控制三极管，13-光耦，14-输入测低电平端，15-输入测高电平端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路，包括两个推挽电路、电路供电高电平端1、电路供电低电平端7和光耦13，两个推挽电路分别为第一推挽电路和第二推挽电路，第一推挽电路和第二推挽电路相并联，第一推挽电路和第二推挽电路的一侧并联连接处电性连接有电路供电高电平端1，第一推挽电路和第二推挽电路的另一侧并联连接处电性连接有电路供电低电平端7；
第一推挽电路是由第一上三极管2、第一控制三极管4、上拉电阻3、第一下三极管5和第一推挽电路输出端6组成，第一控制三极管4上的集电极连接有上拉电阻3，且第一控制三极管4上的集电极通过上拉电阻3与电路供电高电平端1电性连接，第一上三极管2和第一下三极管5相串联，第一上三极管2和第一下三极管5的串联连接处电性连接有第一推挽电路输出端6，第一上三极管2上的基极和第一下三极管5上的基极相连接后与第一控制三极管4上的集电极相连接；
第二推挽电路是由第二上三极管10、第二控制三极管12、下拉电阻11、第二下三极管9和第二推挽电路输出端8组成，第二控制三极管12上的发射极连接有下拉电阻11，且第二控制三极管12上的发射极通过下拉电阻11与电路供电低电平端7电性连接，第二上三极管10和第二下三极管9相串联，第二上三极管10和第二下三极管9的串联连接处电性连接有第二推挽电路输出端8，第二上三极管10上的基极和第二下三极管9上的基极相连接后与第二控制三极管12上的发射极相连接；
第一控制三极管4上的基极和第二控制三极管12上的基极相连接，第一控制三极管4上的基极和第二控制三极管12上的基极相连接后共同连接光耦13，光耦13上设置有输入测低电平端14和输入测高电平端15。
本实施例的一个具体应用为：本发明结构设计合理，使用时将光耦13的输入测低电平端14连接到单片机或其它上位电路的信号地，将光耦13的输入测高电平端15连接于输出引脚，在输入测低电平端14或输入测高电平端15串入限流电阻保护光耦13，同时将电路供电高电平端1接入供电的高电平，将电路供电低电平端7接入供电的低电平；
当单片机输出引脚高电平时，光耦13导通，此时第一控制三极管4和第二控制三极管12导通，由此导致第一推挽电路中的第一上三极管2和第一下三极管5这两个三极管的基极电压等于供电的低电平，第二推挽电路中的第二上三极管10和第二下三极管9这两个三极管的基极电压等于供电的高电平，继而导致第一下三极管5导通和第二上三极管10导通，此时，第一推挽电路输出端6的电压等于电路供电低电平端7的电压，第二推挽电路输出端8的电压等于电路供电高电平端1的电压；
当单片机输出引脚低电平时，光耦13不导通，此时第一控制三极管4和第二控制三极管12不导通，由此导致第一推挽电路中的第一上三极管2和第一下三极管5这两个三极管的基极电压在上拉电阻3的作用下上拉至供电的高电平，第二推挽电路中的第二上三极管10和第二下三极管9这两个三极管的基极电压在下拉电阻11的作用下下拉至供电的低电平，继而导致第一上三极管2导通和第二下三极管9导通，此时第一推挽电路输出端6的电压等于1电路供电高电平端1的电压，第二推挽电路输出端8的电压等于7电路供电低电平端7的电压；
由此可见，当单片机产生引脚产生脉冲电平信号时，第一推挽电路输出端6和第二推挽电路输出端8之间为差分脉冲输出，脉冲幅度等于电路的输入电压，第一推挽电路输出端6与电路供电低电平端7或电路供电高电平端1之间为单端脉冲输出，第二推挽电路输出端8与电路供电低电平端7或电路供电高电平端1之间为单端脉冲输出，脉冲幅度等于电路的输入电压，从而与现有的差分脉冲输出电路以及现有的单端脉冲输出电路相比，本电路能够同时提供差分输出和单端输出，并且能够通过输入电压的改变产生任意电平的脉冲，且轻松实现差分、单端间的转换并能对电平进行任意转换，使得一个接口可以同时兼容差分脉冲输出和单端脉冲输出，从而简化电气设计难度，同时减小现场不同上位机及伺服(或其它设备)间的脉冲电平及方式的兼容性问题，即能对各种电平有良好的兼容性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路，包括两个推挽电路、电路供电高电平端(1)、电路供电低电平端(7)和光耦(13)，其特征在于：两个所述推挽电路分别为第一推挽电路和第二推挽电路，所述第一推挽电路和第二推挽电路相并联，所述第一推挽电路和第二推挽电路的一侧并联连接处电性连接有电路供电高电平端(1)，所述第一推挽电路和第二推挽电路的另一侧并联连接处电性连接有电路供电低电平端(7)；
所述第一推挽电路是由第一上三极管(2)、第一控制三极管(4)、上拉电阻(3)、第一下三极管(5)和第一推挽电路输出端(6)组成，所述第一控制三极管(4)上的集电极连接有上拉电阻(3)，且第一控制三极管(4)上的集电极通过上拉电阻(3)与电路供电高电平端(1)电性连接；
所述第二推挽电路是由第二上三极管(10)、第二控制三极管(12)、下拉电阻(11)、第二下三极管(9)和第二推挽电路输出端(8)组成，所述第二控制三极管(12)上的发射极连接有下拉电阻(11)，且第二控制三极管(12)上的发射极通过下拉电阻(11)与电路供电低电平端(7)电性连接；
所述第一控制三极管(4)上的基极和第二控制三极管(12)上的基极相连接，所述第一控制三极管(4)上的基极和第二控制三极管(12)上的基极相连接后共同连接光耦(13)。
2.根据权利要求1所述的一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路，其特征在于：所述光耦(13)上设置有输入测低电平端(14)和输入测高电平端(15)。
3.根据权利要求1所述的一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路，其特征在于：所述第一上三极管(2)和第一下三极管(5)相串联，所述第一上三极管(2)和第一下三极管(5)的串联连接处电性连接有第一推挽电路输出端(6)。
4.根据权利要求1所述的一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路，其特征在于：所述第一上三极管(2)上的基极和第一下三极管(5)上的基极相连接后与第一控制三极管(4)上的集电极相连接。
5.根据权利要求1所述的一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路，其特征在于：所述第二上三极管(10)和第二下三极管(9)相串联，所述第二上三极管(10)和第二下三极管(9)的串联连接处电性连接有第二推挽电路输出端(8)。
6.根据权利要求1所述的一种可变电平差分单端可转换脉冲输出电路，其特征在于：所述第二上三极管(10)上的基极和第二下三极管(9)上的基极相连接后与第二控制三极管(12)上的发射极相连接。
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Denomination of invention: A variable level differential single ended convertible pulse output circuit

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Granted publication date: 20220304

Pledgee: China Postal Savings Bank Corporation Yantai Fushan District sub branch

Pledgor: YANTAI UNIVERSAL MACHINE TOOL ACCESSORY GROUP CO.,LTD.|Yantai Global CNC Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980005310