CN114650039A - 一种编码器稳压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种编码器稳压保护电路，包括：稳压电路、运算电路和整形输出电路，其中，稳压电路用于对输入信号进行稳压处理，得到稳压信号，电连接运算电路；接运算电路用于将整流信号转换为单极编码信号，电连接整形输出电路；整形输出电路用于将单极编码信号整形为数字编码信号。本发明提供的编码器稳压保护电路，可以同时处理数字差分编码信号和模拟差分编码信号，可以适用于不同类型的编码器，为控制系统设计带来极大便利，同时本发明提供的具有整流保护的编码器电路，对输入信号进行了稳压保护处理，对电路进行了有效的保护，使编码器具有更强的鲁棒性，具有很广泛的应用。
Description
技术领域
本发明属于编码器领域，具体涉及一种具有整流保护的编码器电路。
背景技术
编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器根据工作原理和参数要求的不同，有不同的信号输出方式，一般分为模拟输出和数字输出两种为正确使用编码器，其中数字输出有分为方波(TTL、HTL)，集电极开路(PNP、NPN)，推拉式等多种形式。模拟输入又分为电流和电压输出两种，为正确使用编码器，需要针对不同的输出形式的编码器要配备不同的输入电路。
目前，通常的控制系统的编码器电路仅仅这对一或者几种输入形式使用，但需求改变时，或者编码器输入不同是，则控制系统的编码器输入电路就不能应用，这样只能更换控系统或者用其他编码器替代，为系统设计带来很大不变，而且在实际应用中，为了防止电路受到脉冲电压破坏，往往会设置保护电路。然而，现有的技术中，这些保护电路设计功能单一，成本较高，电路设计也较复杂。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种编码器稳压保护电路。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
一种编码器稳压保护电路，包括：稳压电路、运算电路和整形输出电路，其中，
所述稳压电路用于对输入信号进行稳压处理，得到所述稳压信号，电连接所述运算电路；
接所述运算电路用于将所述稳压信号转换为单极编码信号，电连接所述整形输出电路；
所述整形输出电路用于将所述单极编码信号整形为数字编码信号。
在本发明的一个实施例中，所述稳压电路，包括：三极管T、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C、mos管N、输入端Vin和输出端Vout；其中，
所述三极管T的集电极连接所述输入端Vin的正极；
所述电阻R1连接在所述三极管的集电极与基极之间；
所述二极管D1的负极连接所述三极管的集电极；
所述二极管D1的正极连接所述二极管D2的正极；
所述二极管D2的负极连接所述mos管N的栅极；
所述三极管T的基极连接所述mos管N的源极；
所述电容C与所述电阻R4并联后，连接在所述三极管T的基极与所述mos管N的漏极之间；
所述电阻R2与所述电阻R3串联后，连接在所述三极管T的发射极与所述MOS管漏极之间；
所述电阻R2与所述电阻R3连接的节点处连接至所述mos管的栅极；
所述mos管的栅极连接所述输入端Vin的负极；
所述输入端Vin的负极连接所述输出端Vout的负极；
所述电阻R5连接在所述三极管T的发射极与所述输出端Vout的正极之间；
所述电阻R5与所述输出端正极连接到节点处连接所述二极管D3的负极；
所述二极管的负极连接所述输出端Vout的负极。
在本发明的一个实施例中，所述运算电路，所述二极管D1和所述二极管D3为稳压二极管；所述二极管D2为发光二极管。
在本发明的一个实施例中，所述运算电路，包括：电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C1、电容C2、差分放大器T1，其中，
所述输出端Vout的的正极连接所述电阻R6的一端，所述电阻R6另一端连接所述差分放大器T1的正极输入端；
所述电阻R8的一端连接所述差分放大器T1的正极输入端，所述电阻R8的另一端连接电源电压VDD；
所述输出端Vout的负极连接所述电阻R7的一端，所述电阻R7另一端连接所述差分放大器T1的负极输入端；
所述电阻R9的一端连接所述差分放大器T1的负极输入端，所述电阻R9的另一端连接电源电压VDD；
所述电容C1的与所述电阻R10并联后，一端连接所述差分放大器T1的正极输入端，另一端连接差分放大器T1的输出端；
所述电阻R11串联在所述差分放大器T输出端与所述运算电路输出端之间，且所述运算电路输出端通过电容C2连接地电压。
在本发明的一个实施例中，整形输出电路，包括：电阻R12、电阻R13、电阻R14、差分放大器T2，其中，
所述差分放大器T2的正极输入端输入所述单极编码信号；
所述差分放大器T2的负极输入端连接电源电压VDD，且所述差分放大器T2的负极输入端通过所述电阻R12连接地电压；
所述差分放大器T2的负极输入端通过所述电阻R13连接所述差分放大器T2的输出端；
所述差分放大器T2的输出端通过所述电阻R14输出所述数字编码信号。
在本发明的一个实施例中，所述电源电压VDD的电压为+3.3V。
在本发明的一个实施例中，所述电容C1、所述电容C2的容值为0.1μF。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.本发明提供的一种编码器稳压保护电路，可以同时处理数字差分编码信号和模拟差分编码信号，可以适用于不同类型的编码器，为控制系统设计带来极大便利，具有很广泛的应用；
2.本发明提供的一种编码器稳压保护电路，对输入信号进行了稳压保护处理，对电路进行了有效的保护，使编码器具有更强的鲁棒性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种编码器稳压保护电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的稳压电路的电路图；
图3为本发明实施例提供的运算电路的电路图；
图4为本发明实施例提供的输出整形电路的电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例一
请参见图1至图4，图1为本发明实施例提供的一种编码器稳压保护电路的结构示意图，图2为本发明实施例提供的稳压电路的电路图，图3为本发明实施例提供的运算电路的电路图，图4为本发明实施例提供的输出整形电路的电路图。如图1所示，一种编码器稳压保护电路，包括：稳压电路、运算电路和整形输出电路，其中，
所述稳压电路用于对输入信号进行稳压处理，得到所述稳压信号，电连接所述运算电路；接所述运算电路用于将所述稳压信号转换为单极编码信号，电连接所述整形输出电路；所述整形输出电路用于将所述单极编码信号整形为数字编码信号。
进一步地，如图2所示，所述稳压电路，包括：三极管T、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C、mos管N、输入端Vin和输出端Vout；其中，
所述三极管T的集电极连接所述输入端Vin的正极；
所述电阻R1连接在所述三极管的集电极与基极之间；
所述二极管D1的负极连接所述三极管的集电极；
所述二极管D1的正极连接所述二极管D2的正极；
所述二极管D2的负极连接所述mos管N的栅极；
所述三极管T的基极连接所述mos管N的源极；
所述电容C与所述电阻R4并联后，连接在所述三极管T的基极与所述mos管N的漏极之间；
所述电阻R2与所述电阻R3串联后，连接在所述三极管T的发射极与所述MOS管漏极之间；
所述电阻R2与所述电阻R3连接的节点处连接至所述mos管的栅极；
所述mos管的栅极连接所述输入端Vin的负极；
所述输入端Vin的负极连接所述输出端Vout的负极；
所述电阻R5连接在所述三极管T的发射极与所述输出端Vout的正极之间；
所述电阻R5与所述输出端正极连接到节点处连接所述二极管D3的负极；
所述二极管的负极连接所述输出端Vout的负极。
具体的，所述运算电路，所述二极管D1和所述二极管D3为稳压二极管；所述二极管D2为发光二极管。
进一步地，如图3所示，所述运算电路，包括：电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C1、电容C2、差分放大器T1，其中，
所述输出端Vout的的正极连接所述电阻R6的一端，所述电阻R6另一端连接所述差分放大器T1的正极输入端；
所述电阻R8的一端连接所述差分放大器T1的正极输入端，所述电阻R8的另一端连接电源电压VDD；
所述输出端Vout的负极连接所述电阻R7的一端，所述电阻R7另一端连接所述差分放大器T1的负极输入端；
所述电阻R9的一端连接所述差分放大器T1的负极输入端，所述电阻R9的另一端连接电源电压VDD；
所述电容C1的与所述电阻R10并联后，一端连接所述差分放大器T1的正极输入端，另一端连接差分放大器T1的输出端；
所述电阻R11串联在所述差分放大器T输出端与所述运算电路输出端之间，且所述运算电路输出端通过电容C2连接地电压。
进一步地，如图4所示，整形输出电路，包括：电阻R12、电阻R13、电阻R14、差分放大器T2，其中，
所述差分放大器T2的正极输入端输入所述单极编码信号；
所述差分放大器T2的负极输入端连接电源电压VDD，且所述差分放大器T2的负极输入端通过所述电阻R12连接地电压；
所述差分放大器T2的负极输入端通过所述电阻R13连接所述差分放大器T2的输出端；
所述差分放大器T2的输出端通过所述电阻R14输出所述数字编码信号。
进一步地，所述电源电压VDD的电压为+3.3V。
进一步地，所述电容C1、所述电容C2的容值为0.1μF。
优选地，电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14的阻值为1KΩ。
本发明提供的编码器稳压保护电路，可以同时处理数字差分编码信号和模拟差分编码信号，可以适用于不同类型的编码器，为控制系统设计带来极大便利，同时本发明提供的具有整流保护的编码器电路，对输入信号进行了稳压保护处理，对电路进行了有效的保护，使编码器具有更强的鲁棒性，具有很广泛的应用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种编码器稳压保护电路，其特征在于，包括：稳压电路、运算电路和整形输出电路，其中，
所述稳压电路用于对输入信号进行稳压处理，得到所述稳压信号，电连接所述运算电路；
接所述运算电路用于将所述稳压信号转换为单极编码信号，电连接所述整形输出电路；
所述整形输出电路用于将所述单极编码信号整形为数字编码信号。
2.根据权利要求1中所述的编码器稳压保护电路，其特征在于，所述稳压电路，包括：三极管T、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D1、二极管D2、二极管D3、电容C、mos管N、输入端Vin和输出端Vout；其中，
所述三极管T的集电极连接所述输入端Vin的正极；
所述电阻R1连接在所述三极管的集电极与基极之间；
所述二极管D1的负极连接所述三极管的集电极；
所述二极管D1的正极连接所述二极管D2的正极；
所述二极管D2的负极连接所述mos管N的栅极；
所述三极管T的基极连接所述mos管N的源极；
所述电容C与所述电阻R4并联后，连接在所述三极管T的基极与所述mos管N的漏极之间；
所述电阻R2与所述电阻R3串联后，连接在所述三极管T的发射极与所述MOS管漏极之间；
所述电阻R2与所述电阻R3连接的节点处连接至所述mos管的栅极；
所述mos管的栅极连接所述输入端Vin的负极；
所述输入端Vin的负极连接所述输出端Vout的负极；
所述电阻R5连接在所述三极管T的发射极与所述输出端Vout的正极之间；
所述电阻R5与所述输出端正极连接到节点处连接所述二极管D3的负极；
所述二极管的负极连接所述输出端Vout的负极。
3.根据权利要求2所述的编码器稳压保护电路，其特征在于，所述运算电路，所述二极管D1和所述二极管D3为稳压二极管；所述二极管D2为发光二极管。
4.据权利要求2所述的编码器稳压保护电路，其特征在于，所述运算电路，包括：电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C1、电容C2、差分放大器T1，其中，
所述输出端Vout的的正极连接所述电阻R6的一端，所述电阻R6另一端连接所述差分放大器T1的正极输入端；
所述电阻R8的一端连接所述差分放大器T1的正极输入端，所述电阻R8的另一端连接电源电压VDD；
所述输出端Vout的负极连接所述电阻R7的一端，所述电阻R7另一端连接所述差分放大器T1的负极输入端；
所述电阻R9的一端连接所述差分放大器T1的负极输入端，所述电阻R9的另一端连接电源电压VDD；
所述电容C1的与所述电阻R10并联后，一端连接所述差分放大器T1的正极输入端，另一端连接差分放大器T1的输出端；
所述电阻R11串联在所述差分放大器T输出端与所述运算电路输出端之间，且所述运算电路输出端通过电容C2连接地电压。
5.据权利要求1中所述的编码器稳压保护电路，其特征在于，整形输出电路，包括：电阻R12、电阻R13、电阻R14、差分放大器T2，其中，
所述差分放大器T2的正极输入端输入所述单极编码信号；
所述差分放大器T2的负极输入端连接电源电压VDD，且所述差分放大器T2的负极输入端通过所述电阻R12连接地电压；
所述差分放大器T2的负极输入端通过所述电阻R13连接所述差分放大器T2的输出端；
所述差分放大器T2的输出端通过所述电阻R14输出所述数字编码信号。
6.据权利要求4或5中所述的编码器稳压保护电路，其特征在于，所述电源电压VDD的电压为+3.3V。
7.据权利要求1中所述的编码器稳压保护电路，其特征在于，所述电容C1、所述电容C2的容值为0.1μF。
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|---|---|---|---|
| CN202011521863.5A CN114650039A (zh) | 2020-12-21 | 2020-12-21 | 一种编码器稳压保护电路 |
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