CN1936857A - 一种通用数字量信号调理的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通用数字信号调理的实现方法，对于通用信号中的输出信号调理，采用双向光控隔离MOS继电器，对于外部信号的流向构成双向通道；对于多电压信号的接入，采用多选一跳线块实现多电压接入调理；对于多形式负载采用单点双向大电流通道解决单点信号的调理；采用双点差分形式输出解决差分信号的调理。对于通用信号中的输入信号调理，采用串接双向光耦，并通过外接多选一跳线块连接不同阻值电阻的组构方法实现单点信号不同电压、不同电流方向的输入信号调理；采用串接二极管和双向光耦并通过两个连续通道关联的组构方法，实现双点输入信号的调理。本发明采用的元器件简单，材料成本低，体积小，操作简单，适应面广。

Description

一种通用数字量信号调理的实现方法

技术领域

本发明属于计算机应用技术领域，具体涉及一种通用数字量I/O信号调理的实现方法。

背景技术

多年以来，I/O信号的通用化调理一直困扰着仿真测试系统的设计师们，在实现方法上目前国内外平台所提供的都比较复杂，且体积庞大。

另外这些方法都很难达到通用化调理的目的，对于多电压、多流向、多形式负载的信号驱动和多电压、多流向、多形式信源信号的接收不能在一套设计中同时完成。而是采用重新焊接连线，并临时设计新的电路板来实现，这是费时费力又不经济的做法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种实现通用数字量I/O信号的调理方法，该方法采用多电压、多流向、多形式负载的驱动和多电压、多流向、多形式信源信号的接收电路，使用户不必再重新焊接连线，不必再临时设计新的电路板，简单、快捷、经济。

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：一种实现通用数字量I/O信号的调理方法，其特征在于，该方法对于通用信号中的输出信号采用双向光控MOS继电器，对于外部信号的流向构成双向通道；对于多电压信号的接入，采用多选一跳线块实现多电压接入调理；对于多形式负载采用单点双向大电流通道解决单点信号的调理，采用双点差分形式输出解决差分信号的调理。

对于通用信号中的输入信号采用串接双向光耦，并通过外接多选一跳线块连接不同阻值电阻的外围组构方法实现单点信号不同电压、不同电流方向的输入信号调理；采用串接单向光耦并通过两个连续通道关联的外围组构方法，实现双点(差分信号)输入信号的调理。

本发明充分利用了双向光控继电器以及外围电路组构技术，解决了I/O信号调理中的多电压、多流向、多形式负载的驱动和多电压、多流向、多形式信源信号接收的双向全面调理问题。实现了通用化、小型化、可视化、简捷化的调理。

本发明实现输出信号通用调理的方法，采用简单的元器件，实现了数字量输出信号的隔离和多电压、多形式、多负载类型的调理；而且其材料成本低，体积小，操作简单，适应面广。

本发明实现输入信号通用调理的方法，采用简单的元器件，实现了数字量输入信号的隔离和多电压、多形式、多信源种类的调理；而且其材料成本低，体积小，操作简单，适应面广。

附图说明

图1是本发明中数字输出信号通用调理电路的结构框图。

图2是本发明中数字输入信号通用调理电路的结构框图。

图3是本发明中数字输出信号通用调理一个具体的实施例的电路图。

图4是本发明中数字输入信号通用调理一个具体的实施例的电路图。

以下结合附图和发明人给出的实施例对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

一、实现数字输出信号通用调理的方法包括下列步骤：

1.电路结构

其电路框图如图1所示。根据对各种类型数字量输出信号的分析，结合器件技术的发展，本发明的数字量输出信号调理电路由以下几部分构成：

在调理板上设置双向光控隔离MOS继电器，通过双向光控隔离MOS继电器对从控制系统来的输出信号与调理电路的输出信号进行隔离，该双向光控隔离MOS继电器的正输入端(+)上连接有上挂在输入信号5V电源上的电阻R1，该双向光控隔离MOS继电器的负输入端(-)连接到来自控制系统输出的TTL信号；该双向光控隔离MOS继电器的一个输出端连接到多选一跳线块每一个跳线的一端，多选一跳线块的另一端分别连接到4个不同的电压源V1、V2、V3、V4和DGND地线上，图中括号内的电压值是它们可能的选择之一；双向光控隔离MOS继电器的另一个输出端连接到5V上的单跳线和信号输出接口端上，5V上的单跳线的另一端通过一个电阻R2连接到输出5V电压源上，信号输出接口端将与目标系统的信号输入端相连。

2.参数计算

首先确定系统中所涉及的电压种类，V1、V2、V3、V4为四种不同的电源电压，DGND是它们的统一地线。然后根据所选取的光控隔离MOS继电器参数计算电阻R1的取值，根据差分信号的驱动要求(一般为5毫安～10毫安)计算电阻R2的取值。

R1视双向光控隔离MOS继电器的具体型号和参数计算确定。一般取几百欧姆～1K欧姆之间。

R1的计算公式如下：

$R1=(5V-V_{F_{T_{\mathrm{ypical}}}})/I_{F_{R_{\mathrm{ecommend}}}}$

其中：V_{F T ypical}为光控隔离MOS继电器输入端LED导通时的典型压降；

I_{F R ecommend}为光控隔离MOS继电器输入端LED的厂家推荐电流；

R2是为双点差分信号设置的，一般取1K欧姆左右为宜。当差分信号要求的输出电流为I时，R2的计算公式如下：

R2＝5V/I

3.数字输出信号通用调理方法和实现原理

当第i通道数字输出量为单点信号时，R2电阻下的跳线应为断开状态，对于要求外部供给电流的负载，根据所需要的电压幅度，把多选一跳线块中与该电压对应的跳线连通；其它跳线都处于断开状态，当光控隔离MOS继电器处于导通状态时，其输出点便是接近所需要的电源电压信号，等于和对应的电源接通，由于是双向MOS继电器，这时可通过MOS继电器向目标供出电流，且输出电流视负载的需要可达几百毫安以上，有的光控隔离MOS继电器还可达1A以上；当光控隔离MOS继电器处于截止状态时，其输出点便处于悬空状态，等于和对应的电源断开，不能对外供出电流。对于要求外部吸入电流的负载，把多选一跳线块中与地线(DGND)对应的跳线连通，其它跳线都处于断开状态，当光控隔离MOS继电器处于导通状态时，其输出点便是接近地电压的信号，等于和地接通，由于是双向MOS继电器，这时可通过双向MOS继电器吸收目标的电流流入地线；当光控隔离MOS继电器处于截止状态时，其输出点便处于悬空状态，等于和地线断开，不能吸收外部电流。

当需要输出差分信号时，第i通道数字输出量为双点信号(差分)的正信号，这时把R2电阻下的单跳线跳通，而把跳线块中与地跳接的跳线接通，其它跳线都处于断开状态即可；当第i通道光控隔离MOS继电器处于导通状态时，其输出点便是接近地电压的信号，等于和地接通，这时可吸收目标的电流流入地线；当光控隔离MOS继电器处于截止状态时，其输出点便通过电阻R2连接到5V电源上，等于有电压上拉，其输出点可通过R2对外供出一定的电流。而对应的负信号是第(i+1)通道，跳线接法与第i通道完全相同，工作原理也与第i通道完全相同。用软件控制第i通道和第(i+1)通道为相反的两个信号即形成需要的差分输出信号对。

4.输出信号通用调理的特点

本发明实现输出信号通用调理的方法，采用简单的元器件，实现了数字量输出信号的隔离和多电压、多形式、多负载类型的调理；而且其材料成本低，体积小，操作简单，适应面广。

本发明采取上述输出信号通用调理方法已用于某仿真测试设备中，经使用证明：该方法可进行多种类型的数字量输出信号调理，简单实用。

按照本发明的上述输出信号通用调理方法，申请人给出一个具体实施例，如图3所示，整个电路给出了32个通道的数字量输出信号的4个电压源的通用调理。其中QV为备用电压源，电压可根据需要确定。

电路包括光控隔离MOS继电器AQV202共32个，光控隔离MOS继电器AQV202的输入LED上吊电阻排510Ω×8共4个，差分输出用的5V上吊1KΩ电阻共32个，单跳线共32个，五选一跳线块共32个，输入引线插座JDO和输出引线插座JFDO各一个，电源引线插座共4个。

该电路的基本原理如下：

图中的JDO、JFDO是两个信号引线插座，JDO把来自控制系统的输出信号(TTL电平)引入本调理模块；JFDO把本调理模块调理好的信号引出到目标系统；P5V、P15V、P28V、PQV为四个电源引线插座，分别把四个不同的电压源引入本模块；U1～U32是32个光控隔离MOS继电器AQV202，由它们完成32路输出信号的隔离和输出驱动；RR1～RR4为四个八合一的电阻排，共构成32个上吊电阻，它们为光控隔离MOS继电器AQV202输入端LED的限流电阻；JP1～JP32为32个五选一跳线块，由它们实现了各通道不同电压信号的选择调理；J1～J32为32个单跳线，由它们实现了差分信号的调理，R1～R32实现了各通道差分信号的上拉电阻。

来自控制系统的输出信号DI1～DI32共32个通道由JDO插座引入到调理模块的U1～U32的输入端2上，当某通道信号为低电平时，该通道的光控隔离MOS继电器AQV202的LED导通，MOS继电器AQV202的输出端4、6之间也呈导通状态，这时五选一跳线块中跳通的电源便通过光控隔离MOS继电器AQV202与输出信号接通；当某通道信号为高电平时，光控隔离MOS继电器AQV202的LED不导通，MOS继电器AQV202的输出端4、6之间呈隔断状态，对应的电压源与输出信号之间也呈隔断状态；输出端信号通过JFDO插座被引到日标系统去。如果某通道为差分信号的正端，则下一通道便为该差分信号的负端，这时与某通道对应的五选一跳线块应与地跳通，电阻R2下面的单跳线跳通，而下一通道与该通道跳线的跳法完全相同；当某通道信号为低电平时，该通道的光控隔离MOS继电器AQV202的LED导通，MOS继电器AQV202的输出端4、6之间也呈导通状态，这时由于五选一跳线块与地接通，所以输出信号便是接近地电平的信号；当某通道信号为高电平时，光控隔离MOS继电器AQV202的LED不导通，MOS继电器AQV202的输出端4、6之间呈隔断状态，对应的输出信号与地之间也呈隔断状态，这时R2上拉电阻便使该输出信号为高电平状态；当控制系统对这两个通道发来两个相反的信号时，对应的这两个通道的输出也呈现相反状态。

二、实现数字输入通用信号调理的方法包括下列步骤：

1.电路结构

其电路框图如图2所示。根据对各种类型数字量输入信号的分析，结合器件技术的发展，本发明的数字量输入信号调理电路由以下几部分构成：

如图2所示，在调理板上设置双向光耦，就J通道而言，通过双向光耦对目标系统来的本通道输入信号与调理电路的输出信号进行隔离，该双向光耦的一个输入端上连接有四个电阻R1、R2、R3、R4，每一个电阻通过多选一跳线块与一个电压源相对应，其中电阻R1与电压源V1对应，R1的另一端接往与V1跳通的跳线上和与地线跳通的跳线上；电阻R2与电压源V2对应，R2的另一端接往与V2跳通的跳线上和与地线跳通的跳线上；电阻R3与电压源V3对应，R3的另一端接往与V3跳通的跳线上和与地跳通的跳线上；电阻R4与电压源V4对应，R4的另一端接往与V4跳通的跳线上和与地线跳通的跳线上。其中与5V电源相对应的电阻(比如R1)还要连接到一个二极管(D)的正极上，二极管的负极连到一个独立跳线的一端上，独立跳线的另一端与下一个通道(J+1)的来自目标系统的输入信号相连。

该双向光耦的另一个输入端连接到来自目标系统的该通道输入信号。

该双向光耦的输出端连往控制系统的数字信号采集TTL输入端(如果光耦的输出是OC型输出，则还要在该双向光耦的输出端上挂一个电阻)。

2.参数计算

首先确定电路中所涉及的电压种类，V1、V2、V3、V4为四种不同的电源电压，DGND是它们的统一地线。然后根据所选取的双向光耦参数和四个电源电压计算四个电阻的取值。

R1、R2、R3、R4视双向光耦的具体型号和参数确定。一般取几百欧姆到几千欧姆左右。R1的计算公式如下：

$\mathrm{Ri}=(\mathrm{Vi}-V_{F_{T_{\mathrm{ypical}}}})/I_{F_{R_{\mathrm{ecommend}}}}(i=\mathrm{1,2,3,4})$

其中：Vi为对应的电压源电压；

V_{F T ypical}为光耦输入端LED导通时的典型压降；

I_{F R ecommend}为光耦输入端LED的厂家推荐工作电流；

二极管(D)一般取导通压降为0.3V左右，导通电流≥10mA的即可。

3.数字输入信号通用调理方法和实现原理

当第J通道数字输入量为单点信号时，对于要求外部供给电流的信源(即低有效)，根据信号的电压幅度，跳通对应的电源电压跳线，其它跳线都处于断开状态；当输入信号为低电平状态时，便有电流从相应跳线跳通的电源，经过串接的电阻Ri、双向光耦的输入LED流入输入信号端，光耦的输出呈现为某一种状态；当输入信号为高电平状态时，由于光耦的LED两端电平相当，所以不会有电流流经光耦的LED，光耦的输出呈现为另一种状态，也就实现了对输入信号两种不同状态的检测。

对于要求外部吸收电流的信源(即高有效)，根据信号的电压幅度，跳通对应的电阻与地跳线，其它跳线都处于断开状态；当输入信号为高电平状态时，便有电流从输入信号端，经过双向光耦的输入LED、经过串接的电阻Ri流入跳通的地，光耦的输出呈现为某一种状态；当输入信号为低电平状态时，由于光耦的LED两端电平相当，所以不会有电流流经光耦的LED，光耦的输出呈现为另一种状态，也就实现了对输入信号两种不同状态的检测。

当需要检测差分信号时，第J通道数字输入量为双点信号(差分)的正信号接收端，第(J+1)通道数字输入量为双点信号(差分)的负信号接收端，这时跳通第J通道的独立跳线块，第J通道的其它跳线都处于断开状态，第(J+1)通道的所有跳线都处于断开状态；当第J通道输入信号为高电平状态时，第(J+1)通道输入信号应为低电平状态，这时便有电流从J通道数字输入信号端，经双向光耦的LED，过电阻R1、二极管D和独立跳线流入第(J+1)通道数字输入信号端，光耦的输出呈现为某一种状态；当第J通道输入信号为低电平状态时，第(J+1)通道输入信号应为高电平状态，这时由于二极管D的反向作用，便不会有电流从(J+1)通道数字输入信号端流入第J通道数字输入信号端，光耦的输出呈现为另一种状态；也就实现了对输入差分信号两种不同状态的检测。

4.输入通用信号调理的特点

本发明实现输入信号通用调理的方法，采用简单的元器件，实现了数字量输入信号的隔离和多电压、多形式、多信源种类的调理；而且其材料成本低，体积小，操作简单，适应面广。

本发明的输入通用信号调理方法已用于某仿真测试设备中，经使用证明：可进行多种类型的数字量输入信号调理，简单实用。

按照本发明的输入通用信号调理方法，申请人给出一个具体实施例，如图4所示，整个电路给出了32个通道的数字量输入信号的4种电压源的通用调理。其中QV为备用电压源，其电压可根据需要确定。

电路包括单向光耦隔离器TLP521-4共8个，光耦的输出上吊电阻排10KΩ×8共4个，对应四种输入电压的输入信号用的光耦限流电阻共4×32个，单跳线共32个，八选一跳线块共32个，输入信号引线插座JDI和输出信号引线插座JFDI各一个，电源引线插座共8个，电源引线插座中每两个互为备份和加粗引线用。

该电路的基本原理如下：

图中的JDI、JFDI是两个信号引线插座，JFDI把来自目标系统的输入信号引入本调理模块；JDI把本调理模块调理好的输出信号引到信号采集系统去；JS1～JS8为四种电源引线插座，分别把四种不同的电压源引入本模块；D1～D16是16个四合一光耦，由它们完成32路输入信号的隔离和检测；RR1～RR4为四个八合一的电阻排，共有32个上吊电阻，它们为光耦输出端的上拉电阻；JPO1～JPO32为32个八选一跳线块，由它们实现了各通道不同电压信号的选择调理；J1～J31为31个单跳线，由它们实现了差分信号的调理，R101-R132对应了5V电压源的光耦限流电阻，R201～R232对应了12V电压源的光耦限流电阻，R301～R332对应了24V电压源的光耦限流电阻，R401～R432对应了QV电压源的光耦限流电阻。

来自目标系统的输入信号FDO1-FDO32共32个通道由JFDI插座引入到调理模块的D1～D8单向光耦的正输入端上和D9～D16单向光耦的负输入端上，这里由两只单向配对光耦实现了一只双向光耦的功能，使用时，只要根据某通道的信号源的特点使用两只配对单向光耦中的一只既可。当某通道输入信号为要求外部供给电流型负载(低电平有效)时，使用信号引到光耦负极的光耦；选择和信号的幅度对应的电源电压，用跳线跳通，当某通道输入信号为低电平时，该通道对应跳通的电源经限流电阻，过光耦流向信号源，光耦的输出端呈现为导通时的状态；当某通道信号为高电平时，光耦两端的压差接近，光耦的LED不导通，输出端呈现为隔断时的状态。从而实现了单点信号两种不同状态的检测。

当某通道输入信号为要求外部吸收电流型负载(高电平有效)时，使用信号引到光耦正极的光耦；选择和信号的幅度对应的电源电阻，用跳线与地跳通；当某通道输入信号为高电平时，该通道信号源的电流经光耦，过限流电阻流向地端，光耦的输出端呈现为导通时的状态；当某通道信号为低电平时，该通道光耦两端的压差接近，光耦的LED不导通，输出端呈现为隔断时的状态。从而实现了单点信号两种不同状态的检测。

如果某通道为差分信号的正端，则下一通道便为差分信号的负端，这时这两个通道对应的八选一跳线块应全部处于断开状态，而把与连接差分信号正端的通道对应的单跳线块跳通，使用连到该通道的单向光耦正极的光耦，连接到该通道的单向光耦负极的光耦不使用，下一通道的光耦全部不使用，跳线也全部处于断开状态即可，当目标系统发来差分信号1(+为高，-为低)时，正信号的电流通过该通道光耦的正极，过与5V电源对应的电阻，和单跳线进入差分信号的负极。光耦的输出呈现为导通时的状态，当目标系统发来差分信号0(+为低，-为高)时，正信号的电流因为单向光耦的原因无法通过该通道流入差分信号的负极，光耦的输出呈现为截止时的状态。从而实现了差分信号两种不同状态的检测。

Claims (3)

1.一种通用信号调理的实现方法，其特征在于，该方法对于通用信号中的输出信号采用双向光控MOS继电器，对于外部信号的流向构成双向通道；对于多电压信号的接入，采用多选一跳线块实现多电压接入调理；对于多形式负载采用单点双向大电流通道解决单点信号的调理，采用双点差分形式输出解决差分信号的调理；

对于通用信号中的输入信号采用串接二极管和双向光耦，并通过外接多选一跳线块连接不同阻值电阻的外围组构方法实现单点信号不同电压、不同电流方向的输入信号调理和显示；采用串接二极管和双向光耦并通过两个连续通道关联的外围组构方法，实现双点输入信号的调理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的通用输出信号的调理方法按以下步骤进行：

第一，确定数字量输出信号调理电路结构

在调理板上设置双向光控隔离MOS继电器，通过双向光控隔离MOS继电器对从控制系统来的输出信号与调理电路的输出信号进行隔离，该双向光控隔离MOS继电器的正输入端上连接有上挂在输入信号5V电源上的电阻R1，该双向光控隔离MOS继电器的负输入端连接到来自控制系统输出的TTL信号；该双向光控隔离MOS继电器的一个输出端连接到一个多选一跳线块的每一个跳线的一端，多选一跳线块的另一端分别连接4个不同的电压源V1、V2、V3、V4和地线，电压源V1还通过一个电阻R2连接一个单跳线的一端，双向光控隔离MOS继电器的另一个输出端连接单跳线的一端，双向光控隔离MOS继电器的另一个输出端同时还与目标系统的信号输入端相连；

第二，确定参数R1和R2

根据系统中所涉及的电压种类，V1、V2、V3、V4为四种不同的电源电压，然后根据所选取的光控隔离MOS继电器参数计算电阻R1的取值，根据差分信号的驱动要求计算电阻R2的取值；

电阻R1视双向光控隔离MOS继电器的具体型号和参数计算确定，取几百欧姆～1K欧姆之间；

R1的计算公式如下：

R1＝(5V-VF_Typical)/IF_Recommend

其中：VF_Typical为光控隔离MOS继电器输入端LED导通时的典型压降；

IF_Recommend为光控隔离MOS继电器输入端LED的厂家推荐电流；

电阻R2是为双点差分信号设置的，当差分信号要求的输出电流为I时，R2的计算公式如下：

R2＝5V/I

第三，确定电路调理方法和工作原理

当第i通道数字输出量为单点信号时，R2电阻下的跳线应为断开状态，对于要求外部供给电流的负载，根据所需要的电压幅度，把多选一跳线块中与该电压对应的跳线连通；其它跳线都处于断开状态，当光控隔离MOS继电器处于导通状态时，其输出点便是接近所需要的电源电压信号，等于和对应的电源接通，由于是双向MOS继电器，这时可通过MOS继电器向目标供出电流，且输出电流视负载的需要为几百毫安～1A以上；当光控隔离MOS继电器处于截止状态时，其输出点便处于悬空状态，等于和对应的电源断开，不能对外供出电流，从而实现了两种不同状态的输出；

对于要求外部吸入电流的负载，把多选一跳线块中与地线对应的跳线连通，其它跳线都处于断开状态，当光控隔离MOS继电器处于导通状态时，其输出点便是接近地电压的信号，等于和地接通，由于是双向MOS继电器，这时可通过双向MOS继电器吸收目标的电流流入地线；当光控隔离MOS继电器处于截止状态时，其输出点便处于悬空状态，等于和地线断开，不能吸收外部电流，从而实现了两种不同状态的输出；

当需要输出差分信号时，第i通道数字输出量为双点信号的正信号，这时把R2电阻下的单跳线跳通，而把多电压跳线块中与地线(DGND)的跳线跳通，其它跳线都处于断开状态；

当第i通道光控隔离MOS继电器处于导通状态时，其输出点便是接近地电压的信号，等于和地线接通，这时可吸收目标的电流流入地线；

当光控隔离MOS继电器处于截止状态时，其输出点便通过电阻R2连接到V1电源上，等于有电压上拉，其输出点通过R2可对外供出一定的电流；

这时，差分信号对应的负信号是第i+1通道，多选一跳线块的跳法与第i通道完全相同，工作原理也与第i通道完全相同；用软件控制第i通道和第i+1通道为相反的两个信号，即形成需要的差分输出信号对。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的通用输入信号的调理方法，包括下列步骤：

第一，首先确定通用输入信号电路结构，其结构包括：

根据对各种类型数字量输入信号的分析，数字量输入信号调理电路由以下几部分构成：

在调理板上设置双向光耦，通过双向光耦对目标系统来的本通道输入信号与调理电路的输出信号进行隔离，该双向光耦的一个输入端上连接有四个电阻R1、R2、R3、R4，每个电阻通过多选一跳线块与电压源V1、V2、V3、V4相对应，其中电阻R1与电压源V1对应，R1的另一端接往与V1跳通的跳线上和与地线跳通的跳线上；电阻R2与电压源V2对应，R2的另一端接往与V2跳通的跳线上和与地线跳通的跳线上；电阻R3与电压源V3对应，R3的另一端接往与V3跳通的跳线上和与地线跳通的跳线上；电阻R4与电压源V4对应，R4的另一端接往与V4跳通的跳线上和与地线跳通的跳线上；其中与V1电源相对应的电阻R1还连接至一个二极管D的正极上，二极管D的负极连到一个独立跳线的一端上，独立跳线的另一端与下一个通道(J+1)的来自目标系统的输入信号相连；

该双向光耦的另一个输入端连接到来自目标系统的该通道输入信号；

该双向光耦的输出端连往控制系统的数字信号采集TTL输入端，如果光耦的输出是OC型输出，则还要在该双向光耦的输出端上挂一个电阻；

第二，确定电阻R1、R2、R3、R4和二极管D的参数

首先确定电路中所涉及的电压种类，V1、V2、V3、V4为四种不同的电源电压，DGND是它们的统一地线，然后根据所选取的双向光耦参数和四个电源电压计算四个电阻的取值；

R1、R2、R3、R4视双向光耦的具体型号和参数确定，取几百欧姆到几千欧姆，R1的计算公式如下：

Ri＝(Vi-VF_Typical)/IF_Recommend

其中：i＝1，2，3，4；

Vi为对应的电压源电压；

VF_Typical为光耦输入端LED导通时的典型压降；

IF_Recommend为光耦输入端LED的厂家推荐工作电流；

双向发光二极管D取导通压降为0.3V，导通电流≥10mA的；

第三，确定电路调理方法和工作原理

当第J通道数字输入量为单点信号时，对于要求外部供给电流的信源，根据信号的电压幅度，跳通多选一跳线块上对应的电源电压跳线，其它跳线都处于断开状态；当输入信号为低电平状态时，便有电流从多选一跳线块上相应跳线跳通的电源，经过串接的电阻Ri、双向光耦的输入LED流入输入信号端，光耦的输出呈现为某一种状态；

当输入信号为高电平状态时，由于光耦的LED两端电平相当，所以不会有电流流经光耦的LED，光耦的输出呈现为另一种状态，也就实现了对输入信号两种不同状态的检测；

对于要求外部吸收电流的信源，根据信号的电压幅度，跳通跳线板上对应的电阻与地线跳线，其它跳线都处于断开状态；

当输入信号为高电平状态时，便有电流从输入信号端，经过双向光耦的输入LED、经过串接的电阻Ri流入跳通的地线，光耦的输出呈现为某一种状态；当输入信号为低电平状态时，由于光耦的LED两端电平相当，所以不会有电流流经光耦的LED，光耦的输出呈现为另一种状态，也就实现了对输入信号两种不同状态的检测；

当需要检测差分信号时，第J通道数字输入量为双点信号的正信号接收端，第J+1通道数字输入量为双点信号的负信号接收端，这时跳通第J通道的独立跳线块，第J通道的其它跳线都处于断开状态，第J+1通道的所有跳线都处于断开状态；

当第J通道输入信号为高电平状态时，第J+1通道输入信号应为低电平状态，这时便有电流从J通道数字输入信号端，经J通道双向光耦的LED，过J通道的电阻R1、二极管D和独立跳线流入第J+1通道数字输入信号端，光耦的输出呈现为某一种状态；

当第J通道输入信号为低电平状态时，第J+1通道输入信号应为高电平状态，这时由于二极管D的反向作用，便不会有电流从J+1通道数字输入信号端流入第J通道数字输入信号端，光耦的输出呈现为另一种状态；即实现了对输入差分信号两种不同状态的检测。

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