CN202119828U - 宽范围高可靠数字输入量检测电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种检测电路，具体公开了一种宽范围高可靠数字输入量检测电路。包括第一PNP型三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、供电电源、输入端、以及输出端，所述第一PNP型三极管的发射极与所述供电电源的正极电连接，所述第一PNP型三极管的基极通过第二电阻与所述供电电源的正极串联在一起，所述第一PNP型三极管的集电极通过第三电阻与电源地串联在一起，所述第一电阻串联在所述第一PNP型三极管的基极与所述输入端之间，所述输出端连接在所述第一PNP型三极管的集电极上。本实用新型不仅电路结构简单方便，而且可靠性高，适用于各种各样的开关量信号检测。

Description

宽范围高可靠数字输入量检测电路

技术领域

本实用新型涉及一种检测电路，具体涉及一种宽范围高可靠数字输入量检测电路。

背景技术

在监控系统中，经常会遇到各种各样的开关量信号的检测，除来自继电器输出的干节点外，更多的是电压型信号，而且电压的规格有多种多样，如：0V/5V，0V/12V，0V/24V，0V48V等。更重要的是有些信号源的内阻很大，输出的电压不稳定。

对于上述信号的检测，有的是通过分压、有的是直接连接到TTL电路的输入端，还有的通过光偶输入等。这些检测方法，都必须针对不同的电压，不同的内阻来进行调整，稍不注意就容易损坏电路。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可适用于各种各样的开关量信号检测的宽范围高可靠数字输入量检测电路。

为实现上述目的，本实用新型所采用技术方案如下：

一种宽范围高可靠数字输入量检测电路，包括第一PNP型三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、供电电源、输入端、以及输出端，所述第一PNP型三极管的发射极与所述供电电源的正极电连接，所述第一PNP型三极管的基极通过第二电阻与所述供电电源的正极串联在一起，所述第一PNP型三极管的集电极通过第三电阻与电源地串联在一起，所述第一电阻串联在所述第一PNP型三极管的基极与所述输入端之间，所述输出端连接在所述第一PNP型三极管的集电极上。

所述宽范围高可靠数字输入量检测电路，为了隔离高压并保护第一PNP型三极管，在所述第一电阻与所述输入端之间还串联有第一二极管，所述第一二极管的负极与所述输入端电连接，所述第一二极管的正极与所述第一电阻电连接。

所述宽范围高可靠数字输入量检测电路，为了抑制尖峰脉冲对电路的影响，在所述第一PNP型三极管的基极与电源地之间还串联有第一电容。

本实用新型利用PNP型三极管的特征，其处于截止与饱和状态时，集电极输出的为标准的低电平或者高电平，从而实现发明目的。

本实用新型，不仅电路结构简单方便，而且可靠性高，适用于各种各样的开关量信号检测。

附图说明

此附图说明所提供的图片用来辅助对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1为本实用新型的一种优选电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方法来详细说明本实用新型，在本实用新型的示意性实施及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1所示，本实用新型公开了一种宽范围高可靠数字输入量检测电路，包括第一PNP型三极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一二极管D1、第一电容C1、供电电源、输入端Vi、以及输出端Vo；其中，第一二极管D1选用IN4004型二极管；其中，第一PNP型三极管Q1选用9012型三极管，其放大倍数β为60倍；其中，第一电容C1的容值为0.1微法；其中，第一电阻R1的阻值为4.7千欧；其中，第二电阻R2的阻值为20千欧；其中，第三电阻R3的阻值为4.7千欧。

如图1所示，第一PNP型三极管Q1的发射极与所述供电电源的正极VCC电连接；第一PNP型三极管Q1的基极通过第二电阻R2与供电电源的正极VCC串联在一起；第一PNP型三极管Q1的集电极通过第三电阻R3与电源地串联在一起；第一电容C1串联在第一PNP型三极管Q1的基极与电源地之间；第一电阻R1串联在第一PNP型三极管Q1的基极与第一二极管D1的正极之间；第一二极管D1的负极与输入端Vi连接；输出端Vo连接在所述第一PNP型三极管Q1的集电极上。

基本原理说明：

在右侧三极管电路中，Q1三极管9012起到信号放大作用，参数选β＝60。电阻R1为基极限流电阻，确保导通时Q1进入饱和。D1为极性保护兼高压隔离二极管，R2是稳定基极工作点电阻，R3是集电极负载电阻，截止状态输出为低电平。C1是尖峰脉冲抑制电容。

左侧4路信号分别是干节点型输入信号(IN1、IN2)，电压型输入信号(IN3、IN4)，为便于说明借用4个开关IN1-IN4，分别输入到检测电路。

Vcc＝3.3V，电路在导通时，二极管的正向压降Vd＝0.6V，Vb＝Vcc-Veb＝3.3V-0.6V＝2.7V；I1＝Veb/R2＝0.6/20K＝0.03mA，Ib＝I2-I1；

当输入电路的Vi分别连接左边不同的信号源时，其输出Vo的值会发生变化，或0V或3V，作为采控电路的标准输入信号。

具体检测的过程：

1、干节点型之一(合上IN1)：Vi和无穷大的电阻相连接，相当于继电器触点开路，Vi与GND隔离，基极无电流，三极管Q1不通，输出Vo＝0，标准低电平输出。

2、干节点型之二(合上IN2)：Vi和无穷小的电阻相连接，相当于继电器触点短路，Vi与GND短路。

I2＝(Vb-Vd)/R1＝0.45mA；

Ib＝I2-I1＝0.42mA；

Ic(max)＝(Vcc-0.3)/R3＝3V/4.7K＝0.64mA；

β×Ib＝60×0.45＝27mA≥Ic(max)；Q1处在饱和状态。

输出Vo＝Vcc-0.3＝3V，标准高电平输出。

3、电压型之二(合上IN3)：Vi和电压0V～1.5V相连接，电压在0V～1.5V之间。

取输入电压＝1.5V

I2＝(Vb-Vd-1.5)/R1＝(2.7-0.6-1.5)/4.7＝0.13mA；

Ib＝I2-I1＝0.13mA-0.03mA＝0.10mA；

β×Ib＝60×0.10＝6mA≥Ic(max)；Q1处在饱和状态。

输出Vo＝Vcc-0.3＝3V，标准高电平输出。

取输入电压＝0V，更利于导通，输出Vo＝Vcc-0.3＝3V，标准高电平输出。

4、电压型之一(合上IN4)：Vi和电压3V～100V相连接，即使是最低的3V电压，也比Vb高，故不能导通。输出Vo＝0，标准低电平输出。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种宽范围高可靠数字输入量检测电路，其特征在于：

包括第一PNP型三极管(Q1)、第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、供电电源、输入端(Vi)、以及输出端(Vo)；

所述第一PNP型三极管(Q1)的发射极与所述供电电源的正极(VCC)电连接；

所述第一PNP型三极管(Q1)的基极通过第二电阻(R2)与所述供电电源的正极(VCC)串联在一起；

所述第一PNP型三极管(Q1)的集电极通过第三电阻(R3)与电源地串联在一起；

所述第一电阻(R1)串联在所述第一PNP型三极管(Q1)的基极与所述输入端(Vi)之间；

所述输出端(Vo)连接在所述第一PNP型三极管(Q1)的集电极上。

2.根据权利要求1所述的宽范围高可靠数字输入量检测电路，其特征在于：

在所述第一电阻(R1)与所述输入端(Vi)之间还串联有第一二极管(D1)；

所述第一二极管(D1)的负极与所述输入端(Vi)电连接，所述第一二极管(D1)的正极与所述第一电阻(R1)电连接。

3.根据权利要求2所述的宽范围高可靠数字输入量检测电路，其特征在于：

所述第一二极管(D1)为IN4004型二极管。

4.根据权利要求1所述的宽范围高可靠数字输入量检测电路，其特征在于：

在所述第一PNP型三极管(Q1)的基极与电源地之间还串联有第一电容(C1)。

5.根据权利要求4所述的宽范围高可靠数字输入量检测电路，其特征在于：

所述第一电容(C1)的容值为0.1微法。

6.根据权利要求1-5任一项所述的宽范围高可靠数字输入量检测电路，其特征在于：

所述第一PNP型三极管(Q1)为放大倍数β为60倍。

7.根据权利要求1-5任一项所述的宽范围高可靠数字输入量检测电路，其特征在于：

所述第一电阻(R1)的阻值为4.7千欧；

所述第二电阻(R2)的阻值为20千欧；

所述第三电阻(R3)的阻值为4.7千欧。

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