CN202522676U

CN202522676U - 开关量通用采集电路

Info

Publication number: CN202522676U
Application number: CN 201120541519
Authority: CN
Inventors: 刘安章; 田军
Original assignee: Shaanxi Qianshan Avionics Co Ltd
Current assignee: Shaanxi Qianshan Avionics Co Ltd
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2021-12-16

Abstract

本实用新型属于航空电子技术，涉及一种开关量通用采集电路。所述开关量通用采集电路包括开关量信号调理电路、开关量信号上下拉处理电路、阈值选择电路和比较电路。其中，所述开关量信号调理电路和开关量信号上下拉处理电路均连接在比较电路正输入端，阈值选择电路连接在比较器的负输入端。所述开关量信号上下拉处理电路包括正输入端连接有CTR信号控制量的比较器N1。所述阈值选择电路由AD2模拟开关、若干连接在AD2模拟开关上的分压电阻以及阈值选择端组成。本实用新型开关量通用采集电路根据机载配置设置CTR值和A0、A1、A2阈值选择端，可以实现对不同机载开关量的采集，其通用性强，抗干扰性好，而且阈值选择灵活方便。

Description

开关量通用采集电路

技术领域

本实用新型属于航空电子技术，涉及一种开关量通用采集电路。

背景技术

机载电子设备中的许多重要信号都是开关量类型，如起落架状态、座椅弹射状态、舱门状态等。所谓开关量状态就是‘0’和‘1’两种状态，在机载设备中，常用的开关量状态主要包括28V/地、28V/开路、5V/地、5V/开路、地/开路这几种类型。因为开关量的类型比较多，所以传统的机载设备采集开关量做法是：(1)对于固定类型的开关量通道，采用固定的接口电路进行采集，这样做的优点是采集可靠，抗干扰性强，缺点是不够灵活，当外部需求发生改变时，采集电路也要发生相应改变。(2)另外的一些采集电路可以兼容采集部分开关量类型，不能做到兼容采集各种类型的开关量。

实用新型内容

本实用新型的目的是：针对机载中多类型的开关量，提供一种抗干扰性强、可配置的开关量通用采集电路。

本实用新型的技术方案是：一种开关量通用采集电路，其包括开关量信号调理电路、开关量信号上下拉处理电路、阈值选择电路和比较电路，其中，所述开关量信号调理电路和开关量信号上下拉处理电路均连接在比较电路正输入端，阈值选择电路连接在比较器的负输入端，所述开关量信号上下拉处理电路包括一比较器N1，其负输入端连接有固定的电压输入，其正输入端连接有CTR信号控制量，所述阈值选择电路由模拟开关、若干连接在模拟开关上的分压电阻以及阈值选择端组成。

阈值选择端具有能实现八种阈值选择的三个阈值控制线。

所述模拟开关为AD2模拟开关。

当CTR为1时，所述开关量信号上下拉处理电路输出端断开，实现比较电路正输入端电压的上拉。

当CTR为0时，所述开关量信号上下拉处理电路输出端接地，实现比较电路正输入端电压的下拉。

本实用新型的有益效果是：所述开关量通用采集电路利用一些分立元器件，如电阻、电容、模拟开关和比较器搭建了一种可配置的模数转换电路，可以实现对各种类型开关量的有效采集。通过设置一根控制信号线设置开关量输入信号的上下拉，设置三根阈值控制线，可以提供八种阈值供灵活选择，对于采集每种开关类型，根据上次的采集值，设置上、下限阈值，即如果上次采集值为‘1’，本次使用下限阈值，如果上次采集值为‘0’，本次使用上限阈值，通过这种滞回特性，提高了电路采集信号的抗干扰性。而且本实用新型的阈值选择电路采用AD2模拟开关，相对于传统的DA转换器，其结构简单，操作方便，能够更为方便的进行比较阈值的设置。

附图说明

图1为本实用新型开关量通用采集电路的电路图；

图2为本实用新型开关量通用采集电路的上拉等效电路图；

图3为本实用新型开关量通用采集电路的下拉等效电路图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步的说明：

图1为本实用新型开关量通用采集电路的电路图，其电路主要包括开关量信号调理电路、开关量信号上下拉处理电路、阈值选择电路和比较电路。其中，所述开关量信号调理电路和开关量信号上下拉处理电路均连接在比较电路正输入端，阈值选择电路连接在比较电路的比较器的负输入端。其中，开关量信号调理电路主要是对输入的开关量信号进行滤波和稳压处理。开关量信号上下拉处理电路具有比较器N1，该比较器N1的正输入端连接有控制信号CTR(CTR定义来自控制器的输出控制端的信号)，该开关量信号上下拉处理电路主要是根据配置对调理后的开关量信号进行上下拉处理，以达到最大化的分离开关量的两种状态。所述阈值选择电路由AD2模拟开关、若干连接在AD2模拟开关上的分压电阻以及阈值选择端组成，其中，AD2模拟开关相对于传统的DA转换器，其结构简单，操作方便，另外，该处的AD2模拟开关还可以由其他类似能输出模拟量的模拟开关代替。该阈值选择电路主要是根据配置选择合适的阈值，用于和开关量电平进行比较。比较电路由一个比较器组成，其输出端连接着控制器的采集端口SAMPLE(开关量的采集值)。

所述的开关量信号调理电路由隔离电阻R1、稳压管、电容和模拟开关组成，用于实现开关量信号的滤波和稳压操作。

所述的上下拉处理电路由比较器N1、上下拉电阻R2和R3、分压电阻R4和R5、控制器上拉电阻R6组成。其中比较器N1输出端为悬空或接地状态，电阻R4和电阻R5通过分压得到固定的2.5V电压，R6为控制器输出的控制信号CTR的上拉电阻。

当图中的CTR为‘1’时，比较器输出为开路，等效电路如图2所示；当CTR为‘0’时，比较器输出为接地状态，等效电路如图3所示。

当图1中的电阻取值为R1＝150K，R2＝150K，R3＝750K，调理电路中的稳压管取值Vz＝10V，在不同类型开关量输入的情况下，CTR控制信号为‘0’或‘1’时，图1中的比较器的正输入端V1点电压值如表1所示：

表1在不同输入状态下V1点电压值

控制信号	28V	5V	接地	开路
					CTR＝0	10V	4.17V	0V	0V
CTR＝1	10V	6.43V	2.14V	10V

所述的阈值比较电路由模拟开关AD2、分压电阻R8～R16、阈值选择输入端组成。图1中的AD2为8选1的模拟开关，通过操作A0、A1、A2三根阈值选择端可以选择输出输入端的S1～S8，在本实用新型中，模拟开关的输入端通过9个电阻将+15V电压分压成8种电压，通过操作A0、A1、A2，选择其中的一种分压值输出作为阈值，用于比较器N2的负输入端，当电阻取值R6＝1300，R7＝130，R8＝470，R9＝220，R10＝150，R11＝240，R12＝82，R13＝270，R14＝240时，8种分压值(阈值)如表2所示：

表28种可选阈值

A0	A1	A2	OUT
				0	0	0	8.7V
0	0	1	8V
				0	1	0	5.81V
0	1	1	4.74V
				1	0	0	4.02V

1	0	1	2.86V
				1	1	0	2.46V
1	1	1	1.16V

结合表1和表2，得到各种开关量组合的判断方式：

1、28V/地、28V/开路，28V有效：设置CTR＝0，根据上次采集值设置上、下限阈值A0A1A2＝011或者A0A1A2＝101。当图1中的SAMPLE＝’1’时，表明采集到的开关信号为28V；当SAMPLE＝’0’时，表明采集到的开关信号为地或者开路信号；

2、5V/地、5V/开路，5V有效：设置CTR＝0，根据上次采集值设置上、下限阈值A0A1A2＝101或者A0A1A2＝110。当图1中的SAMPLE＝’1’时，表明采集到的开关信号为5V；当SAMPLE＝’0’时，表明采集到的开关信号为地或者开路信号；

3、地/28V、地/开路，地有效：设置CTR＝1，根据上次采集值设置上、下限阈值A0A1A2＝011或者A0A1A2＝101。当图1中的SAMPLE＝’0’时，表明采集到的开关信号为地；当SAMPLE＝’1’时，表明采集到的开关信号为28V或者开路信号；

4、地/5V，地有效：设置CTR＝0，根据上次采集值设置上、下限阈值A0A1A2＝101或者A0A1A2＝110。当图1中的SAMPLE＝’0’时，表明采集到的开关信号为地；当SAMPLE＝’1’时，表明采集到的开关信号为5V；

5、开路/地、开路/28V，开路有效：设置CTR＝0，A0A1A2＝010或者A0A1A2＝011或者A0A1A2＝100时，SAMPLE＝’0’；设置CTR＝1，A0A1A2＝010或者A0A1A2＝011或者A0A1A2＝100时，SAMPLE＝’1’，表明采集到开路。否则为无效的地或者28V。

因此本实用新型开关量通用采集电路根据机载配置设置CTR值和A0、A1、A2阈值选择端，可以实现对不同机载开关量的采集，其通用性强，抗干扰性好，而且阈值选择灵活，具有较大的实际应用价值。

Claims

1.一种开关量通用采集电路，其特征在于：包括开关量信号调理电路、开关量信号上下拉处理电路、阈值选择电路和比较电路，其中，所述开关量信号调理电路和开关量信号上下拉处理电路均连接在比较电路正输入端，阈值选择电路连接在比较器的负输入端，所述开关量信号上下拉处理电路包括一比较器N1，其负输入端连接有固定的电压输入，其正输入端连接有CTR信号控制量，所述阈值选择电路由模拟开关、若干连接在模拟开关上的分压电阻以及阈值选择端组成。

2.根据权利要求1所述的开关量通用采集电路，其特征在于：阈值选择端具有能实现八种阈值选择的三个阈值控制线。

3.根据权利要求2所述的开关量通用采集电路，其特征在于：所述模拟开关为AD2模拟开关。

4.根据权利要求1或3任一项所述的开关量通用采集电路，其特征在于：当CTR为1时，所述开关量信号上下拉处理电路的比较器输出端断开，实现比较电路正输入端电压的上拉。

5.根据权利要求1或3任一项所述的开关量通用采集电路，其特征在于：当CTR为0时，所述开关量信号上下拉处理电路的比较器输出端接地，实现比较电路正输入端电压的下拉。