CN206993086U

CN206993086U - 脉冲接收电路

Info

Publication number: CN206993086U
Application number: CN201720973402.9U
Authority: CN
Inventors: 肖国庆
Original assignee: Shenzhen Jiayu Electromechanical Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Jiayu Electromechanical Co Ltd
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2017-08-04
Publication date: 2018-02-09
Anticipated expiration: 2027-08-04

Abstract

本实用新型提供了一种脉冲接收电路，包括：第一电阻、第二电阻、二端稳压器件、三端放大器件和光电耦合器；所述第一电阻的一端分别连接脉冲信号源和所述光电耦合器的第一输入端口，所述第一电阻的另一端分别连接所述三端放大器件的第一端口和所述二端稳压器件的第一端口；所述第二电阻的一端连接所述三端放大器件的第二端口，所述第二电阻的另一端分别连接脉冲信号源和所述二端稳压器件的第二端口；所述三端放大器件的第三端口连接所述光电耦合器的第二输入端口。该电路稳定和可靠性高，成本低廉，同时具有很宽的脉冲电压范围。

Description

脉冲接收电路

技术领域

本实用新型涉及伺服电机控制技术领域，具体是涉及脉冲接收电路。

背景技术

随着自动化设备的使用日益广泛，伺服驱动器在工控领域的使用越来越广，伺服驱动器脉冲接收电路，用于接收外部高频控制信号，实现伺服电机精准控制。目前的伺服驱动器，大多只能接收指定电压幅度的脉冲信号，通常只能是3.3V、5V、12V、24V中的一种电压幅度输入方式，信号电压过高或过低则会损坏脉冲接收电路或者接收不到脉冲信号。现有的脉冲接收电路一般都是通过改变串联电阻值来适应各种不同的电压脉冲信号。现有技术中通过改变串联的电阻值以适用不同电压的脉冲接收电路，当不同电压的脉冲信号被接收时，其信号强度不一致，导致不同的电压信号下脉冲接收电流有差异，导致电路的稳定性和可靠性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种脉冲接收电路，稳定和可靠性高，同时具有很宽的脉冲电压范围和低廉的成本。

具体地，本实用新型提供了一种脉冲接收电路，包括：第一电阻、第二电阻、二端稳压器件、三端放大器件和光电耦合器；所述第一电阻的一端分别连接脉冲信号源和所述光电耦合器的第一输入端口，所述第一电阻的另一端分别连接所述三端放大器件的第一端口和所述二端稳压器件的第一端口；所述第二电阻的一端连接所述三端放大器件的第二端口，所述第二电阻的另一端分别连接脉冲信号源和所述二端稳压器件的第二端口；所述三端放大器件的第三端口连接所述光电耦合器的第二输入端口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述二端稳压器件为稳压管；所述三端放大器件为NPN型三极管；所述第一电阻的一端分别连接脉冲信号源和所述光电耦合器的第一输入端口，所述第一电阻的另一端分别连接所述NPN型三极管的基极和所述稳压管的阴极；所述第二电阻的一端连接所述NPN型三极管的发射极，所述第二电阻的另一端分别连接脉冲信号源和所述稳压管的阳极；所述NPN型三极管的集电极连接所述光电耦合器的第二输入端口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述二端稳压器件为稳压管；所述三端放大器件为PNP型三极管；所述第一电阻的一端分别连接脉冲信号源和所述光电耦合器的第一输入端口，所述第一电阻的另一端分别连接所述PNP型三极管的基极和所述稳压管的阳极；所述第二电阻的一端连接所述PNP型三极管的发射极，所述第二电阻的另一端分别连接脉冲信号源和所述稳压管的阴极；所述PNP型三极管的集电极连接所述光电耦合器的第二输入端口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述二端稳压器件为稳压管；所述三端放大器件为N沟道MOS管；所述第一电阻的一端分别连接脉冲信号源和所述光电耦合器的第一输入端口，所述第一电阻的另一端分别连接所述N沟道MOS管的栅极和所述稳压管的阴极；所述第二电阻的一端连接所述N沟道MOS管的源极，所述第二电阻的另一端分别连接脉冲信号源和所述稳压管的阳极；所述N沟道MOS管的漏极连接所述光电耦合器的第二输入端口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述二端稳压器件为稳压管；所述三端放大器件为P沟道MOS管；所述第一电阻的一端分别连接脉冲信号源和所述光电耦合器的第一输入端口，所述第一电阻的另一端分别连接所述P沟道MOS管的栅极和所述稳压管的阳极；所述第二电阻的一端连接所述P沟道MOS管的源极，所述第二电阻的另一端分别连接脉冲信号源和所述稳压管的阴极；所述P沟道MOS管的漏极连接所述光电耦合器的第二输入端口。

作为上述技术方案的进一步改进，所述二端稳压器件为多个串联的二极管。

作为上述技术方案的进一步改进，所述脉冲接收电路还包括：第三电阻，所述第三电阻并联连接在脉冲信号源两端。

作为上述技术方案的进一步改进，所述脉冲接收电路还包括：第四电阻，所述第四电阻连接在所述光电耦合器的第一输入端口和第二输入端口之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述脉冲接收电路还包括：电容，所述电容连接在所述光电耦合器的第一输入端口和第二输入端口之间。

作为上述技术方案的进一步改进，所述脉冲接收电路还包括：第五电阻，所述第五电阻连接在所述第一电阻和脉冲信号源之间，所述第五电阻用于限流。

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，至少具有如下有益效果：

不管脉冲信号电压的电压值是多少，流过光电耦合器U1的电流I_C始终不变，保证了输入脉冲高压时不会损坏器件，也保证了输出脉冲低压时信号强度不变，电路的可靠性高、电压适应范围宽。

电路使用的元器件较少，电路简单成本低廉。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例1提出的脉冲接收电路的电路原理图。

图2为本实用新型实施例2提出的脉冲接收电路的电路原理图。

图3为本实用新型实施例3提出的脉冲接收电路的电路原理图。

图4为本实用新型实施例4提出的脉冲接收电路的电路原理图。

图5为本实用新型实施例5提出的脉冲接收电路的电路原理图。

具体实施方式

在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开保护范围限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。

在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。

一种脉冲接收电路，包括：第一电阻、第二电阻、二端稳压器件、三端放大器件和光电耦合器；所述第一电阻的一端分别连接脉冲信号源和所述光电耦合器的第一输入端口，所述第一电阻的另一端分别连接所述三端放大器件的第一端口和所述二端稳压器件的第一端口；所述第二电阻的一端连接所述三端放大器件的第二端口，所述第二电阻的另一端分别连接脉冲信号源和所述二端稳压器件的第二端口；所述三端放大器件的第三端口连接所述光电耦合器的第二输入端口。

实施例1

如图1所示，一种脉冲接收电路，包括：电阻R1、电阻R2、稳压管ZD1、NPN型三极管Q1和光电耦合器U1。

电阻R1的一端分别连接脉冲信号源的PUL+端和光电耦合器U1的第一输入端口，电阻R1的另一端分别连接NPN型三极管Q1的基极和稳压管ZD1的阴极；电阻R2的一端连接NPN型三极管Q1的发射极，电阻R2的另一端分别连接脉冲信号源的PUL-端和稳压管ZD1的阳极；NPN型三极管Q1的集电极连接光电耦合器U1的第二输入端口。

该电路的工作原理如下：高频脉冲信号PUL+为高电平时(相对PUL-)，电流通过电阻R1流过NPN型三极管Q1的基极，NPN型三极管Q1迅速导通，而使得PUL+信号经过光电耦合器U1的输入端，再流经NPN型三极管Q1的集电极和发射极，然后流过电阻R2，回到PUL-形成回路，光电耦合器U1会接收到信号，在光电耦合器U1的输出端PUL发生信号翻转；而当PUL+为低电平时(相对PUL-)，NPN型三极管Q1的基极没有电流流过，NPN型三极管Q1不导通，光电耦合器U1接收不到信号，光电耦合器U1的输出端PUL恢复初始电平状态。

当电路接收有效脉冲时，电路电流方向如图1所示；电流I_E流经电阻R2，即在电阻R2上产生分压V_E＝I_E*R2，则NPN型三极管Q1的基极电压V_B＝V_E+V_BE，当V_B接近稳压管ZD1的稳压值V_Z时，NPN型三极管Q1退出饱和状态，进入放大状态；当NPN型三极管Q1进入放大状态后，由于V_B＝V_Z、V_BE＝0.7V为定值，所以有V_E＝V_Z–V_BE，由于稳压管ZD1选定后，其稳压值V_Z为定值，故I_E＝V_E/R2也是定值，于是I_C亦是定值。

本电路利用当NPN型三极管Q1进入放大状态后，流过光电耦合器U1的电流I_C不变这一特征，保证了输入脉冲高压时不会损坏器件，也保证了输出脉冲低压时信号强度不变，故而本电路是一种高可靠性、宽电压范围的高频脉冲接收电路，满足了伺服驱动器的各种工作场合。

实施例2

如图2所示，一种脉冲接收电路，包括：电阻R1、电阻R2、稳压管ZD1、PNP型三极管Q1和光电耦合器U1。

电阻R1的一端分别连接脉冲信号源的PUL-端和光电耦合器U1的第一输入端口，电阻R1的另一端分别连接PNP型三极管Q1的基极和稳压管ZD1的阳极；电阻R2的一端连接PNP型三极管Q1的发射极，电阻R2的另一端分别连接脉冲信号源的PUL+端和稳压管ZD1的阴极；NPN型三极管Q1的集电极连接光电耦合器U1的第二输入端口。

本电路是一种高可靠性、宽电压范围的高频脉冲接收电路，满足了伺服驱动器的各种工作场合。

实施例3

如图3所示，一种脉冲接收电路，包括：电阻R1、电阻R2、稳压管ZD1、N沟道MOS管Q1和光电耦合器U1。

电阻R1的一端分别连接脉冲信号源的PUL+端和光电耦合器U1的第一输入端口，电阻R1的另一端分别连接N沟道MOS管Q1的栅极和稳压管ZD1的阴极；电阻R2的一端连接N沟道MOS管Q1的源极，电阻R2的另一端分别连接脉冲信号源的PUL-端和稳压管ZD1的阳极；N沟道MOS管Q1的漏极连接光电耦合器U1的第二输入端口。

实施例4

如图4所示，一种脉冲接收电路，包括：电阻R1、电阻R2、稳压管ZD1、P沟道MOS管Q1和光电耦合器U1。

电阻R1的一端分别连接脉冲信号源的PUL-端和光电耦合器U1的第一输入端口，电阻R1的另一端分别连接P沟道MOS管Q1的栅极和稳压管ZD1的阳极；电阻R2的一端连接P沟道MOS管Q1的源极，电阻R2的另一端分别连接脉冲信号源的PUL+端和稳压管ZD1的阴极；P沟道MOS管Q1的漏极连接光电耦合器U1的第二输入端口。

在实施例1至实施例4中稳压管ZD1可以使用多个串联的二极管代替。当使用3个二极管串联代替稳压管ZD1时，此时稳压值V_Z＝0.7V*3＝2.1V。

在实施例1至实施例4中，电路还包括：第三电阻，所述第三电阻并联连接在脉冲信号源两端。用于加速关断光电耦合器U1。当PUL+由高电平切换为低电平的时候，通过第三电阻放电，把电路中的分布电容及滤波电容上的电能释放，加快关断光电耦合器U1。

在其他实施例中，可以在实施例1至实施例4的基础上增加第四电阻，所述第四电阻连接在光电耦合器U1的第一输入端口和第二输入端口之间。所述第四电阻用于加速关断光电耦合器U1。

在其他实施例中，可以在实施例1至实施例4的基础上增加电容，所述电容连接在光电耦合器U1的第一输入端口和第二输入端口之间。所述电容用于滤波处理。

在其他实施例中，可以在实施例1至实施例4的基础上增加第五电阻，所述第五电阻连接在电阻R1和脉冲信号源之间，所述第五电阻用于限流。

在其他实施例中，可以在实施例1至实施例4的基础上增加防反接的二极管。

在其他实施例中，也可以为上述的组合。下面列出在实施例1的基础上增加以上全部组合的最佳实施例。

实施例5

如图5所示，本实用新型提供的一种最佳实施例，一种脉冲接收电路，包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、二极管D1、稳压管ZD1、NPN型三极管Q1和光电耦合器U1。

电阻R1的一端分别连接电阻R5的一端和光电耦合器U1的第一输入端口，电阻R5的另一端连接脉冲信号源的PUL+端，电阻R1的另一端分别连接NPN型三极管Q1的基极和稳压管ZD1的阴极；电阻R2的一端连接NPN型三极管Q1的发射极，电阻R2的另一端分别连接脉冲信号源的PUL-端和稳压管ZD1的阳极；NPN型三极管Q1的集电极连接光电耦合器U1的第二输入端口；电阻R3连接在脉冲信号源的PUL+端和PUL-端之间；电阻R4连接在光电耦合器U1的第一输入端口和第二输入口之间，电容C连接在光电耦合器U1的第一输入端口和第二输入口之间。

电阻R3和电阻R4用于加快关断光电耦合器U1。

电容C用于滤波处理。

电阻R5用于限流。

二极管D1用于防反接。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种脉冲接收电路，其特征在于，包括：第一电阻、第二电阻、二端稳压器件、三端放大器件和光电耦合器；所述第一电阻的一端分别连接脉冲信号源和所述光电耦合器的第一输入端口，所述第一电阻的另一端分别连接所述三端放大器件的第一端口和所述二端稳压器件的第一端口；所述第二电阻的一端连接所述三端放大器件的第二端口，所述第二电阻的另一端分别连接脉冲信号源和所述二端稳压器件的第二端口；所述三端放大器件的第三端口连接所述光电耦合器的第二输入端口。

2.根据权利要求1所述的脉冲接收电路，其特征在于，所述二端稳压器件为稳压管；所述三端放大器件为NPN型三极管；所述第一电阻的一端分别连接脉冲信号源和所述光电耦合器的第一输入端口，所述第一电阻的另一端分别连接所述NPN型三极管的基极和所述稳压管的阴极；所述第二电阻的一端连接所述NPN型三极管的发射极，所述第二电阻的另一端分别连接脉冲信号源和所述稳压管的阳极；所述NPN型三极管的集电极连接所述光电耦合器的第二输入端口。

3.根据权利要求1所述的脉冲接收电路，其特征在于，所述二端稳压器件为稳压管；所述三端放大器件为PNP型三极管；所述第一电阻的一端分别连接脉冲信号源和所述光电耦合器的第一输入端口，所述第一电阻的另一端分别连接所述PNP型三极管的基极和所述稳压管的阳极；所述第二电阻的一端连接所述PNP型三极管的发射极，所述第二电阻的另一端分别连接脉冲信号源和所述稳压管的阴极；所述PNP型三极管的集电极连接所述光电耦合器的第二输入端口。

4.根据权利要求1所述的脉冲接收电路，其特征在于，所述二端稳压器件为稳压管；所述三端放大器件为N沟道MOS管；所述第一电阻的一端分别连接脉冲信号源和所述光电耦合器的第一输入端口，所述第一电阻的另一端分别连接所述N沟道MOS管的栅极和所述稳压管的阴极；所述第二电阻的一端连接所述N沟道MOS管的源极，所述第二电阻的另一端分别连接脉冲信号源和所述稳压管的阳极；所述N沟道MOS管的漏极连接所述光电耦合器的第二输入端口。

5.根据权利要求1所述的脉冲接收电路，其特征在于，所述二端稳压器件为稳压管；所述三端放大器件为P沟道MOS管；所述第一电阻的一端分别连接脉冲信号源和所述光电耦合器的第一输入端口，所述第一电阻的另一端分别连接所述P沟道MOS管的栅极和所述稳压管的阳极；所述第二电阻的一端连接所述P沟道MOS管的源极，所述第二电阻的另一端分别连接脉冲信号源和所述稳压管的阴极；所述P沟道MOS管的漏极连接所述光电耦合器的第二输入端口。

6.根据权利要求1所述的脉冲接收电路，其特征在于，所述二端稳压器件为多个串联的二极管。

7.根据权利要求1所述的脉冲接收电路，其特征在于，所述脉冲接收电路还包括：第三电阻，所述第三电阻并联连接在脉冲信号源两端。

8.根据权利要求1所述的脉冲接收电路，其特征在于，所述脉冲接收电路还包括：第四电阻，所述第四电阻连接在所述光电耦合器的第一输入端口和第二输入端口之间。

9.根据权利要求1所述的脉冲接收电路，其特征在于，所述脉冲接收电路还包括：电容，所述电容连接在所述光电耦合器的第一输入端口和第二输入端口之间。

10.根据权利要求1所述的脉冲接收电路，其特征在于，所述脉冲接收电路还包括：第五电阻，所述第五电阻连接在所述第一电阻和脉冲信号源之间，所述第五电阻用于限流。