CN217656628U - 一种低成本提高光耦通信速率的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及一种低成本提高光耦通信速率的电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1和电容C1，光耦U1的A端与直流电源VCC连接，光耦U1的K端经电阻R2与信号输入端TXD连接，光耦U1的C端与直流电源VDD连接，光耦U1的E端经电阻R3与三极管Q1基极连接，三极管Q1集电极经电阻R1与直流电源VDD连接，三极管Q1集电极经电容C1接地，光耦U1的E端经电阻R4与三极管Q1发射极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1集电极作为信号输出端RXD。本实用新型的有益技术效果包括：通过低成本的方式改善优化光耦通信电路，提高光耦通信速率，满足通信需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及一种低成本提高光耦通信速率的电路。
背景技术
随着电子电路的使用，各种干扰电磁辐射也随着产生。当某些电路带有模拟小信号时，会对空间的辐射干扰尤其敏感。电路板的铺地要求也更高，并且希望和数字信号，大电流电路实现物理上隔离。这个时候光耦就可以带来很好的隔离效果。光耦是把数字电信号先转换成光信号，然后接收端电路再将光信号转换成数字信号，从而实现了数据传输。并将对电源和信号要求很高的电路和会产生大量电磁辐射干扰的数字电路部分隔离。但同时也带来一个问题，即性价比高的光耦模块通信速率普遍比较慢，一般在2400bps。这个速率对于数据传输太慢，高速的光耦则价格比较贵。因此有必要研究低成本提高光耦通信速率的方案。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题：目前缺乏低成本且传输速率高的光耦的技术问题。提出了一种低成本提高光耦通信速率的电路，能够借助低成本的改进方式，获得满足通信需求的光耦传输速率。
解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种低成本提高光耦通信速率的电路，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1和电容C1，光耦U1的A端与直流电源VCC连接，光耦U1的K端经电阻R2与信号输入端TXD连接，光耦U1的C端与直流电源VDD连接，光耦U1的E端经电阻R3与三极管Q1基极连接，三极管Q1集电极经电阻R1与直流电源VDD连接，三极管Q1集电极经电容C1接地，光耦U1的E端经电阻R4与三极管Q1发射极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1集电极作为信号输出端RXD。
作为优选，三极管Q1为9013三极管。
作为优选，电阻R1的阻值为10kΩ。
作为优选，电阻R2的阻值等于1kΩ。
作为优选，电阻R3的阻值小于20kΩ。
作为优选，电阻R4的阻值等于510Ω。
作为优选，电容C1的容量为100pF。
一种低成本提高光耦通信速率的电路，包括光耦U2和光耦U3，包括电阻R5、电阻R6、电阻R7和电容C2，光耦U2的K端及光耦U3的A端均与直流电源VCC连接，光耦U2的A端及光耦U3的K端均经过电阻R7与信号输入端TXD连接，光耦U3的K端经电阻R6与电容C2一端连接，电容C2另一端与信号输入端TXD连接，光耦U2的C端与直流电源VDD连接，光耦U2的E端与光耦U3的C端连接，电阻R5连接直流电源VDD和光耦U2的E端，光耦U3的E端接地，光耦U2的E端作为信号输出端RXD。
作为优选，电阻R6的阻值小于0.1kΩ。
作为优选，电阻R5的阻值为10kΩ。
作为优选，电阻R7的阻值为1kΩ。
作为优选，电容C2的容量为0.1μF。
本实用新型的有益技术效果包括：通过低成本的方式改善优化光耦通信电路，提高光耦通信速率，满足通信需求；光耦通信改造方便且成本低廉，实施快捷方便；为光耦通信电路提供了新的实施电路，丰富了电气通信技术。
本实用新型的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：
图1为现有技术中的光耦通信电路原理示意图。
图2为本实用新型实施例一光耦通信电路原理示意图。
图3为本实用新型实施例二光耦通信电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例的附图对本实用新型实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
现有技术中通常采用的光耦通信电路的原理如图1所示，光耦通信电路中信号输入端TXD经电阻R12与光耦U10的K端连接，光耦U10的A端与直流电源VCC连接，光耦U10的C端与直流电源VDD连接，光耦U10的E端作为信号输出端RXD，电阻R11连接直流电源VDD和信号输出端RXD。对比例中记载的光耦通信电路的优点是电路简单，器件小。缺点是对于普通型号的光耦来说，其传输速率在2400bps左右。若传输速率提高到高于2400bps，则接收端的数据失真度将迅速增高，导致接收数据出现错误。
实施例一：
一种低成本提高光耦通信速率的电路，请参阅附图2，包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1和电容C1，光耦U1的A端与直流电源VCC连接，光耦U1的K端经电阻R2与信号输入端TXD连接，光耦U1的C端与直流电源VDD连接，光耦U1的E端经电阻R3与三极管Q1基极连接，三极管Q1集电极经电阻R1与直流电源VDD连接，三极管Q1集电极经电容C1接地，光耦U1的E端经电阻R4与三极管Q1发射极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1集电极作为信号输出端RXD。
其中，三极管Q1为9013三极管。电阻R4的阻值小于1kΩ。更为有利的，电阻R4的阻值等于510Ω。电阻R1的阻值为10kΩ。电容C1的容量为100pF。
本实施例记载的光耦通信电路可以使通信速率达到19200bps。不仅提升了后端带载能力，而且只增加了三极管、电阻及电容等4颗元器件，增加成本较小。
本实施例的工作原理如下：TXD在由"1"变到"0"的瞬间，通过光耦控制后端的三极管Q1快速导通将输出RXD拉低到0.3V左右，输出端得到低电平"0"；TXD在由"0"变到"1"的瞬间，光耦输出端截止，电阻R4快速将光耦接收端拉低，控制三极管Q1快速截止，输出电平RXD得到高电平"1"。
本实施例的有益技术效果包括：通过低成本的方式改善优化光耦通信电路，提高光耦通信速率，满足通信需求；光耦通信改造方便且成本低廉，实施快捷方便；为光耦通信电路提供了新的实施电路，丰富了电气通信技术。
实施例二：
一种低成本提高光耦通信速率的电路，本实施例在实施例一的基础上，提出了新的改进电路，新的改进电路能够进一步提升光耦通信的速率。请参阅附图3，包括光耦U2和光耦U3，包括电阻R5、电阻R6、电阻R7和电容C2，光耦U2的K端及光耦U3的A端均与直流电源VCC连接，光耦U2的A端及光耦U3的K端均经过电阻R7与信号输入端TXD连接，光耦U3的K端经电阻R6与电容C2一端连接，电容C2另一端与信号输入端TXD连接，光耦U2的C端与直流电源VDD连接，光耦U2的E端与光耦U3的C端连接，电阻R5连接直流电源VDD和光耦U2的E端，光耦U3的E端接地，光耦U2的E端作为信号输出端RXD。
其中，电阻R6的阻值小于0.1kΩ。电阻R5的阻值为10kΩ。电阻R7的阻值为1kΩ。电容C2的容量为0.1μF。
本实施例使用两个光耦互为补偿的通信电路，相比较实施例一记载方案多使用了一个光耦。本实施例记载电路利用2颗光耦的上升沿控制传输信号的2个边沿，使2个边沿可以更加陡峭，该方案中被传输信号的脉宽误差减小到3us以内。
本实施例工作原理如下：TXD在由"1"变到"0"的瞬间，光耦U3经电容C2形成回路，这时If较大，当电容充电到电阻R7上的压降后，If减小到电阻R7限流的电流，光耦U2和光耦U3正常工作；TXD在由"0"变到"1"的瞬间，光耦U3被截止，电容C2上的电荷经光耦U2到VCC再到IO口，光耦U2被瞬间导通，光耦U2的Ic就会瞬间对电阻R5进行短路，使光耦U3的Ic瞬间快速放电，使光耦U3输出高电平的边沿变的较陡。这样就减少了接收信号的失真度，极大的降低了误差，提高了传输速率。
相对于实施例一，本实施例的缺点是多采用了一颗光耦，成本比实施例一记载方案有所增加。但取得的新的有益技术效果为：使得光耦通信传输速率进一步提升，传输速率可以达到38400bps甚至更高。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。
Claims (10)
1.一种低成本提高光耦通信速率的电路，其特征在于，
包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、三极管Q1和电容C1，光耦U1的A端与直流电源VCC连接，光耦U1的K端经电阻R2与信号输入端TXD连接，光耦U1的C端与直流电源VDD连接，光耦U1的E端经电阻R3与三极管Q1基极连接，三极管Q1集电极经电阻R1与直流电源VDD连接，三极管Q1集电极经电容C1接地，光耦U1的E端经电阻R4与三极管Q1发射极连接，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1集电极作为信号输出端RXD。
2.根据权利要求1所述的一种低成本提高光耦通信速率的电路，其特征在于，
三极管Q1为9013三极管。
3.根据权利要求1所述的一种低成本提高光耦通信速率的电路，其特征在于，
电阻R2的阻值等于1kΩ。
4.根据权利要求3所述的一种低成本提高光耦通信速率的电路，其特征在于，
电阻R4的阻值等于510Ω。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种低成本提高光耦通信速率的电路，其特征在于，
电阻R1的阻值为10kΩ。
6.根据权利要求1至4任一项所述的一种低成本提高光耦通信速率的电路，其特征在于，
电容C1的容量为100pF。
7.一种低成本提高光耦通信速率的电路，包括光耦U2和光耦U3，其特征在于，
包括电阻R5、电阻R6、电阻R7和电容C2，光耦U2的K端及光耦U3的A端均与直流电源VCC连接，光耦U2的A端及光耦U3的K端均经过电阻R7与信号输入端TXD连接，光耦U3的K端经电阻R6与电容C2一端连接，电容C2另一端与信号输入端TXD连接，光耦U2的C端与直流电源VDD连接，光耦U2的E端与光耦U3的C端连接，电阻R5连接直流电源VDD和光耦U2的E端，光耦U3的E端接地，光耦U2的E端作为信号输出端RXD。
8.根据权利要求7所述的一种低成本提高光耦通信速率的电路，其特征在于，
电阻R6的阻值小于0.1kΩ。
9.根据权利要求7或8所述的一种低成本提高光耦通信速率的电路，其特征在于，
电阻R5的阻值为10kΩ。
10.根据权利要求7或8所述的一种低成本提高光耦通信速率的电路，其特征在于，
电阻R7的阻值为1kΩ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202221694955.8U CN217656628U (zh) | 2022-07-04 | 2022-07-04 | 一种低成本提高光耦通信速率的电路 |
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- 2022-07-04 CN CN202221694955.8U patent/CN217656628U/zh active Active
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