CN2405364Y - 信号输入端保护器 - Google Patents

Abstract

一种信号输入端保护器,其特征是在信号输入端上依次串接有二只大阻值的缓冲电阻R₁、R₂和MOS型运算放大器,双向稳压二极管D的一端与R₁和R₂的连接点b相接,并通过R₁与信号输入端a相接,其中MOS运算放大器的正向输入端1与R₂的一端相接,运算放大器的输出端3又与其反向输入端2相接,以构成电压跟随器。本实用新型保护器不怕高电压大电流,不怕带电拔插,安全可靠。正常使用几乎不会衰减信号,对音质也毫无影响,此外,还具有结构极简单,价格低廉的优点。

Description

信号输入端保护器

本实用新型涉及一种输入端电流电压保护器，特别是一种突遇到异常电流电压的信号输入端保护器，可用于电脑、音响、功放、录相机等电器的信号输入端作抗静电、带电拔插、误操作等的安全保护器使用。

目前随着科技日新月异的发展，现代电器包括电脑、音响、功效、录像机、示波器、频率计等电器设备越来越高档、性能越来越好，但这些电器却经常因为输入端无保护手段被经常“无缘无故”地烧毁。例如甚至是进口的高价功率放大器“音乐传真”也曾经发现被烧毁掉，其原因是其输入端使用劣质VCD影碟机的缘故，(该种影碟机的输出信号有强烈的冲击电流有时可高达十几伏)。还有的个人的录像机，因为带着电拔插视频输入端，把视频输入的芯片烧冒烟了；还有发现有人不小心把功放的输入端连线掉到220V的交流电插座里去，或因误拔插把功放烧坏了；还发现电脑主板被烧毁的更多，原因是现在不少电脑厂商为降低成本，停止开发或省略任何有效的输入输出口(I/O口)保护电路，导致不少型号(类型)的电脑脆弱到不能用稍微带静电的手模一下I/O口，否则容易让I/O口报废(例如发现穿着毛衣拿手一模I/O口就会损毁它)。

另目前市面的保护电路不少，但绝大多数都是电源保护器和功效输出端保护器，因输出端本身在一般情况下不怕静电与带电拔插，相对比较安全，如放像机，VCD机、收音机等没必要设计带电拔插输出端保护，而真正需要保护的，也就是如上所述的所有电器最脆弱的地方——输入端却几乎看不到有什么保护措施。

但还是有电脑厂商在电脑上设有I/O口保护电路，该种保护电路是仅采用一个双向稳压二极管直接连接在输入端与地(线)之间，只能在一定小范围内有保护作用，比如当稳压管额定稳压值为3V，有5V电压的电流通过时，双向稳压管的本身电阻值急速下降，直到输出端的电压稳在3V，但一旦有非常强烈的静电，或输入电压超过十几伏时，流经双向稳压二极管的电流会非常大，直到烧毁稳压二极管本身，失去保护作用。

有鉴于以上所述，本实用新型的目的是设计一种信号输入端保护器，使之可用于电脑、音响、功放、录像机、收录机、频率计、示波器等电器的信号输入端(口)的抗静电、带电拔插或其他误操作所引起的安全隐患，达到绝对安全保护的效果。

本实用新型是以如下技术方案实现的；它包括机壳，输出输入插座，桥式整流器组成的电源电路及电路板组成，在保护电路中设有一双向稳压二极管D接在信号输入端和地之间(一端接输入端，一端直接接地)，其特征是在信号输入端上还依次串接有二只大阻值的缓冲电阻R₁、R₂和MOS型运算放大器(MOS类场效应管)，其中双向稳压二极管D的一端是与R₁和R₂的连接点b相接，并通过R₁与信号输入端a相连接，其中MOS型运算放大器的正向输入端1与R₂的一端相连接，运算放大器的输出端3又与其反向输入端2相连接，以构成电压跟随器。

从本实用新型的电路构成可知：本输入端保护器实质是利用MOS类场效应管的高输入阻抗，在使用大阻值的缓冲电阻R₁、R₂和双向稳压二极管D以限制大电流通过，大电阻可让对电路有可能发生危害的电流衰减在绝对安全的范围内，双向稳压二极管将已被限流的高电压信号的电压限制在其标称的范围内且能防止静电，由于大电阻的这种接法只能衰减电流，双向稳压二极管只能限制超过标称范围内的电压信号，对于在其标称范围内的一定频率范围里的电压信号不产生影响(即不影响音质)，而MOS类的场效应管的输入电路又属于电压型的器件，其所需的电流几乎是一般仪器检测不到的，这几种器件的各自特性合成起来，即产生了不怕高电压大电流，不怕带着电拔插，正常使用不影响原信号的安全可靠的保护电路。如果是计算机使用，可用于计算机的串行通讯口，也就是接MODEM的口的保护电路，其保护能力也足够抗击五、六十伏的强冲击及防静电以及带电安全拔插的能力，所以也具备足够的保护能力：一是几乎不会衰减信号(仅衰减百万分之一)，二对音质也毫无影响。此外，还具有结构简单，价格低廉的优点。

以下结合附图实施例对本实用新型的具体结构及电路原理作进一步详细说明。

图1是本实用新型保护器的电路原理图。

图2是本实用新型保护器的外观结构示意图(用于保护功放、音响、录像机等的保护器)。

图3是针对电脑(计算机)串行通讯接口的电原理图(采用数个并联式的保护电路)。

其中：1～MOS型运算放大器(集成块)，2～电源电路(桥式整流电路)，3～RCA标准输出插座，4～RCA标准输入插座，5～220V电源线孔，6～各插座的标识牌，7～机壳，8～电路板。

参照附图，本实用新型在具体设计时还具有以下几点技术特征：

一、所述的电流缓冲电阻R₁和R₂的电阻值取值范围在1000欧姆～1000万欧母。

二、所用双向稳压二极管D的取值范围在1V～100V之间。(一般如电脑、功放、音响、录像机等可选择在1V～15V之间，示波器，频率计等测试设备在5V～100V之间)。

三、当本实用新型保护器是设计用于计算机串行通讯口，即接MODEM的输入端口的保护电路时，可设计成多路并联的结构分别与计算机(电脑)MODEM的TXD、RXD端口相连接(见图2)。

Claims (4)

1、一种信号输入端保护器，它包括机壳(7)，输出输入插座，桥式整流器组成的电源电路(2)及电路板(8)组成，在保护电路中设有一双向稳压二极管接信号输入端和地之间，其特征是在信号输入端上还依次串接有二只大阻值的缓冲电阻R₁、R₂和MOS型运算放大器(1)，其中双向稳压二极管D的一端是与R₁和R₂的连接点b相接，并通过R₁与信号输入端a相连接，其中MOS型运算放大器(1)的正向输入端1与R₂的一端相连接，运算放大器的输出端3又与其反向输入端2相连接，以构成电压跟随器。

2、根据权利要求1所述的保护器，其特征是所述的电流缓冲电阻R₁和R₂的电阻值取值范围在1000欧姆～1000万欧母。

3、根据权利要求1所述的保护器，其特征是双向稳压二极管D的取值范围在1V～100V之间。

4、根据权利要求1所述的保护器，其特征是当设计用于计算机串行通讯口，即接MODEM的输入端口的保护电路时，可设计成多路并联的结构分别与计算机MODEM的TXD及RXD端口相连接。

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