DD294809A5 - Schaltungsanordnung zur potentialgetrennten uebertragung von informationssignalen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur potentialgetrennten UEbertragung von Informationssignalen ueber zwei parallel angeordnete Trennkondensatoren bei gleichzeitiger Unterdrueckung von Gleichtaktstoerimpulsen. Dabei sind die Impulsflanken der Informationssignale die Informationstraeger. Die Informationssignale werden mit jeweils entgegengesetzter Phase ueber die Trennkondensatoren uebertragen. Erfindungsgemaesz ist vor einem ersten Trennkondensator (3) ein Negator (2) angeordnet. Der Ausgang des ersten Trennkondensators (3) ist mit einem impulsformenden Negator (7) und der Ausgang eines zweiten Trennkondensators (4) mit einem nichtinvertierenden Impulsformer (8) verbunden. Der Ausgang des impulsformenden Negators (7) sowie der Ausgang des Impulsformers (8) ist jeweils auf einen Eingang eines UND-Gatters (9) geschaltet, welches die von Gleichtaktstoerimpulsen befreiten Informationssignale ausgibt. Fig. 1{Schaltungsanordnung; potentialgetrennte UEbertragung; Informationssignale; Trennkondensatoren; Gleichtaktstoerimpulse; entgegengesetzte Phase; Negator; Impulsformer; UND-Gatter}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung dient der potentialgetrennten Übertragung von Informationssignalen bei gleichzeitiger Unterdrückung von Gleichtaktstörimpulsen. Die Erfindung ist zur Unterbrechung von Masseschleifen in Meßwerterfassungssystemen geeignet.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Eine genaue Übertragung elektrisch analoger Informationssigna je zur Weiterverarbeitung in digitalen Systemen erfordert im

allgemeinen eine Potentialtrennung. Dabei setzt eine fehlerfreie Übertragung der Informationssignale über die Potentialtrennstelle eine Signalvorverarbeitung voraus, bei der die elektrisch analogen Informationssignale in Impulsabstand, Impulslänge oder Impulscode abgebildete Signale gewandelt worden.

Dem Stand der Technik gemäß erfolgt die Potentialtrennung durch magnetische Trennübertrager oder Optokoppler.

Kapazitive Trennelemente sind aus der DE-OS 3218153 für den Sonderfall der Informationsübertragung in geschirmten Gefäßen bekannt.

In der DE-OS 3623735 wird eine kapazitive Kopplung zur internen Informationsübertragung in Digitalschaltungen beschrieben.

Nachteilig bei diesen Lösungen ist, daß die kapazitiven Trennanordnungen nicht zwischen Informationssignalen und Gleichtaktstörsignalen unterscheiden und damit keine Unterdrückung der Gleichtaktstörsignale erfolgen kann. Für den Einsatz in Meßstromkreisen sind daher die bekannten Lösungen mit kapazitiven Trennelementen nicht geeignet.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Fertigungs- und Energieaufwand zur Signalübertragung über die Potentialtrennstelle zu minimieren. Gleichzeitig sollten eine kleine Durchgriffskapazität und eine hohe Trennspannung erreicht werden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine störungssichere Übertragung von Informationssignalen übor eine Potentialtrennstelle mit zwei parallel angeordneten Trennkondensatoren bei gleichzeitiger Unterdrückung von Gleichtaktstörsignalen zu erreichen. Dabei sind die Impulsflanken der Informationssignale die Informationsträger. Bekannterweise werden die Informationssignale mit jeweils entgegengesetzter Phase über die beiden Trennkondensatoren übertragen.

Erfindungsgemäß ist der Signaleingang der Schaltungsordnung über einen Negator 2 mit dem ersten Trennkondensator 3 und direkt mit dem zweiten Trennkondensator 4 verbunden. Weiterhin ist dem ersten Trennkondensator 3 ein impulsformender Negator 7 und dem zweiten Trennkondensator 4 ein nichtinvertierender Impulsformer 8 nachgeordnet. Der Ausgang des impulsformenden Negators 7 und der Ausgang des Impulsformers 8 sind auf die Eingänge eines UND-Gatters 9 geschaltet, welches die von den Störeinflüssen befreiten Informationssignale abgibt. Die Unterdrückung der Gleichtaktstörsignale ergibt sich erfindungsgemäß durch ihre gleichphasige Wirkung über beide Trennkondensatoren 3 und 4 mit nachfolgender Negation in einem Signalzweig und anschließender UND-Verknüpfung beider Signalzweige.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.

Fig. 1: eine erfindungsgemäße Anordnung zur potentialgeirennten Übertragung von Inforrrdtionssignalen über zwei Trennkondensatoren

Gemäß Fig. 1 liegen am Eingang der Schaltungsanordnung die zu übertragenden Informationssignale 10 mit dem Bezugspotential U_Ssi· Zwischen dem Bezugspotential U₃si am Eingang der Schaltungsanordnung und dem Bezugspotential U₃₃₂ am Ausgang liegt die Si5rimpulequelle 11, von welcher die Gleichtaktstörsignale ausgehen. Die Informationssignale 10 sind auf den Eingang eines Impulsformers 1 geführt. Der Ausgang des Impulsformers 1 ist mit einem

zweiten Trennkondensator 4 und Ober einen Negator 2 mit einem ersten Trennkondensator 3 verbunden. Damit werden die

Informationssignale 10 gegenphasig über die beiden Trennkondensatoren 3 und 4 übertragen. Dem ersten Trennkondensator

ist ein impulsformender Negator 7 und dem zweiten Trennkondensator 4 ein nichtinvertierender Impulsformer 8 nachgeordnet.

Mittels eines hochohmigen Widerstandes 5 am Eingang des impulsformenden Negators 7 wird dieser Eingang auf einem

positiven Potential festgehalten. Damit entstehen am Ausgang des impulsformenden Negators 7 positive Impulse, wenn andessen Eingang negative Impulse anliegen.

Mittels eines hochohmigen Widerstandes β am Eingang des Impulsformers 8 wird dieser Eingang auf Nullpotential festgehalten,

so daß positive Impulse am Eingang des Impulsformers 8 an dessen Ausgang wieder positive Impulse erzeugen.

Der Ausgang des impulsformenden Negators 7 und des Impulsformers 8 is* jeweils auf den Eingang eines UND-Gatters 9

geführt, so daß die positiven Informationssignale auf beiden Eingängen des UND-Gatters 9 wiederum positive Signale am

Ausgang des Gatters 9 ergeben und die Gleichtaktstörsignale unterdrückt sind. Die l'.iterdrückung der Gleichtaktstörsignale wird dabei wie folgt erreicht. Da die Störimpulsquelle 11 zwischen den Bezugspotentialen Ussi und Us» am Ein- und Ausgang der Schaltungsanordnung wirkt, liegen die Gleichtaktstörsignale über

den Trennkondensatoren 3 und 4 gleichphasig an. Über den impulsformenden Negator 7 können nur negative

Gleichtaktstörimpulse als positive Impulse an einem Eingang des UND-Gatters 9 gelangen, während über den

nichtinvertierenden Impulsformer 8 nur positive Impulse als positive Impulse an den anderen Eingang des UND-Gatters 9gelangen. Damit werden die Gleichtaktstörimpulse in einem Signalzweig ausgeblendet und durch die nachfolgende UND-

Verknüpfung der beiden Signalzweige unterdrückt. Für die Trennkondensatoren 3 und 4 hst sich eine Kapazität im Bereich bis ca. 1OpF als vorteilhaft erwiesen, so dal Probleme

durch lange Zeitkonstanten auf die nachfolgenden Elemente der Schaltungsanordnung vermieden werden.

Claims (1)

1. Schaltanordnung zur potentialgetrennten Übertragung von Informationssignalen über zwei parallel angeordnete Trennkondensatoren bei gleichzeitiger Unterdrückung von Gleichtaktstörimpulsen, wobei die Impulsflanken der Informationssignale die Informationsträger sind und die Informationssignale mit jeweils entgegengesetzter Phase über die beiden Trennkondensatoren übertragen werden, gekennzeichnet dadurch, daß der Signaleingang der Schaltungsanordnung über einen Negator (2) mit dem ersten Trennkondensator (3) und direkt mit dem zweiten Trennkondensator (4) verbunden ist, daß dem ersten Trennkondensator (3) ein impulsformender Negator (7) und dem zweiten Trennkondensator (4) ein nichtinvertierender Impulsformer (8) nachgeordnet sind und daß der Ausgang des impulsformenden Negators (7) sowie der Ausgang des Impulsformers (8) auf die Eingänge eines UND-Gatters (9) geschaltet sind. .

   Hierzu 1 Soite Zeichnung