DE3705022A1 - Eingangsschaltung eines binaeren digitalen systems - Google Patents

Eingangsschaltung eines binaeren digitalen systems

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DE3705022A1
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Germany
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input
circuit
digital system
input circuit
optocoupler
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Dieter Dipl Ing Maigut
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175—Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/017509—Interface arrangements
    • H03K19/017536—Interface arrangements using opto-electronic devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Eingangsschaltung eines binären digitalen Systems, wobei ein erster Eingangsanschluß der Eingangsschaltung über einen Widerstand mit einem High- Pegel beaufschlagt ist.
Es sind Eingangsschaltungen für binäre digitale Systeme be­ kannt, bei denen entweder eine Eingangsklemme für einen Wider­ stand mit einem High-Pegel oder einem Low-Pegel verknüpft sind. Diese binären Eingänge können mit dem jeweils entgegengesetzten Pegel von digitalen Ausgängen angesteuert werden. Als digitale Ausgänge sind Kurzschlußschalter, beispielsweise Transistor­ schalter, P-schaltender Ausgang, beispielsweise Lampentreiber, M-schaltender Ausgang, beispielsweise open Collector, umschal­ tender Ausgang, beispielsweise Totem Pole, gebräuchlich. Dabei kann ein am High-Pegel angebundener binärer Eingang von einem M-schaltenden oder von einem umschaltenden digitalen Ausgang angesteuert werden. Ein am Low-Pegel angebundener binärer Ein­ gang kann nur von einem P-schaltenden oder einem umschaltenden digitalen Ausgang angesteuert werden. Ferner können diese digi­ talen binären Eingänge jeweils von einem Kurzschlußschalter an­ gesteuert werden, sofern eine Klemme eines Kurzschlußschalters entweder mit dem Low-Pegel oder mit dem High-Pegel verbunden ist.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Eingangs­ schaltung für ein binäres digitales System anzugeben, der von den genannten digitalen Ausgängen angesteuert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein zweiter Eingangsanschluß über einen Widerstand mit einem Low- Pegel beaufschlagt ist, daß der erste Eingangsanschluß über eine Reihenschaltung einer lichtemittierenden Diode eines Optokopplers und einer Schutzdiode mit dem zweiten Eingangs­ anschluß verknüpft ist, wobei die beiden Dioden in Durchlaß­ richtung geschalten sind, und daß der Kollektor des Fototran­ sistors des Optokopplers mit einem zweiten High-Pegel der Ver­ arbeitungsschaltung des digitalen Systems verbunden ist.
Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung der Eingangsschaltung eines digitalen Systems können die genannten digitalen Ausgänge mit dieser Eingangsschaltung verbunden werden, da ihre Eingangs­ anschlüsse zwischen einem High-Pegel und Low-Pegel angebunden sind. Dabei ist die lichtemittierende Diode des Optokopplers gegenüber unzulässigen Spannungen geschützt. Außerdem sind die Widerstände, an denen die Eingangsanschlüssen angebunden sind, so bemessen, daß kein unzulässig hoher Strom durch die Dioden fließt, wodurch die Eingangsanschlüsse auch gegen ein Kurzschlie­ ßen geschützt sind. Die Schutzdiode schützt die lichtemittierende Diode vor zu hohen Spannungen in Sperrichtung der lichtemittie­ renden Diode. Außerdem ist durch diese Gestaltung der Eingangs­ schaltung die Verarbeitungsschaltung und die Eingangsschaltung des digitalen Systems potentialgetrennt aufgebaut.
In einer weiteren Ausführungsform sind die beiden High-Pegel potentialgetrennt. Dadurch wird verhindert, daß auftretende Feh­ ler auf einer der Versorgungsspannungen sich höchstens auf die zu versorgende Schaltungseinheit auswirken kann.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel der Eingangs­ schaltung eines binären digitalen Systems schematisch veran­ schaulicht ist.
In der Darstellung ist eine Eingangsschaltung 2 eines binären digitalen Systems 4, das aus Übersichtlichkeitsgründen nur durch die unterbrochene Linie angedeutet ist, dargestellt. Bei dieser Eingangsschaltung 2 ist jeweils ein Eingangsanschluß 6 bzw. 8 durch einen Widerstand 10 bzw. 12 mit einem Potential- Pegel beaufschlagt. Dabei ist der Eingangsanschluß 8 mittels des Widerstandes 10 am High-Pegel P und der Eingangsanschluß 8 mittels des Widerstandes 12 am Low-Pegel M angebunden. Ferner sind die Eingangsanschlüsse 6 und 8 über eine lichtemittierende Diode 14 eines Optokopplers 16 und einer Schutzdiode 18 elek­ trisch miteinander verknüpft. Diese beiden Dioden 14 und 18 sind jeweils in Durchlaßrichtung geschaltet. Wenn z.B. am Ein­ gangsanschluß 8 ein P-schaltender Ausgang angeschlossen ist und das Potential des High-Pegels P dieses Ausgangs größer ist als das Potential des High-Pegels P der Eingangsschaltung 2, so schützt die Schutzdiode 18 die lichtemittierende Diode 14 vor unzulässig hohen Sperrspannungen. Der Fototransistor 20 des Optokopplers 16 ist über seinen Kollektor einerseits mit einer Verarbeitungsschaltung des binären digitalen Systems 4, die aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist, und anderer­ seits mittels eines Widerstandes 22 an einem zweiten High-Pegel P′ verknüpft. Die beiden High-Pegel P und P′ haben hier unter­ schiedliches Potential und sind potentialgetrennt aufgebaut. Dadurch sind die Eingangsschaltung 2 und die Verarbeitungsschal­ tung des binären digitalen Systems 4 zwei eigenständige Schal­ tungsanordnungen. Mittels des Optokopplers 16 sind die Eingangs­ anschlüsse 6 und 8 und die Verarbeitungsschaltung des digitalen Systems 4 potentialfrei miteinander verknüpft. Die Widerstände 10 und 12 sind so bemessen, daß kein unzulässiger Strom durch die Dioden fließt. Durch diese Gestaltung der Eingangsschaltung 2 können verschiedenartige digitale Ausgänge diese Eingangs­ schaltung 2 bedienen. Zu diesen digitalen Ausgängen gehören der P-schaltende, der M-schaltende, der umschaltende Ausgang und der Kurzschlußschalter. Somit erhält man eine Eingangsschaltung 2, die universell mit verschiedenartigen digitalen Ausgängen ver­ knüpft werden kann, wodurch die Erstellung eines Schaltkonzeptes sich wesentlich erleichtert.

Claims (2)

1. Eingangsschaltung (2) eines binären digitalen Systems (4), wobei ein erster Eingangsanschluß (6) der Eingangsschaltung (2) über einen Widerstand (10) mit einem High-Pegel beaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Eingangsanschluß (8) über einen Widerstand (12) mit einem Low-Pegel (M) beaufschlagt ist, daß der erste Eingangs­ anschluß (6) über eine Reihenschaltung einer lichtemittierenden Diode (14) eines Optokopplers (16) und einer Schutzdiode (18) mit dem zweiten Eingangsanschluß (8) verknüpft ist, wobei die beiden Dioden (14, 18) in Durchlaßrichtung geschaltet sind, und daß der Kollektor des Fototransistors (20) des Optokopplers (16) mit einem zweiten High-Pegel (P′) einer Verarbeitungsschaltung des digitalen Systems verbunden ist.
2. Eingangsschaltung (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden High-Pegel (P, P′) potentialgetrennt sind.
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WO1999016219A2 (de) * 1997-09-25 1999-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Datenübertragung für ein digitales steuersignal

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