一種dsp控制系統(tǒng)的信號采集隔離電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種DSP控制系統(tǒng)的信號采集隔離電路，包括型號均為MAX480ESA的第一高精度運(yùn)算放大器和第二高精度運(yùn)算放大器，型號為HCNR200的高精度線性光耦，以及電阻R17、電阻R19和電解電容C55，電阻R17一端接入被測電平信號輸入端，另一端與第一高精度運(yùn)算放大器連接，高精度線性光耦分別與第一高精度運(yùn)算放大器和第二高精度運(yùn)算放大器連接，電阻R19一端與第二高精度運(yùn)算放大器連接，另一端接入被測電平信號輸出端，電解電容C55連接在第一高精度運(yùn)算放大器與高精度線性光耦之間。本實(shí)用新型通過有效的電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，確保被測電平信號的測量準(zhǔn)確度和DSP控制系統(tǒng)的穩(wěn)定。
【專利說明】—種DSP控制系統(tǒng)的信號采集隔離電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種隔離電路，具體涉及的是一種DSP控制系統(tǒng)的信號采集隔離電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在自動化檢測、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集等諸多工業(yè)測量系統(tǒng)中，經(jīng)常需要將現(xiàn)場模擬信號采集到DSP中。而在采集的過程中，各種干擾信號都會隨著被測電平信號進(jìn)入到DSP控制系統(tǒng)中，這些信號迭加在有用的被測電平信號上會使測量的準(zhǔn)確度降低，造成控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)電平線性轉(zhuǎn)換以及不把現(xiàn)場的電噪聲干擾引入到DSP控制系統(tǒng)中，必須將被測電路和控制電路在電氣上實(shí)現(xiàn)隔離。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種DSP控制系統(tǒng)的信號采集隔離電路，可以有效地將被測電路和控制電路在電氣上實(shí)現(xiàn)隔離。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種DSP控制系統(tǒng)的信號采集隔離電路，包括型號均為MAX480ESA的第一高精度運(yùn)算放大器和第二高精度運(yùn)算放大器，型號為HCNR200的高精度線性光耦，以及電阻R17、電阻R19和電解電容C55 ；
[0007]所述第一高精度運(yùn)算放大器的引腳2與高精度線性光耦中接有光電二極管PDl的引腳3連接，該第一高精度運(yùn)算放大器的引腳7接5V電源；
[0008]所述電阻R17 —端接入被測電平信號輸入端，另一端與第一高精度運(yùn)算放大器的引腳2連接；
[0009]所述電解電容C55分別與第一高精度運(yùn)算放大器的引腳6和高精度線性光耦的引腳3連接；
[0010]所述高精度線性光耦中接有發(fā)光二極管LED的引腳I與第一高精度運(yùn)算放大器的引腳6連接，該高精度線性光耦的引腳2接5V電源，而其中接有光電二極管TO2的引腳6則與第二高精度運(yùn)算放大器的引腳2連接；
[0011]所述第二高精度運(yùn)算放大器的引腳7接電源VCC ；
[0012]所述電阻R19 —端與第二高精度運(yùn)算放大器的引腳6連接并接入被測電平信號輸出端，另一端則與第二高精度運(yùn)算放大器的引腳2連接；
[0013]所述第一高精度運(yùn)算放大器的引腳3、4以及高精度線性光耦的引腳4均接模擬地；
[0014]所述高精度線性光耦的引腳5和第二高精度運(yùn)算放大器的引腳3、4均接地。
[0015]進(jìn)一步地，所述高精度線性光耦的引腳I與第一高精度運(yùn)算放大器的引腳6之間還連接有限流電阻R18。[0016]再進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還包括與電阻R17連接并接模擬地的極性電容C42。
[0017]更進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還包括與電阻R19連接的電容C54。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0019](I)本實(shí)用新型的電路設(shè)計(jì)具有檢測電壓線性度好、穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度高的特性，其有效解決了模擬信號與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接地隔離的問題，實(shí)現(xiàn)了電氣隔離。
[0020](2)由于整個電路的輸入部分構(gòu)成了負(fù)反饋回路，并且因?yàn)楦呔染€性光耦中的光電二極管ro1、PD2具有嚴(yán)格的比例關(guān)系，因而本實(shí)用新型可以確保被測電平信號的輸入與輸出具有穩(wěn)定的比例關(guān)系，防止干擾信號的疊加，并禁止現(xiàn)場的電噪聲電平信號引入到DSP控制系統(tǒng)中，提高控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
[0021](3)本實(shí)用新型設(shè)置的限流電阻R18，可以對發(fā)光二極管LED起到限流的作用，防止發(fā)光二極管LED損壞。
[0022](4)本實(shí)用新型利用設(shè)置的極性電容C42和電容C54，可以對整個電路起到反饋的作用，其效果在于:1、改善電路的高頻特性；2、進(jìn)一步提高電路的穩(wěn)定性；3、消除自激振蕩；4、濾除電路中的毛刺信號，進(jìn)一步降低電路的輸出噪聲。
[0023](5)本實(shí)用新型穩(wěn)定性好、實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用效果顯著，其具有廣泛的應(yīng)用前景，適于推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的實(shí)施方式包括但不限于下列實(shí)施例。
實(shí)施例
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型主要應(yīng)用于DSP控制系統(tǒng)方面，其包括第一高精度運(yùn)算放大器、第二高精度運(yùn)算放大器、高精度線性光耦、電阻R17、電阻R19以及電解電容C55。所述第一高精度運(yùn)算放大器和第二高精度運(yùn)算放大器的型號均為MAX480ESA，所述高精度線性光耦的型號為HCNR200，其內(nèi)置有發(fā)光二極管LED以及光電二極管ro1、H)2，其中，發(fā)光二極管LED分別與高精度線性光耦的引腳1、2連接，光電二極管PDl分別與高精度線性光耦的引腳3、4連接，光電二極管PD2分別與高精度線性光耦的引腳5、6連接。
[0027]所述第一高精度運(yùn)算放大器的引腳7接5V電源，引腳2同時與電阻R17和高精度線性光耦的引腳3連接。第一高精度運(yùn)算放大器的引腳6與高精度線性光耦的引腳I連接，該第一高精度運(yùn)算放大器的引腳3、4以及高精度線性光耦的引腳4均接模擬地SGND，高精度線性光耦的引腳5則接地GND。所述電解電容C55分別與第一高精度運(yùn)算放大器的引腳6和高精度線性光耦的引腳3連接，本實(shí)施例中，該電解電容C55的容量為4700PF。而高精度線性光耦的引腳2則接入5V電源。
[0028]進(jìn)一步地，所述高精度線性光耦的引腳6與第二高精度運(yùn)算放大器的引腳2連接。所述電阻R19 —端與第二高精度運(yùn)算放大器的引腳2連接，另一端與第二高精度運(yùn)算放大器的引腳6連接，該第二高精度運(yùn)算放大器的引腳7接電源VCC，引腳3、4則均接地GND。
[0029]此外，為防止發(fā)光二極管LED損壞，在高精度線性光耦的引腳I與第一高精度運(yùn)算放大器的引腳6之間還設(shè)有限流電阻R18。另外，本實(shí)用新型還設(shè)置了極性電容C42和電容C54，其中，極性電容C42與電阻R17連接并接模擬地SGND ；電容C54則與電阻R19連接。
[0030]本實(shí)用新型的主要工作原理如下:
[0031]電阻R17 —端接入被測電平信號的輸入端，而電阻R19的一端則接入被測電平信號的輸出端，該輸出端連接到DSP的AD采集口。當(dāng)被測電平信號輸入時，第一高精度運(yùn)算放大器、發(fā)光二極管LED和光電二極管PDl組成隔離電路的輸入部分并形成負(fù)反饋放大回路，光電二極管PD2和第二高精度運(yùn)算放大器則組成了隔離電路的輸出部分。在隔離轉(zhuǎn)換的過程中，光電二極管PDl首先完成對發(fā)光二極管LED輸出光信號的檢測，然后自動調(diào)整通過發(fā)光二極管LED的電流，以便補(bǔ)償其由于光強(qiáng)隨溫度變化而引起的非線性，穩(wěn)定發(fā)光二極管LED的光輸出并使其線性化。
[0032]第二高精度運(yùn)算放大器和電阻R19組成電流電壓轉(zhuǎn)換電路，將光電二極管PD2轉(zhuǎn)換為電壓輸出，使被測電平信號通過輸出端輸入到DSP控制系統(tǒng)中。
[0033]本實(shí)用新型中的高精度線性光耦由于光電二極管ro1、PD2的嚴(yán)格比例關(guān)系，保證了其線性光耦的高穩(wěn)定性和高線性度，本實(shí)用新型采用現(xiàn)有的元器件，并通過有效的電路設(shè)計(jì)，確保了被測電平信號傳輸穩(wěn)定的同時，很好地實(shí)現(xiàn)了電氣隔離。
[0034]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型較佳的實(shí)現(xiàn)方式之一，不應(yīng)當(dāng)用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)理念和精神下所作出的任何毫無實(shí)質(zhì)意義的改動和潤色，或是進(jìn)行等同置換的技術(shù)方案，其所解決的技術(shù)問題實(shí)質(zhì)上與本實(shí)用新型一致的，也應(yīng)當(dāng)在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種DSP控制系統(tǒng)的信號采集隔離電路，其特征在于，包括型號均為MAX480ESA的第一高精度運(yùn)算放大器和第二高精度運(yùn)算放大器，型號為HCNR200的高精度線性光耦，以及電阻R17、電阻R19和電解電容C55 ； 所述第一高精度運(yùn)算放大器的引腳2與高精度線性光耦中接有光電二極管PDl的引腳3連接，該第一高精度運(yùn)算放大器的引腳7接5V電源； 所述電阻R17 —端接入被測電平信號輸入端，另一端與第一高精度運(yùn)算放大器的引腳2連接； 所述電解電容C55分別與第一高精度運(yùn)算放大器的引腳6和高精度線性光耦的引腳3連接； 所述高精度線性光耦中接有發(fā)光二極管LED的引腳I與第一高精度運(yùn)算放大器的引腳6連接，該高精度線性光耦的引腳2接5V電源，而其中接有光電二極管PD2的引腳6則與第二高精度運(yùn)算放大器的引腳2連接； 所述第二高精度運(yùn)算放大器的引腳7接電源VCC ； 所述電阻R19 —端與第二高精度運(yùn)算放大器的引腳6連接并接入被測電平信號輸出端，另一端則與第二高精度運(yùn)算放大器的引腳2連接； 所述第一高精度運(yùn)算放大器的引腳3、4以及高精度線性光耦的引腳4均接模擬地； 所述高精度線性光耦的引腳5和第二高精度運(yùn)算放大器的引腳3、4均接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種DSP控制系統(tǒng)的信號采集隔離電路，其特征在于，所述高精度線性光耦的引腳I與第一高精度運(yùn)算放大器的引腳6之間還連接有限流電阻R18。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種DSP控制系統(tǒng)的信號采集隔離電路，其特征在于，還包括與電阻R17連接并接模擬地的極性電容C42。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種DSP控制系統(tǒng)的信號采集隔離電路，其特征在于，還包括與電阻R19連接的電容C54。
【文檔編號】H03K19/14GK203827317SQ201420225262
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】楊穎
申請人:四川海訊電子開發(fā)集團(tuán)有限公司