УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ УПРАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛОВ С ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКОЙ Российский патент 2005 года по МПК H04L25/49 

Описание патента на изобретение RU2252490C2

Устройство для передачи управляющих сигналов с гальванической развязкой.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано при организации гальванически разделенной линии связи между двумя устройствами.

Известно устройство для передачи сигналов с гальванической развязкой [1], содержащее трансформатор, два ключа, усилитель, преобразователь уровня, дешифратор. Недостатком этого устройства является его сложность.

Известно также устройство для передачи управляющих сигналов с гальванической развязкой [2], содержащее трансформатор, три транзистора, три резистора, логический инвертор, два логических элемента 2И-НЕ. Недостатком этого устройства является необходимость для его работы внешнего источника прямоугольных импульсов.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является возможность передачи управляющих сигналов без использования внешнего источника прямоугольных импульсов.

Поставленная задача достигается за счет того, что в устройство для передачи управляющих сигналов с гальванической развязкой, содержащее трансформатор, три резистора и транзистор, база которого через первый резистор подключена к началу вторичной обмотки трансформатора, а коллектор является первым проводом выхода устройства, дополнительно введены два операционных усилителя, четыре диода и четыре резистора, при этом конец вторичной обмотки, являющийся вторым проводом выхода устройства, подключен к эмиттеру транзистора и аноду первого диода, катод которого подключен к базе транзистора, конец первичной обмотки подключен к общему проводу, а ее начало к катодам второго, третьего и четвертого диодов, аноды второго и третьего диодов через второй и третий резисторы подключены к выходам первого и второго операционных усилителей соответственно, инвертирующий вход первого операционного усилителя через четвертый резистор подключен к первому проводу линии связи, неинвертирующий вход второго операционного усилителя через пятый резистор подключен ко второму проводу линии связи, неинвертирующий вход первого операционного усилителя и инвертирующий вход второго операционного усилителя через шестой и седьмой резисторы соответственно подключены к общему проводу, анод четвертого диода подключен к отрицательному полюсу источника питания.

Сопоставленный анализ с прототипом показывает, что управляющий сигнал, поступающий по первому и второму проводам линии связи, представляет собой последовательность прямоугольных импульсов разной полярности, которые усиливаются операционными усилителями и суммируются на первичной обмотке трансформатора через последовательно соединенные резисторы и диоды, а затем передаются на вторичную обмотку трансформатора. Следовательно, для передачи управляющих сигналов не требуется внешний источник прямоугольных импульсов.

На чертеже представлена схема устройства.

Предлагаемое устройство содержит трансформатор 1, первый резистор 2, второй резистор 3, третий резистор 4, четвертый резистор 5, пятый резистор 6, шестой резистор 7, седьмой резистор 8, транзистор 9, первый диод 10, второй диод 11, третий диод 12, четвертый диод 13, первый операционный усилитель (ОУ) 14, второй ОУ 15, первый провод 16 и второй провод 17 линии связи, первый провод 18 и второй провод 19 выхода.

Начало вторичной обмотки трансформатора 1 подключено через первый резистор 2 к катоду первого диода 10 и базе транзистора 9, коллектор которого является первым проводом 18 выхода. Конец вторичной обмотки трансформатора 1 является вторым проводом 19 выхода и подключен к эмиттеру транзистора 9 и аноду первого диода 10. Конец первичной обмотки трансформатора 1 подключен к общему проводу, начало подключено к катодам диодов 11, 12, 13, аноды второго диода 11 и третьего диода 12 подключены через второй 3, третий 4 резисторы к выходам первого 14 и второго 15 ОУ. Инвертирующий вход первого ОУ 14 подключен через четвертый резистор 5 к первому проводу 16 линии связи, а неинвертирующий вход второго ОУ 15 подключен через пятый резистор 6 ко второму проводу 17 линии связи. Неинвертирующий вход первого ОУ 14 и инвертирующий вход второго ОУ 15 подключены через шестой 7 и седьмой 8 резисторы к общему проводу. Анод четвертого диода 13 подключен к отрицательному полюсу источника питания.

Устройство работает следующим образом.

По линии связи поступает управляющий сигнал, причем по первому проводу 16 без инверсии, а по второму проводу 17 - инвертированный, например двуполярный код по РТМ 1495-75. Операционные усилители 14 и 15 усиливают сигнал, причем первый ОУ 14 - с инверсией, а второй ОУ 15 - без инверсии. Усиленный сигнал с выхода первого ОУ 14 через последовательно соединенные второй резистор 3 и второй диод 11 поступает на начало первичной обмотки трансформатора 1.

Аналогично усиленный сигнал с выхода второго ОУ 15 через последовательно соединенные третий резистор 4 и третий диод 12 поступает также на начало первичной обмотки трансформатора 1. Диоды 11 и 12 служат для развязки каналов в случае пропадания одного из сигналов. Четвертый диод 13 предназначен для шунтирования импульсов э.д.с. самоиндукции первичной обмотки трансформатора 1.

С начала вторичной обмотки трансформатора 1 сигнал через первый резистор 2 поступает на базу транзистора 9 и открывает его, при отсутствии сигнала транзистор 9 будет закрыт. Первый диод 10 предназначен для ограничения обратного напряжения на переходе база - эмиттер транзистора 9. Таким образом происходит передача управляющих сигналов с линии связи путем открывания и закрывания транзистора 9.

Использование предложенного преобразователя позволило создать систему передачи информации от вычислительной машины к исполнительным устройствам.

Источники информации

1. Патент РФ №2097932, H 04 L 25/49, 1997 г.

2. Полезная модель РФ №27765, H 04 L 25/49, 2002 г. (прототип).

Похожие патенты RU2252490C2

название год авторы номер документа
Устройство для получения постоянного тока, протекающего в цепи питания нагрузки (варианты) 2014
  • Романов Юрий Игоревич
  • Малецкий Станислав Владимирович
RU2672669C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ 1992
  • Пасеков Виктор Львович[Ua]
RU2084017C1
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ УПРАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛОВ С ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКОЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2002
  • Патрин А.И.
  • Семёнов И.А.
RU2254671C2
УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЙ ОТ ГЛУБОКОГО РАЗРЯДА 2014
  • Фильцер Илья Гаврилович
  • Шайкин Алексей Сергеевич
RU2549349C1
Управляемый резистор 1983
  • Авербух Валерий Давидович
SU1105902A1
ЭЛЕКТРОПРИВОД 1992
  • Алимов Т.И.
  • Васильев В.С.
  • Степанов Р.В.
RU2037262C1
ДАТЧИК ПОСТОЯННОГО ТОКА С РАЗВЯЗКОЙ 2012
  • Михеев Павел Васильевич
  • Кузуб Екатерина Павловна
RU2511639C2
ИСТОЧНИК ВТОРИЧНОГО ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ 1995
  • Кадель Владимир Ильич
  • Гарцбейн Валерий Михайлович
  • Иванов Аркадий Львович
RU2074492C1
Устройство для получения постоянного напряжения (варианты) 2015
  • Романов Юрий Игоревич
  • Малецкий Станислав Владимирович
RU2688659C1
Устройство сравнения 1986
  • Захаров Юрий Владимирович
  • Попов Алексей Аркадьевич
  • Худяев Александр Степанович
  • Белков Игорь Николаевич
SU1383284A1

Реферат патента 2005 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ УПРАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛОВ С ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКОЙ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для связи между двумя устройствами. Достигаемый технический результат - возможность передачи управляющих сигналов без использования внешнего источника прямоугольных импульсов. Устройство для передачи управляющих сигналов с гальванической развязкой содержит трансформатор, транзистор, два операционных усилителя, четыре диода и семь резисторов. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 252 490 C2

Устройство для передачи управляющих сигналов с гальванической развязкой, содержащее трансформатор, три резистора и транзистор, база которого через первый резистор подключена к началу вторичной обмотки трансформатора, а коллектор является первым проводом выхода устройства, отличающееся тем, что в него дополнительно введены два операционных усилителя, четыре диода и четыре резистора, при этом конец вторичной обмотки, являющийся вторым проводом выхода устройства, подключен к эмиттеру транзистора и аноду первого диода, катод которого подключен к базе транзистора, конец первичной обмотки подключен к общему проводу, а ее начало - к катодам второго, третьего и четвертого диодов, аноды второго и третьего диодов через второй и третий резисторы подключены к выходам первого и второго операционных усилителей соответственно, инвертирующий вход первого операционного усилителя через четвертый резистор подключен к первому проводу линии связи, неинвертирующий вход второго операционного усилителя через пятый резистор подключен ко второму проводу линии связи, неинвертирующий вход первого операционного усилителя и инвертирующий вход второго операционного усилителя через шестой и седьмой резисторы соответственно подключены к общему проводу, анод четвертого диода подключен к отрицательному полюсу источника питания.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2005 года RU2252490C2

Прибор для зубов 1931
  • Сегельман М.В.
SU27765A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ УПРАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛОВ С ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКОЙ 1992
  • Винокуров В.П.
  • Матвеев А.Г.
  • Рязанов С.В.
RU2097932C1
US 5533054 А, 02.07.1996
US 5444740 А, 22.08.1995
Устройство для формирования пакетов длинномерных грузов 1973
  • Ивонин Юрий Петрович
  • Суходоев Виктор Яковлевич
  • Суходоев Николай Яковлевич
SU436771A1

RU 2 252 490 C2

Авторы

Копытин А.В.

Семёнов И.А.

Даты

2005-05-20Публикация

2003-07-18Подача