Устройство для передачи аналоговых сигналов с гальванической развязкой Советский патент 1980 года по МПК G06G7/02 H03H7/38 

1

Изобретение относится к техническим средствам, используемым в системах автоматического контроля и управления.

Известно устройство для передачи аналоговых сигналов с гальванической развяз- 5 кой, содержан.1,ее усилительный блок, к выходу которого через диоды выбора полярности подключеиы один или два источника света, каждый из которых оптически связан с одним фоторезистором. Выходным ю узлом устройства является мостовая схема, содержащая фоторезисторы и заземленные источники двух напряжений, включенные в плечи дифференциального моста 1.

Наиболее близким техническим реше- i5 нием к изобретению является устройство для передачи аналоговых сигналов с гальванической развязкой, содержащее нсточник входного напряжения, питающий и опорный источники двухполярного напря- 20 жения, усилитель постоянного тока; два оптрона типа светодиод-фототранзистор, резисторы, причем усилитель постоянного тока питается от первого источника двухполярного напряжения, первый резистор 25 подключен одним выводом к первому выводу источника входного сигнала, а другим - к инвертирующему входу усилителя постоянного тока, светодиоды оптронов соединены между собой последовательно и со- 30

гласно, причем анод первого светодиода нодключен к выходу усилителя иостояпного тока, а катод второго светодиода - через второй резистор к общей точке первого источника двухполярпого напряжения, коллектор второго фототранзистора подключен к положительному выводу второго источника двухполярного напряжения, а эмиттер- через третий резистор к отрицательному ВЫВОД} второго источника двухполярного напряжения, коллектор первого фототранзистора подключен к положптельному выводу первого источиика двухполярного напряжения, а эмиттер - через пятый резистор к инвертирующему входу усилителя постоянного тока, первый вывод четвертого резистора подключен к эмиттеру первого фототранзистора, а второй - к выводу первого источника двухиолярного напряження, первый вывод шестого резистора подключен к неинвертирующему входу усилителя 2.

Недостатком известных устройств является сложность их конструкции, обусловленная сложностью выполнення цепи напряжения смещения.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для передачи аналоговых сигналов с гальванической развязкой вторые выводы четвертого и шестого ограничительных резисторов соединены соответственно с отрицательным выводом питающего источника двухполярного напряжения и вторым выводом источника входного напряжения.,„,,,,; На чертеже прелт;ставлена схема устройства. Она включает источник входного напряжения 1, питающий 2 и опорный 3 источники двухполярного наиряжения, усилитель постояиного тока 4, два развязывающих оптрона 5, 6 на светодиодах 7, 8 и фототранзисторах 9, 10 и ограничительные резисторы И, 12, 13, 14, 15 и 16. Устройство работает следующим образом. При отсутствии входного наиряжения через светодиоды 7, 8 оитронов 5 и 6 протекает начальный ток, величина которого оиределяется величиной резистора 14 и отрицательного напряжения Enl первого источника двухполярного напряжения 9. Этот ток создает ток эмиттера фототранзистора 10, который нротекает через резистор 13 и создает на нем падение напряжения. Величину резистора 13 выбирают таким образом, что при отсутствии входного напряжения выходное - равно нулю. Если на входе устройства появляется положительное напряжение, то ток светодиодов 7, 8 оитронов 5 и 6 уменьшает свое значение пропорционально величине входного напряжения. При этом ток эмиттера фототранзистора 10 также уменьшает свое значение и на выходе появляется отрицательное напряжение, величина которого пропорциональна величине входного напряжения. При подаче на вход отрицательного напряжения картина процессов в устройстве сменится на обратную. Указанное включение резистора 14 и резистора 16 иозволяет упростить конструкцию за счет устранения источника напряжения смещения и связанной с ним цепи. Кроме того, в разработанной схеме уменьшается величина синфазной составляющей наиряжения на входе усилителя постоянного тока 4, что приводит к некоторому увеличению точности передачи сигналов. Формула изобретения Устройство для передачи аналогоьыл сигналов с гальванической развязкой, содержащее источник входного напряжения, питающий н опорный источники двухполярного напряжения, усилитель иостояиного тока, ограничительные резисторы и два развязывающих оптрона типа светодиодфототраизистор, светодиоды которых соединены иоследовательно согласно, иричем анод светодиода первого развязывающего оптрона подключен к выходу усилителя постоянного тока, инвертирующий вход которого через первый ограничительный резистор соедииен с первым выводом источника входного наиряжения, второй вывод которого через второй ограничительный резистор связан с катодом светодиода второго развязывающего оптрона, коллектор фототранзистора которого подключен к положительному выводу опорного источника двухполярного напряжения, а эмиттер фототранзистора, являющийся выходом устройства, соединен через третий ограничительный резистор с отрицательным выводом опорного источника двухиолярного напряжения, коллектор фототранзистора первого развязывающего оптрона соединен с ноложительным выводом нитающего источника двухполярного напряжения, а эммнтер - иепосредствеиио связан с первым выводом четвертого ограничительного резистора и через иятый ограничительный резистор соединен с инвертирующим входом усилителя постоянного тока, неинвертирующий вход которого подключен к первому выводу шестого ограничительного резистора, отличающееся тем, что, с целью уирощения устройства, в нем вторые выводы четвертого и щестого ограиичительных резисторов соединены соответственно с отрицательным выводом питающего источника двухполяриого напряжения и вторым выводом источника входного напряжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патеит США № 3590251, кл. 250-210, опубл. 1971. 2. Электроника (пер. с англ.) т. 10, 1975, № 10, с. 57-59,