CN202210157U - 一种gps接收电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种GPS接收电路，其特征在于：GPS+信号通过串联限流电阻及串联稳压管V1接到光耦D1输入端1脚，所述限流电阻包括相并联的电阻R1和电阻R2，GPS-信号接到光耦D1输入端2脚，跳线X1与稳压管V1并联，在GPS+与GPS-之间连接一个双向瞬态抑制二极管T1，在光耦D1的1、2脚之间并联一个二极管V2，二极管V2的A极接光耦D1的2脚，二极管V2的K极接光耦D1的1脚。本实用新型可以接收GPS对时装置输出的空接点或RS485信号，并转换成CPU可接受的3.3VCMOS电平，可以省去RS485接口芯片及隔离DC-DC芯片，节约了成本，是一种新型的GPS接收电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及GPS对时技术领域，具体地说涉及一种GPS接收电路。
背景技术
GPS对时装置的对时接口按物理层主要有RS485方式与空接点(有源24V)方式两种。
RS485方式是将所有装置挂在RS485总线上，GPS装置定时(一般是整秒时)通过差分线A(+)与B(-)的电平变化脉冲向装置发出对时信号。
空接点方式是类似于继电器的接点信号，GPS装置对时接点输出与每台装置对时输入一一对应连接。空接点方式不能承受高电压，一般要求是24V开入。
通常，GPS的输入电路为了适应上述两种对时方式需设计两种电路，一种是24V开入电路，另一种是隔离485电路。不仅需占用电路板较大空间，而且电路成本较高。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型旨在提供一种能适应两种对时方式的新型GPS接收电路。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种GPS接收电路，GPS+信号通过串联限流电阻及串联稳压管V1接到光耦D1输入端1脚，所述限流电阻包括相并联的电阻R1和电阻R2，GPS-信号接到光耦D1输入端2脚，跳线X1与稳压管V1并联。为提高抗干扰能力，在GPS+与GPS-之间连接一个双向瞬态抑制二极管T1，为防止反向电压损坏光耦D1，在光耦D1的1、2脚之间并了一个二极管V2，二极管V2的A极接光耦D1的2脚，二极管V2的K极接光耦D1的1脚。
所述光耦D1的3脚接GND，光耦D1的4脚通过上拉电阻R3接到5V。为了提高抗干扰能力，所述光耦D1的4脚接到施密特触发器D2(5V电源)的2脚，施密特触发器一D2的输出脚4脚接到施密特触发器二D3的2脚，并通过施密特触发器二D3的4脚转换成3.3V电平信号并通过串联端接电阻R4送给CPU。
上述电路中，施密特触发器D2的电源脚5脚接5V，且通过去耦电容C1接GND，施密特触发器一D2的3脚接GND。
上述电路中，施密特触发器二D3的电源脚5脚接3.3V，且通过去耦电容C2接GND，施密特触发器二D3的3脚接GND。
本实用新型的有益效果是：采用光耦来接收RS485差分信号，能适应不同的对时方式，省掉了隔离DC-DC、485接口芯片等，使得电路更加简化，提高了可靠性，节省了板面积及成本。
附图说明
图1是本实用新型的GPS接收电路的原理图；
图2是RS485接口芯片SN75LBC184的差分输出电压和输出电流的关系图；
图3是光耦TLP114A的LED侧电压、电流的关系图；
图4是光耦TLP114A前向电流与电流传输比的关系图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
如附图1所示，本质上是采用光耦来接收RS485差分信号。通常的24V开入电路不能用来接收5V的RS485差分信号，因为为了提高抗干扰能力，一般会串一个12V的稳压管。本方案采用在稳压管两端并联跳线X1的方法，当需接收485信号时，将跳线X1短接。采用本电路接收RS485差分对时信号时有两个重要性能：1)对时的精度；2)GPS装置RS485接口能连接多少个装置。其中，第1个性能(对时精度)取决于采用高速光耦还是普通光耦，且仅取决于下降沿，高速光耦(如TLP114)信号下降沿时间小于0.3μS，而普通光耦(如TLP127)的下降沿时间小于20μS，但由于高速光耦的电流传输比较小，对第2项性能会有一定影响。第2项性能取决于GPS装置RS485接口的驱动能力、光耦参数及串联限流电阻的阻值。
现以实例来说明第2项性能如何推导。例如，串联限流电阻R1、R2均取2K，±5％，2010封装电阻，GPS装置RS485接口使用SN75LBC184，光耦使用TLP114A。附图2为SN75LBC184差分输出电压和输出电流的关系。现降额使用，VCC取4.5V，输出电流取20mA，则差分输出电压约为2.3V。附图3为TLP114A的LED侧电压、电流的关系，IF电流为1mA时，VF最坏情况为1.3V，则IF＝2.3-1.3/1000＝0.001(A)。
RS485输出电流取20mA时可驱动20个这样的接收电路。
附图4为TLP114A前向电流与电流传输比的关系图，IF电流为1mA时，电流传输比大于20％，降额50％，按10％算，I0＝0.1mA，则电阻R3≈5/0.0001＝50000Ω＝50KΩ。
光耦输出信号为了提高噪声容限、增强抗干扰能力，经过单门施密特触发器SN74LVC1G17整形后再送给CPU。
上述实施例只是为了说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让本领域内的普通技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡是根据本实用新型内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种GPS接收电路，其特征在于：GPS+信号通过串联限流电阻及串联稳压管V1接到光耦D1输入端1脚，所述限流电阻包括相并联的电阻R1和电阻R2，GPS-信号接到光耦D1输入端2脚，跳线X1与稳压管V1并联，在GPS+与GPS-之间连接一个双向瞬态抑制二极管T1，在光耦D1的1、2脚之间并联一个二极管V2，二极管V2的A极接光耦D1的2脚，二极管V2的K极接光耦D1的1脚。
2.根据权利要求1所述的GPS接收电路，其特征是：所述光耦D1的3脚接GND，光耦D1的4脚通过上拉电阻R3接到5V，所述光耦D1的4脚接到施密特触发器一D2的2脚，施密特触发器一D2的输出脚4脚接到施密特触发器二D3的2脚，并通过施密特触发器二D3的4脚转换成3.3V电平信号并通过串联端接电阻R4送给CPU。
3.根据权利要求1所述的GPS接收电路，其特征是：施密特触发器一D2的电源脚5脚接5V，且通过去耦电容C1接GND，施密特触发器一D2的3脚接GND。
4.根据权利要求1所述的GPS接收电路，其特征是：施密特触发器二D3的电源脚5脚接3.3V，且通过去耦电容C2接GND，施密特触发器二D3的3脚接GND。
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN202210157U true CN202210157U (zh) | 2012-05-02 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102680757A (zh) * | 2012-05-11 | 2012-09-19 | 蔡远文 | 多路数字信号隔离调理采集设备 |
| CN107765754A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-03-06 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 一种输入电平自适应的对时电路 |
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2011
- 2011-09-16 CN CN2011203481043U patent/CN202210157U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN107765754A (zh) * | 2017-09-29 | 2018-03-06 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 一种输入电平自适应的对时电路 |
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