DE4325528A1 - Schaltungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung mit Optokopplern zur bidirektionalen Übertragung von Signalen.

Bei bekannten derartigen Schaltungsanordnungen ist für jeden Signalpfad, d. h. für jeden Optokoppler eine eigene Signalleitung vorgesehen. Dadurch ergibt sich insbesondere bei längeren Leitungen ein sehr erheblicher Aufwand.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die es ermöglicht, mit einer geringen Anzahl von Adern zur Signalübertragung das Auslangen zu finden und bei der trotzdem die Potentialtrennung zwischen den korrespondierenden Stellen aufrecht bleibt, unabhängig von der Zahl der angeschlossenen Stellen.

Erfindungsgemäß wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, daß eine Steuerung über eine zweiadrige Busleitung und einen mit einer der beiden Adern verbundenen Widerstand mit mindestens einem Paar von Optokopplern verbunden ist, wobei ein Optokoppler mit seiner lichtemittierenden Sendediode und der andere mit seinem lichtempfindlichen Transistor an die Busleitung angeschlossen ist.

Durch diese Maßnahmen ist es möglich mit den beiden Adern der Busleitung das Auslangen zu finden. Dabei dient der Widerstand als Vorwiderstand der lichtemittierenden Sendediode des einen Optokopplers. Außerdem ändert sich auch der Spannungsabfall über dem Widerstand, sobald der lichtempfindliche Transistor des anderen Optokopplers durchschaltet und damit die beiden Adern der Busleitung praktisch kurzschließt. Auf diese Weise ist sehr einfach eine eindeutige Erfassung von in beiden Richtungen übertragenen Signalen möglich.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die beiden Adern der Busleitung über einen steuerbaren Schalter kurzschließbar sind.

Durch diese Maßnahme ist es möglich, die Busleitung zu Zeiten in denen auf keiner der deren beiden Adern der Busleitung ein Signal, bzw. ein Signal übertragen wird, das durch gleiche Potentiale auf beiden Adern der Busleitung gekennzeichnet ist, übertragen wird, kurzzuschließen, um die Busleitung vor Störspannungen zu schützen, wodurch Fehler bei der Auswertung der übertragenen Signale vermieden werden.

Weiters kann vorgesehen sein, daß die beiden Pole einer Spannungsquelle über zwei Paare von parallel geschaltete steuerbare Schalter wechselweise mit den beiden Adern der Busleitung verbindbar sind.

Auf diese Weise ist es möglich, die Polarität der an den beiden Adern anliegenden Spannung je nach dem zu übertragenden Signal zu ändern.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 bis 3 verschiedene Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Schaltungsanordnungen.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 1 sind die beiden Adern einer Busleitung 3 mit einer Steuerung 1 verbunden, wobei eine der beiden Adern über einen Widerstand 2 mit der Steuerung 1 verbunden ist. An diese Busleitung ist einerseits in Flußrichtung eine lichtemittierende Sendediode eines Optokopplers 4 und andererseits der lichtempfindliche Transistor eines weiteren Optokopplers 5 angeschaltet.

Wird nun ein elektrisches Signal (log. 1) von 1 auf die Busleitung 3 geschaltet, so wird der Transistor des Kopplers 4 analog dem Signal durchgeschaltet, und dieses an eine Folgeelektronik weitergegeben. Der Widerstand 2 dient in diesem Fall als Vorwiderstand für die Sendediode im Koppler 4. Soll ein Signal in Gegenrichtung (zur Steuerung 1) übertragen werden, dann wird die Busleitung 3 über den Widerstand 2 von 1 mit einer konstanten Spannung beaufschlagt. Eine entsprechende Steuerelektronik beaufschlagt die Sendediode im Koppler 5 mit einem Signal, wodurch der Ausgangstransistor von 5 durchgesteuert wird. Dabei wird praktisch die Busleitung 3 kurzgeschlossen und am Widerstand 2 fällt ein entsprechender Spannungsabfall an, welcher über die Leitung 20 abgegriffen wird, und der Steuerelektronik als Signal zugeführt wird.

Diese Schaltung ist aber nur für einen Signalweg geeignet, da sich der Widerstand 2 auf der Seite der elektronischen Steuerung 1 befindet, und daher keine weiteren Optokoppler wegen des Spannungsabfalls an 2 mit ihren Dioden an die Busleitung 3 angeschlossen werden können.

Die Fig. 2 zeigt eine Schaltungsanordnung, bei der eine Ader der Busleitung 3 mit einem festen Potential, im vorliegenden Fall mit Masse, verbunden ist. Die zweite Ader der Busleitung 3 ist in Abhängigkeit von dem zu übertragenden Signal entweder mit einer negativen oder positiven Spannung über den Transistor 6, bzw. über den Transistor 8 beaufschlagbar, wobei in Serie zum Transistor 8 der Widerstand 2 geschaltet. Dabei sind die Transistoren 6 und 8 an der Steuerung 11 angeschlossen.

Der lichtemittierenden Sendediode des einen Optokopplers 4 ist ein Vorwiderstand 10 und eine Diode 9 vorgeschaltet, deren Durchlaßrichtung mit jener der lichtemittierenden Sendediode übereinstimmt.

Wird von der Steuerung 11 über den Transistor 6 ein Signal (log. 1) an die eine Ader der Busleitung 3 gelegt, so wird die lichtemittierende Sendediode des Optokopplers 4 aktiviert, wodurch das Signal an eine an den Optokoppler 4 angeschlossene Auswerteschaltung weitergeleitet werden kann. Wird andererseits der lichtempfindliche Transistor des Optokopplers 5 aufgrund eines entsprechenden an der lichtemittierenden Sendediode dieses Optokopplers anliegenden Signals durchgeschaltet, so fällt über den Widerstand 2 ein entsprechender Spannungsabfall ab, wobei der Transistor 8 im empfangsbereiten Zustand der Steuerung 11 konstant durchgeschaltet ist, im Sendebetrieb dagegen gesperrt ist. Diese Änderung des Spannungsabfalls über der Serienschaltung des Transistors 8 mit dem Widerstand 2 wird von Steuerung 11 erfaßt und als Signal erkannt.

Beim Absenden eines Signales log. 0 von der Steuerung 11 wird der Transistor 6 gesperrt und der Transistor 7 durchgeschaltet, wodurch die Busleitung 3 kurzgeschlossen wird und damit Störspannungen unterdrückt werden.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit statt des Transistors 7 den Transistor 8 durchzuschalten, um die Busleitung 3 kurzzuschließen.

Die Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung, bei der eine die Steuerung 17 die Polarität auf der Busleitung 3 nicht um einen Nullpunkt, sondern gegenseitig wechselt, je nachdem, ob von der Steuerung 17 ein Signal log. 1 oder log. 0 gesandt werden soll. Dabei sind zwei Paare von Transistoren 12, 15, bzw. 16, 14 vorgesehen, die mit einer positiven, bzw. negativen Spannungsquelle verbunden sind.

Dabei werden entweder die Transistoren 12 und 14 zum Senden eines Signales oder die Transistoren 15, 16 zum Senden eines anderen Signales durchgeschaltet.

Bei der Schaltung nach der Fig. 3 kann auf den Transistor 7 verzichtet werden, wenn die beiden Transistoren 15 und 14 gleichzeitig durchgeschaltet werden können. Auch in diesem Fall werden die beiden Adern der Busleitung 3 kurzgeschlossen und damit gegen Störspannungen geschützt.

Sollen von der Steuerung 17 Signale empfangen werden, so werden die Transistoren 15 und 16 durchgeschaltet und die Auswertung des über die Leitung 20 abgegriffenen Spannungsabfalles über der Serienschaltung des Transistors 16 und des Widerstandes 20 aktiviert, die beim Senden eines Signales, bei dem die beiden Transistoren 16 und 15 ebenfalls durchgeschaltet sind, deaktiviert ist.

Alternativ können die Transistoren 15 und 16 durchgestaltet werden, wodurch eine negative Spannung in Bezug zu den Dioden 9 und 4 (in Fig. 3 nicht dargestellt) an die Busleitung 3 gelegt wird. Der Widerstand 2 kommt nur zum Tragen, wenn die Gegenstelle zum Senden aufgefordert ist, d. h. der Transistor 5 (in Fig. 3 nicht dargestellt) wird angesteuert.

Claims (3)

1. Schaltungsanordnung mit Optokopplern zur bilddirektionalen Übertragung von Signalen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerung (1, 11, 17) über eine zweiadrige Busleitung (3) und einen mit einer der beiden Adern verbundenen Widerstand (2) mit mindestens einem Paar von Optokopplern (4, 5) verbunden ist, wobei ein Optokoppler (4, 5) mit seiner lichtemittierenden Sendediode und der andere mit seinem lichtempfindlichen Transistor an die Busleitung (3) angeschlossen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Adern der Busleitung (3) über einen steuerbaren Schalter (7) kurzschließbar sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pole einer Spannungsquelle über zwei Paare von parallel geschaltete steuerbare Schalter (12, 15; 14, 16) wechselweise mit den beiden Adern der Busleitung (3) verbindbar sind.