SU752358A1 - Device for transmitting analogue signals with galvanic isolation - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к техническим средствам, используемым в системах автоматического контрол  и управлени .This invention relates to hardware used in automatic monitoring and control systems.

Известно устройство дл  передачи аналоговых сигналов с гальванической разв з- 5 кой, содержан.1,ее усилительный блок, к выходу которого через диоды выбора пол рности подключеиы один или два источника света, каждый из которых оптически св зан с одним фоторезистором. Выходным ю узлом устройства  вл етс  мостова  схема, содержаща  фоторезисторы и заземленные источники двух напр жений, включенные в плечи дифференциального моста 1.A device for transmitting analog signals with galvanic development is known; it contains 1, its amplifying unit, to the output of which, via a polarity selection diode, connects one or two light sources, each of which is optically connected to one photoresistor. The output node of the device is a bridge circuit containing photoresistors and grounded sources of two voltages included in the arms of the differential bridge 1.

Наиболее близким техническим реше- i5 нием к изобретению  вл етс  устройство дл  передачи аналоговых сигналов с гальванической разв зкой, содержащее нсточник входного напр жени , питающий и опорный источники двухпол рного напр - 20 жени , усилитель посто нного тока; два оптрона типа светодиод-фототранзистор, резисторы, причем усилитель посто нного тока питаетс  от первого источника двухпол рного напр жени , первый резистор 25 подключен одним выводом к первому выводу источника входного сигнала, а другим - к инвертирующему входу усилител  посто нного тока, светодиоды оптронов соединены между собой последовательно и со- 30The closest technical solution to the invention is a device for transmitting analog signals with galvanic isolation, comprising an input voltage source supplying and supporting two-pole voltage sources 20, a DC amplifier; two optocouplers of the LED-phototransistor type, resistors; the DC amplifier is powered from the first two-pole voltage source, the first resistor 25 is connected by one output to the first output of the input source, and the other to the inverting input of the DC amplifier, the optocouplers are connected between themselves consistently and co 30

гласно, причем анод первого светодиода нодключен к выходу усилител  иосто пного тока, а катод второго светодиода - через второй резистор к общей точке первого источника двухпол рпого напр жени , коллектор второго фототранзистора подключен к положительному выводу второго источника двухпол рного напр жени , а эмиттер- через третий резистор к отрицательному ВЫВОД} второго источника двухпол рного напр жени , коллектор первого фототранзистора подключен к положптельному выводу первого источиика двухпол рного напр жени , а эмиттер - через п тый резистор к инвертирующему входу усилител  посто нного тока, первый вывод четвертого резистора подключен к эмиттеру первого фототранзистора, а второй - к выводу первого источника двухиол рного напр женн , первый вывод шестого резистора подключен к неинвертирующему входу усилител  2.It is clear that the anode of the first LED is connected to the output of the amplifier and a constant current, and the cathode of the second LED through the second resistor to the common point of the first two-field voltage source, the collector of the second phototransistor is connected to the positive terminal of the second two-voltage source, and the emitter through the third resistor to the negative OUT} of the second source of two-pole voltage, the collector of the first phototransistor is connected to the postive terminal of the first source of the two-pole voltage, and the emitter - the first resistor to the inverting input of the dc amplifier; the first output of the fourth resistor is connected to the emitter of the first phototransistor, and the second to the output of the first two-voltage source; the first output of the sixth resistor is connected to the non-inverting input of amplifier 2.

Недостатком известных устройств  вл етс  сложность их конструкции, обусловленна  сложностью выполненн  цепи напр жени  смещени .A disadvantage of the known devices is the complexity of their design, due to the complexity of the bias voltage circuit.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства.The aim of the invention is to simplify the device.

Claims (2)

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  передачи аналоговых сигналов с гальванической разв зкой вторые выводы четвертого и шестого ограничительных резисторов соединены соответственно с отрицательным выводом питающего источника двухпол рного напр жени  и вторым выводом источника входного напр жени .,„,,,,; На чертеже прелт;ставлена схема устройства . Она включает источник входного напр жени  1, питающий 2 и опорный 3 источники двухпол рного наир жени , усилитель посто иного тока 4, два разв зывающих 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 наир жени  через светодиоды 7, 8 оитронов 5 и 6 протекает начальный ток, величина которого оиредел етс  величиной резистора 14 и отрицательного напр жени  Enl первого источника двухпол рного напр жени  9. Этот ток создает ток эмиттера фототранзистора 10, который нротекает через резистор 13 и создает на нем падение напр жени . Величину резистора 13 выбирают таким образом , что при отсутствии входного напр жени  выходное - равно нулю. Если на входе устройства по вл етс  положительное напр жение, то ток светодиодов 7, 8 оитронов 5 и 6 уменьшает свое значение пропорционально величине входного напр жени . При этом ток эмиттера фототранзистора 10 также уменьшает свое значение и на выходе по вл етс  отрицательное напр жение , величина которого пропорциональна величине входного напр жени . При подаче на вход отрицательного напр жени  картина процессов в устройстве сменитс  на обратную. Указанное включение резистора 14 и резистора 16 иозвол ет упростить конструкцию за счет устранени  источника напр жени  смещени  и св занной с ним цепи. Кроме того, в разработанной схеме уменьшаетс  величина синфазной составл ющей наир жени  на входе усилител  посто нного тока 4, что приводит к некоторому увеличению точности передачи сигналов. Формула изобретени  Устройство дл  передачи аналогоьыл сигналов с гальванической разв зкой, содержащее источник входного напр жени , питающий н опорный источники двухпол рного напр жени , усилитель иосто иного тока, ограничительные резисторы и два разв зывающих оптрона типа светодиодфототраизистор , светодиоды которых соединены иоследовательно согласно, иричем анод светодиода первого разв зывающего оптрона подключен к выходу усилител  посто нного тока, инвертирующий вход которого через первый ограничительный резистор соедииен с первым выводом источника входного наир жени , второй вывод которого через второй ограничительный резистор св зан с катодом светодиода второго разв зывающего оптрона, коллектор фототранзистора которого подключен к положительному выводу опорного источника двухпол рного напр жени , а эмиттер фототранзистора ,  вл ющийс  выходом устройства , соединен через третий ограничительный резистор с отрицательным выводом опорного источника двухиол рного напр жени , коллектор фототранзистора первого разв зывающего оптрона соединен с ноложительным выводом нитающего источника двухпол рного напр жени , а эммнтер - иепосредствеиио св зан с первым выводом четвертого ограничительного резистора и через и тый ограничительный резистор соединен с инвертирующим входом усилител  посто нного тока, неинвертирующий вход которого подключен к первому выводу шестого ограничительного резистора, отличающеес  тем, что, с целью уирощени  устройства, в нем вторые выводы четвертого и щестого ограиичительных резисторов соединены соответственно с отрицательным выводом питающего источника двухпол риого напр жени  и вторым выводом источника входного напр жени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патеит США № 3590251, кл. 250-210, опубл. 1971. This goal is achieved by the fact that in the device for transmitting analog signals with galvanic isolation, the second terminals of the fourth and sixth limiting resistors are respectively connected to the negative terminal of the supply source of the two-pole voltage and the second terminal of the input voltage source. In the drawing it is clean; the device diagram is set. It includes an input voltage source 1, a power supply 2 and a reference 3 sources of dual polarization, a direct current amplifier 4, two switching optocoupler 5, 6 on LEDs 7, 8 and phototransistors 9, 10 and limiting resistors And, 12, 13 , 14, 15 and 16. The device operates as follows. In the absence of input voltage, an initial current flows through the LEDs 7, 8 of the output diodes 5 and 6, the value of which is determined by the value of the resistor 14 and the negative voltage Enl of the first two-pole voltage source 9. This current creates the emitter current of the phototransistor 10, which flows through the resistor 13 and creates a voltage drop across it. The value of the resistor 13 is chosen in such a way that, in the absence of an input voltage, the output is zero. If a positive voltage appears at the input of the device, then the current of the LEDs 7, 8 of the neutrons 5 and 6 decreases in proportion to the value of the input voltage. In this case, the emitter current of the phototransistor 10 also decreases its value, and a negative voltage appears at the output, the value of which is proportional to the input voltage. When a negative voltage is applied to the input, the picture of the processes in the device will be reversed. This inclusion of resistor 14 and resistor 16 makes it possible to simplify the design by eliminating the source of the bias voltage and the associated circuit. In addition, in the developed circuit, the value of the in-phase component of the amplifier at the input of the DC amplifier 4 is reduced, which leads to a slight increase in the accuracy of signal transmission. Apparatus of the Invention A device for transmitting analogue signals with galvanic isolation, containing an input voltage source, supplying a reference dual voltage source, an amplifier and a different current, limiting resistors and two light emitting diodes of the photodiode type photodiode, whose LEDs are connected in series and in series with an anode optocoupler the LED of the first decoupling optocoupler is connected to the output of a DC amplifier, the inverting input of which is connected The yen is connected to the cathode of the second decoupling optocoupler, the collector of the phototransistor of which is connected to the positive terminal of the two-pole reference source, and the emitter of the phototransistor, which is the output of the device, is connected to through the third limiting resistor with a negative terminal of the reference source of two voltage, the collector of the phototransistor of the first decoupling optocoupler is connected The positive output of the two-pole voltage source is connected, and the EMNTER is connected with the first output of the fourth limiting resistor and through this limiting resistor is connected to the inverting input of the DC amplifier, the non-inverting input of which is connected to the first output of the sixth limiting resistor, that, in order to calibrate the device, in it the second terminals of the fourth and most restrictive resistors are connected respectively to the negative terminal of the power supply and The source of the two-pole voltage and the second output of the input voltage source. Sources of information taken into account in the examination 1. Pateit USA No. 3590251, cl. 250-210, publ. 1971. 2. Электроника (пер. с англ.) т. 10, 1975, № 10, с. 57-59,2. Electronics (translation from English) vol. 10, 1975, No. 10, p. 57-59,