[實(shí)用新型]一種帶485總線的高速脈沖信號處理電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720292941.6
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN206684516U
• 公開（公告）日: 2017-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賴乾恩;顧敏明
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務(wù)所(普通合伙)32260
• 代理人: 張歡勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)，尤其涉及一種高速脈沖信號處理電路。

背景技術(shù)

高速信號通常是指多條時序和頻率要求較高的信號，也是傳輸速率比較高的數(shù)字信號。高速信號處理的電路在設(shè)計過程中需要注意信號的完整性，信號具有良好的信號完整性是指當(dāng)在需要的時候，具有所必須達(dá)到的電壓電平數(shù)值。主要的信號完整性問題包括反射、振蕩、地彈、串?dāng)_等。信號完整性主要是指信號在信號線上傳輸?shù)馁|(zhì)量，當(dāng)電路中信號能以要求的時序、持續(xù)時間和電壓幅度到達(dá)接收芯片管腳時，該電路就有很好的信號完整性。當(dāng)信號不能正常響應(yīng)或者信號質(zhì)量不能使系統(tǒng)長期穩(wěn)定工作時，就出現(xiàn)了信號完整性問題，信號完整性主要表現(xiàn)在延遲、反射、串?dāng)_、時序、振蕩等幾個方面。一般認(rèn)為，當(dāng)系統(tǒng)工作在50MHz時，就會產(chǎn)生信號完整性問題，而隨著系統(tǒng)和器件頻率的不斷攀升，信號完整性的問題也就愈發(fā)突出。元器件和PCB板的參數(shù)、元器件在PCB板上的布局、高速信號的布線等這些問題都會引起信號完整性問題，導(dǎo)致系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，甚至完全不能正常工作。現(xiàn)在市面上大部分對高速信號處理的模塊都或多或少的存在延遲、反射、串?dāng)_、時序、振蕩等信號完整性問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

為實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場高速脈沖信號的輸入及IO控制，本實(shí)用新型提供了一種帶485總線的高速脈沖信號處理電路，能夠完成對高速脈沖信號的計數(shù)、測頻率，輸出電平信號，通過485接口進(jìn)行通信功能。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題的具體方案是：

一種帶485總線的高速脈沖信號處理電路，包括485通信模塊、高速輸入模塊、信號輸出模塊、電源模塊，所述控制模塊包括單片機(jī)及其外圍電路；所述485通信模塊包括隔離電路與485通信電路，用于脈沖信號處理電路與上位機(jī)或其他模塊的485總線通信；所述高速輸入模塊包括高速光耦芯片及外圍接口電路，用于高速信號的高速采集以及電平轉(zhuǎn)換功能；所述信號輸出模塊包括光耦及其外圍驅(qū)動保護(hù)電路，用于從單片機(jī)輸出電平信號；所述電源模塊包括TPS54202穩(wěn)壓芯片及其外圍穩(wěn)壓濾波電路，AS1117穩(wěn)壓芯片及其外圍電路。

所述高速輸入模塊包括高速光耦U1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、電阻R4，電容C1，光耦輸入部分的端口2接24V高壓電源，外部高速信號通過電阻R2接到光耦的端口3，在光耦的端口2和端口3之間跨接電阻R1；光耦輸出部分的輸出端口6通過上拉電阻R3上拉到3.3V電源，并通過電阻R4接到單片機(jī)的INH端口，這部分電路將光耦隔離并降壓的高速信號輸入到單片機(jī)進(jìn)行處理；光耦電源包括端口8接3.3V正電源，端口5接電源地，并在3.3V正電源和電源地之間接去耦電容C1。

所述信號輸出模塊包括光耦U2，電阻R5、電阻R6、電阻R7、電阻R8，發(fā)光二極管D1，穩(wěn)壓管D2，NPN復(fù)合管Q1，光耦輸入部分的端口2通過電阻R6接單片機(jī)輸出端口YO1，端口1接3.3V正電源，并在3.3V電源和單片機(jī)輸出引腳YO1之間接跨電阻R5和發(fā)光二極管D1串聯(lián)形成的網(wǎng)絡(luò)；光耦輸出端的端口3通過下拉電阻R7下拉到地，通過限流電阻R8接到復(fù)合管Q1的基極，光耦端口4直接接24V正電源，并將穩(wěn)壓管D2的陰極也接到24V，穩(wěn)壓管陽極與復(fù)合管的集電極相連并接到輸出端Y2，復(fù)合管的發(fā)射極接到地。