電流型信號檢測幾種實現電路的分析[原創]

ID:75926 · 發表于 2015-4-4 01:53

電流型信號用低電流范圍表示一種狀態(邏輯0)，高電流信號表示另外一種狀態(邏輯1)。
一般實現為采樣電阻+電壓比較+光藕隔離傳遞+比較器+電平轉換。

1. 高速光藕的額定電流
根據電流輸入信號變化的頻率，在100KHz以內，可選常規電壓比較器(1-3.5us反應時間)，和高速光藕來實現。
高速光藕輸入端為發光二極管，一般額定電流為10-30mA，有些甚至達到60mA，為了盡量減小光藕的老化速度，
有些設計人員降低了高速光藕的輸入電流，這會對信號傳輸造成延遲。

2. 電壓比較器的工作方式
電壓比較器的輸出端一般為OC門，一般需要加上拉電阻。電壓比較器有以下兩種基本應用:
A.如果將電壓比較器的負輸入端設置一個參考電平，正輸入端電壓超過這個參考電平，將會輸出高電平，
高電平的幅值不會超過工作電壓。
B.如果將電壓比較器的正輸入端設置一個參考電平，負輸入端電壓超過這個參考電平，將會輸出低電平。

對于高速光藕，我們一般設定其工作電流為10mA，怎樣才能減小光藕的老化速度呢？方法是盡量減少
光藕在不工作時，發光二極管沒有輸入電流，這樣最好。
而一般的電流型信號有兩種，一種是50%占空比的方波，另外一種是脈沖信號(占空比很小)，這兩種
信號都對光藕的壽命有好處，尤其是后者。
我們目前的傳感器的電流輸入，經過一個采用電阻后，形成一個正脈沖(高電平時間較短，低電平時間較長)。
所以對電壓比較器的應用，應采用B方案，在高電平脈沖到來時，使比較器輸出為低電平，以此低電平
驅動光藕，則光藕的大部分時間為關閉狀態，極大地提高了光藕的使用壽命(LED本身壽命也很長)。

3.光藕之后的處理電路
光藕之后利用三極管或電壓比較器，可放大光藕的輸出信號，或者減少信號變化的延遲。
一般的PLC輸入端口都是這樣處理的，有些資深電子工作者，利用三極管可將中速光藕提速
到100KHz的頻率下使用。由于之前我們將高速光藕用在較大的工作電流上，因此可以省去
光藕之后的電壓比較器，而是使用74HC14芯片，即可處理干擾，又可轉換5V電平為3.3V。

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電流型信號檢測幾種實現電路的分析[原創]