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    关 键 词:
    一种 射频 隔离 电路
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    摘要
    申请专利号:

    CN201610902454.7

    申请日:

    2016.10.18

    公开号:

    CN106374906A

    公开日:

    2017.02.01

    当前法律状态:

    实审

    有效性:

    审中

    法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):H03K 19/0175申请日:20161018|||公开
    IPC分类号: H03K19/0175; H01F27/28 主分类号: H03K19/0175
    申请人: 河北师范大学
    发明人: 刘豪锋; 赵华; 窦爱国; 陈嘉兴; 靳慧龙; 吕清; 黄战平; 刘亚川; 张书景; 马路娟; 刘静静; 郎世庆; 刘静
    地址: 050024 河北省石家庄市南二环东路20号
    优先权:
    专利代理机构: 石家庄新世纪专利商标事务所有限公司 13100 代理人: 董金国
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201610902454.7

    授权公告号:

    |||

    法律状态公告日:

    2017.03.01|||2017.02.01

    法律状态类型:

    实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种射频隔离电路,它包括射频信号发生???、隔离变压器B和射频信号处理???;所述射频信号发生??榘ㄈ躒T1~VT2、电阻R1~R3、电容C1~C2、输入接口JK1和输入接口JK2;所述射频信号处理??榘ㄈ躒T3、电阻R4~R5、二极管D1~D4和输出端O;本发明的延迟时间短,它被控制在0.5微秒左右,比现有设计提高20倍,使带宽可达1M左右;本发明采用抗干扰变压器而有效避免外部强电磁干扰环境对电路性能的影响;本发明可在高压控制应用领域中,取代变压器,代替触点继电器。

    权利要求书

    1.一种射频隔离电路,其特征在于:包括射频信号发生???、隔离变压器B和射频信号
    处理???;所述射频信号发生??榘ㄈ躒T1~VT2、电阻R1~R3、电容C1~C2、输入接口
    JK1和输入接口JK2;所述射频信号处理??榘ㄈ躒T3、电阻R4~R5、二极管D1~D4和输
    出端O;
    所述三极管VT1的发射极接三极管VT2的发射极;所述电阻R3接在所述输入接口JK1与
    三极管VT1的发射极之间;所述三极管VT1的集电极与输入接口JK2相连接;所述电容C1与电
    阻R1并联后接在所述三极管VT1的集电极与三极管VT2的基极之间;所述电容C2与电阻R2并
    联后接在所述三极管VT2的集电极与三极管VT1的基极之间;
    所述隔离变压器B初级线圈的两端分别接三极管VT1的集电极和三极管VT2的集电极;
    所述二极管D1~D4构成全桥整流电路,所述全桥整流电路的两个输入端分别接隔离变
    压器B初级线圈的两端;所述全桥整流电路的输出正极接三极管VT3的发射极,所述三极管
    VT3的发射极接地;所述全桥整流电路的负极接三极管VT3的基极;所述电阻R4接在直流电
    源VCC与三极管VT3的基极之间;所述电阻R5接在直流电源VCC与三极管VT3的集电极之间;
    所述三极管VT3的集电极接输出端O。
    2.根据权利要求1所述的一种射频隔离电路,其特征在于:所述三极管VT1~VT2型号为
    9014,VT3的型号为9015。

    说明书

    一种射频隔离电路

    技术领域

    本发明属于隔离电路技术领域,涉及一种射频隔离电路。

    背景技术

    传统隔离电路多采用光耦合器,它是以光为媒介来传输电信号的器件,通常把发
    光器(红外线发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内。当输入端加电
    信号时发光器发出光线,受光器接受光线之后就产生光电流,从输出端流出,从而实现了
    “电—光—电”的转换,但其自身因速度带来的延迟时间多达10个微秒,传统耦合器在强磁
    干扰下失误率较高,因此其应用效果大打折扣。

    发明内容

    本发明所要解决的技术问题是提供一种抗干扰能力强、延迟时间短、输出与输入
    之间绝缘的射频隔离电路。

    为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种射频隔离电路,包括射频信号发
    生???、隔离变压器B和射频信号处理???;所述射频信号发生??榘ㄈ躒T1~VT2、电
    阻R1~R3、电容C1~C2、输入接口JK1和输入接口JK2;所述射频信号处理??榘ㄈ躒T3、
    电阻R4~R5、二极管D1~D4和输出端O;所述三极管VT1的发射极接三极管VT2的发射极;所述
    电阻R3接在所述输入接口JK1与三极管VT1的发射极之间;所述三极管VT1的集电极与输入
    接口JK2相连接;所述电容C1与电阻R1并联后接在所述三极管VT1的集电极与三极管VT2的
    基极之间;所述电容C2与电阻R2并联后接在所述三极管VT2的集电极与三极管VT1的基极之
    间;所述隔离变压器B初级线圈的两端分别接三极管VT1的集电极和三极管VT2的集电极;所
    述二极管D1~D4构成全桥整流电路,所述全桥整流电路的两个输入端分别接隔离变压器B初
    级线圈的两端;所述全桥整流电路的输出正极接三极管VT3的发射极,所述三极管VT3的发
    射极接地;所述全桥整流电路的负极接三极管VT3的基极;所述电阻R4接在直流电源VCC与
    三极管VT3的基极之间;所述电阻R5接在直流电源VCC与三极管VT3的集电极之间;所述三极
    管VT3的集电极接输出端O。

    所述三极管VT1~VT2型号为9014,VT3的型号为9015。

    本发明的有益效果是:本发明的延迟时间短,它被控制在0.5微秒左右,比现有设
    计提高20倍,使带宽可达1M左右;本发明采用抗干扰变压器从而有效避免外部强电磁干扰
    环境对电路性能的影响;本发明可在高压控制应用领域中,取代变压器,代替触点继电器。

    附图说明

    图1为本发明的电路原理图。

    图2为传统变压器线圈绕制方法示意图。

    图3为本发明所采用变压器线圈绕制方法示意图。

    图4变压器原边没有交流信号输入时感应电动势方向示意图。

    图5在变压器原边给一个电压信号线圈中感应电流方向示意图。

    具体实施方式

    由图1所示的实施例可知,它包括射频信号发生???、隔离变压器B和射频信号处
    理???;所述射频信号发生??榘ㄈ躒T1~VT2、电阻R1~R3、电容C1~C2、输入接口JK1
    和输入接口JK2;所述射频信号处理??榘ㄈ躒T3、电阻R4~R5、二极管D1~D4和输出端
    O;所述三极管VT1的发射极接三极管VT2的发射极;所述电阻R3接在所述输入接口JK1与三
    极管VT1的发射极之间;所述三极管VT1的集电极与输入接口JK2相连接;所述电容C1与电阻
    R1并联后接在所述三极管VT1的集电极与三极管VT2的基极之间;所述电容C2与电阻R2并联
    后接在所述三极管VT2的集电极与三极管VT1的基极之间;所述隔离变压器B初级线圈的两
    端分别接三极管VT1的集电极和三极管VT2的集电极;所述二极管D1~D4构成全桥整流电路,
    所述全桥整流电路的两个输入端分别接隔离变压器B初级线圈的两端;所述全桥整流电路
    的输出正极接三极管VT3的发射极,所述三极管VT3的发射极接地;所述全桥整流电路的负
    极接三极管VT3的基极;所述电阻R4接在直流电源VCC与三极管VT3的基极之间;所述电阻R5
    接在直流电源VCC与三极管VT3的集电极之间;所述三极管VT3的集电极接输出端O。

    所述三极管VT1~VT2型号为9014,VT3的型号为9015;所述隔离变压器B的线圈绕制
    方式见图3。图2为传统变压器线圈绕制方法示意图,图3为本发明所采用变压器线圈绕制方
    法示意图。本发明所采用变压器原边没有交流信号输入时,假设外来磁场干扰方向由外向
    内,则根据右手螺旋定则,在线圈中感应电动势方向如图4中箭头所示,把每个线圈等效为
    一节电池去看,外界磁场干扰分别在原(副)线圈中抵消。在变压器原边给一个电压信号,此
    时经过线圈中的电流方向如图5中箭头所示,则根据右手螺旋定则,在线圈中感应出的磁场
    方向如线圈中内表示一致。

    本发明为射频隔离电路,它是通过隔离变压器来传输电信号,通常把射频信号发
    生??橛肷淦敌藕糯砟?橹谱髟谕坏缏钒迳?。当当输入接口JK1和输入接口JK2加电信
    号时VT1和R1、C1构成的振荡器或VT2和R2、C2构成的振荡器产生射频信号,射频信号经隔离
    变压器耦合到射频信号处理???,并转换成数字控制信号输出,由于它具有体积小、速度
    快,抗干扰能力强,输出和输入之间绝缘,单向传输信号等优点,本发明具有较高的实用性,
    具有一定的经济效益和实用效益。

    当前所广泛采用的光耦合器存在反应速度慢的问题,延迟时间在10微秒左右,而
    本发明延迟时间控制在0.5微秒左右,比现有设计提高20倍。传统耦合器在强磁干扰下失误
    率较高,本发明采用独特的变压器绕制方式,可有效避免外来磁场的干扰。

    在射频信号处理??橹?,无交流信号产生时,全桥整流电路A端至少为1.4v时才能
    经二极管D3、D4构成直流通路,而VT3发射结压降仅0.7V左右,因此,在直流通路中,因VT3导
    通而使输出端O输出低电平信号。在射频信号发生???,电容视为断路,因此不能产生震荡
    信号。

    VT1和R1、C1构成震荡器产生高频震荡信号,VT2和R2、C2构成同样的振荡器,VT2发
    射级连接到VT3发射机上构成交流正反馈。当振荡器开始工作时,在隔离变压器的次级线圈
    感应出相应的交流信号经全桥整流,当全桥上端整流出低电压信号时,直流VCC经R4将不再
    通过VT3,此时VT3截止,输出一个高电平信号。

    本发明的输入接口JK1 接地,输入接口JK2输入高电平时,振荡器开始工作,此时
    隔离变压器B的次级圈感应出的交流电压经全桥整流后在D1正极形成负压,直流电流经
    R4—D3—D4到达地端,VT3截止,输出高电平。输入接口JK2输入低电平时,振荡器停止工作,
    此时直流电流经R4—VT3发射极到地端,VT3导通,输出低电平。

    以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例,而并非本发明可行实施例的穷举。
    对于本领域一般技术人员而言,在不背离本发明原理和精神的前提下对其所作出的任何显
    而易见的改动,都应当被认为包含在本发明的权利要求?;し段е?。

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