本實(shí)用新型涉及PLC信號(hào)處理電路,特別涉及多路放大電路。
背景技術(shù):
在PLC控制器的內(nèi)部中具有多種電路模塊,各個(gè)功能模塊組合成一個(gè)可編程邏輯控制器,于生產(chǎn)過程中使用的各種開關(guān)、按鈕、傳感器等輸入器件直接接到PLC輸入接口電路上,為防止由于觸點(diǎn)抖動(dòng)或干擾脈沖引起錯(cuò)誤的輸入信號(hào),輸入接口電路必須有很強(qiáng)的抗干擾能力。
而基于抗干擾能力的基礎(chǔ)上,其電路的驅(qū)動(dòng)能力還有待提高,現(xiàn)有的PLC上的驅(qū)動(dòng)端口上都是輸出正極的電信號(hào),而不能有效輸出負(fù)極信號(hào),因此,需要對(duì)此方面進(jìn)行改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本實(shí)用新型的目的是提供抗干擾能力強(qiáng)且有效輸出正、負(fù)極可控的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的多路放大電路。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的:一種多路放大電路,包括光電耦合器,還包括場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管、第一二極管、第二二極管、第一電阻和第二電阻;
所述光電耦合器的陽極用做信號(hào)輸入端,陰極用以連接公共端,集電極用以連接第一電源,發(fā)射極用以連接場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管的柵極;
所述場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管的漏極連接第一二極管的陰極和第二二極管的陽極并作為信號(hào)輸出端;
所述第一二極管的陽極與第二二極管的陰極連接后并用以接收正極信號(hào);
所述場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管的源極用以接收負(fù)極信號(hào)。
通過上述設(shè)置,輸入信號(hào)輸入到光電耦合器時(shí),觸發(fā)光電耦合器導(dǎo)通,從而可以有效控制場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管的導(dǎo)通溝道,從而可以工作在開關(guān)狀態(tài)或是放大狀態(tài);工作在開關(guān)狀態(tài)的時(shí)候,場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管截止,此時(shí)正極信號(hào)通過第一二極管進(jìn)行信號(hào)的輸出,場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管導(dǎo)通的時(shí)候,此時(shí)負(fù)極信號(hào)通過場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管進(jìn)行輸出,從而可以控制正極信號(hào)和負(fù)極信號(hào)的選擇性輸出,提高驅(qū)動(dòng)能力;場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管工作在放大狀態(tài)的時(shí)候看,由于光電耦合器輸出的信號(hào)大小可以控制場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管導(dǎo)通溝道的寬窄,從而可以控制輸出電流的大小。
作為本實(shí)用新型的具體方案可以優(yōu)選為:還包括第二電阻和第三電阻,所述第二電阻與第一二極管串聯(lián);
第三電阻一端連接場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管的柵極,另一端連接場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管的源極。
通過上述設(shè)置,第二電阻起到限流和電壓調(diào)節(jié)的作用,第三電阻形成場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管的柵極和源極之間的電壓差,從而便于場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管的柵極利用其電壓進(jìn)行控制。
作為本實(shí)用新型的具體方案可以優(yōu)選為:所述第一二極管為LED燈。
通過上述設(shè)置,由于LED燈在正向?qū)ǖ臅r(shí)候是具有發(fā)光效應(yīng),因此可以用于指示信號(hào)傳輸?shù)姆较蚝凸ぷ鳡顟B(tài)。
作為本實(shí)用新型的具體方案可以優(yōu)選為:所述光電耦合器為TLP120型。
通過上述設(shè)置,由于市場(chǎng)上的元器件種類繁多,其各自的一個(gè)自身電氣特性也各有差異,選用此種型號(hào)的光電耦合器,其信號(hào)輸入可以為24V電壓信號(hào),安全可靠。
作為本實(shí)用新型的具體方案可以優(yōu)選為:所述場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管為IRF540型。
通過上述設(shè)置,選用此型號(hào)的場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管,由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中并聯(lián)了反向二極管,所以具有快恢復(fù)性和穩(wěn)定性,工作在開關(guān)狀態(tài)的響應(yīng)速度明顯提高。
作為本實(shí)用新型的具體方案可以優(yōu)選為:所述光電耦合器的陽極還串聯(lián)有第一電阻。
通過上述設(shè)置,第一電阻可以對(duì)光電耦合器的陽極起到限流的作用。
綜上所述,本實(shí)用新型具有以下有益效果:提高抗干擾能力,有效輸出正、負(fù)極可控的驅(qū)動(dòng)信號(hào),響應(yīng)速度快、具有工作狀態(tài)指示功能。
附圖說明
圖1為本實(shí)施例的電路圖;
圖2為本實(shí)施例的第一電源電路圖。
附圖標(biāo)記:U1、光電耦合器;Q1、場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管;D1、第一二極管;D2、第二二極管;R1、第一電阻;R2、第二電阻;R3、第三電阻;R4、第四電阻;VDD、第一電源;IN1、信號(hào)輸入端 ;OUT1、信號(hào)輸出端;D3、穩(wěn)壓二極管;V+、正極信號(hào);V-、負(fù)極信號(hào);COM、公共端。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例:如圖1所示,一種多路放大電路,包括光電耦合器U1、場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管Q1、第一二極管D1、第二二極管D2、第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3。
其電路連接結(jié)構(gòu)如下:光電耦合器U1的陽極用做信號(hào)輸入端,光電耦合器U1的陽極還串聯(lián)有第一電阻R1,光電耦合器U1的陰極用以連接公共端COM,集電極用以連接第一電源VDD,發(fā)射極用以連接場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管Q1的柵極;場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管Q1的漏極連接第一二極管D1的陰極和第二二極管D2的陽極并作為信號(hào)輸出端OUT1;第一二極管D1的陽極與第二二極管D2的陰極連接后并用以接收正極信號(hào)V+;場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管Q1的源極用以接收負(fù)極信號(hào)V-。第二電阻R2與第一二極管D1串聯(lián);第三電阻R3一端連接場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管Q1的柵極,另一端連接場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管Q1的源極。其中,第一二極管D1為LED燈,光電耦合器U1選為TLP120型,場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管Q1選為IRF540型。
如圖2所示,第四電阻R4的一端連接正極信號(hào)V+,第四電阻R4的另一端連接穩(wěn)壓二極管D3陰極,穩(wěn)壓二極管D3陽極連接負(fù)極信號(hào)V-,第四電阻R4與穩(wěn)壓二極管D3之間的結(jié)點(diǎn)用以輸出第一電源VDD。
工作原理,公共端COM可以連接接地端,信號(hào)輸入端的電壓等級(jí)可以為24V,當(dāng)光電耦合器U1接收到輸入信號(hào)的時(shí)候,將驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管Q1工作在開關(guān)狀態(tài),沒有驅(qū)動(dòng)信號(hào)則場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管Q1截止,此時(shí)正極信號(hào)V+通過第一二極管D1進(jìn)行信號(hào)的輸出,有驅(qū)動(dòng)信號(hào)則場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管Q1導(dǎo)通,此時(shí)負(fù)極信號(hào)V-通過場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管Q1進(jìn)行輸出,從而可以控制正極信號(hào)V+和負(fù)極信號(hào)V-的選擇性輸出,提高驅(qū)動(dòng)能力。
利用光電耦合器U1提高抗干擾能力。 光電耦合器U1工作原理是:發(fā)光二極管有驅(qū)動(dòng)電流流過時(shí),導(dǎo)通發(fā)光,光敏三極管接收到光線,由截止變?yōu)閷?dǎo)通。光電耦合器U1中的發(fā)光二極管是電流驅(qū)動(dòng)元件,要有足夠的能量才能驅(qū)動(dòng)。而干擾信號(hào)雖然有的電壓值很高,但能量較小,不能使發(fā)光二極管導(dǎo)通發(fā)光,所以干擾信號(hào)不能進(jìn)入,實(shí)現(xiàn)了電隔離。
在與PLC連接時(shí),由于場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管Q1自身有漏電流存在,或者電路不能保證場(chǎng)效應(yīng)功率晶體管Q1可靠截止而處于放大狀態(tài),使得即使在截止時(shí),仍會(huì)有一個(gè)小的漏電流流過,當(dāng)該電流值大于1.3mA時(shí),就可能引起PLC輸入電路發(fā)生誤動(dòng)作。所以設(shè)置了第三二極管來分流,使流入輸出電流小于1.3mA。
通過上述的電路結(jié)構(gòu),可以擴(kuò)展成多個(gè),從而形成多路的信號(hào)傳輸。
本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的解釋,其并不是對(duì)本實(shí)用新型的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改,但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。