一種數(shù)字輸入電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電路設(shè)計領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)字輸入電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)應(yīng)用中，大部分電子元件都對工作電壓有著一定的要求，如果電壓過低電子元件無法啟動工作，而電壓過高又會燒壞電子器件。數(shù)字電路常用的電壓為3.3V或5V，外部傳感器的工作電壓可達到24V。傳感器的信號要進入到內(nèi)部數(shù)字電路，需要進行電平的轉(zhuǎn)換，如果輸入電壓過高，則會損壞這些電子元件?，F(xiàn)在一般會使用光電耦合器進行信號電平的轉(zhuǎn)換，但是光耦器件有體積大、成本高、速度慢的缺點。因而現(xiàn)有技術(shù)還有待改進和提尚O
【實用新型內(nèi)容】
[0003]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實用新型的目的在于提供一種數(shù)字輸入電路，能限制高壓輸入、防止損壞后級電路。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型采取了以下技術(shù)方案:
[0005]一種數(shù)字輸入電路，用于保護后級電路不被高壓損壞，其包括:
[0006]用于提供偏置電流的偏置模塊；
[0007]用于隔離高壓輸入所述數(shù)字輸入電路的隔離模塊；
[0008]用于限流的限流模塊；
[0009]用于當輸入電壓高于預(yù)設(shè)電壓時關(guān)閉的開關(guān)控制模塊；
[0010]用于開關(guān)控制模塊關(guān)閉時確保數(shù)字輸入電路輸出低電平的下拉模塊；
[0011]用于濾除干擾信號的第一濾波模塊和第二濾波模塊；
[0012]所述隔離模塊的一端為數(shù)字輸入電路的輸入端、通過偏置模塊連接COM+供電端、也通過第二濾波模塊接地，隔離模塊的另一端通過所述限流模塊連接開關(guān)控制模塊的第一端和第一濾波模塊的一端，所述第一濾波模塊的另一端和開關(guān)控制模塊的第二端連接VCC供電端，開關(guān)控制模塊的第三端為數(shù)字輸入電路的輸出端、連接所述后級電路、還通過下拉模塊接地。
[0013]所述的數(shù)字輸入電路中，所述開關(guān)控制模塊包括三極管和第一電阻，所述第一電阻的一端為開關(guān)控制模塊的第一端、連接三極管的基極，第一電阻的另一端連接VCC供電端；所述三極管的發(fā)射集為開關(guān)控制模塊的第二端、連接所述VCC供電端，所述三極管的集電極為開關(guān)控制模塊的第三端。
[0014]所述的數(shù)字輸入電路中，所述隔離模塊包括二極管，所述限流模塊包括第二電阻，所述第二電阻的一端連接三極管的基極和第一濾波模塊的一端，第二電阻的另一端連接二極管的正極，所述二極管的負極為數(shù)字輸入電路的輸入端。
[0015]所述的數(shù)字輸入電路中，所述第一濾波模塊包括第一電容，所述第一電容的一端連接三極管的基極和第二電阻的一端，所述第一電容的另一端連接VCC供電端。
[0016]所述的數(shù)字輸入電路中，所述第二濾波模塊包括第二電容，所述第二電容的一端連接二極管的負極，第二電容的一端接地。
[0017]所述的數(shù)字輸入電路中，所述偏置模塊包括第三電阻，所述第三電阻的一端連接COM+供電端，所述第三電阻的另一端連接二極管的負極。
[0018]所述的數(shù)字輸入電路中，所述下拉模塊包括第四電阻，所述第四電阻的一端連接三極管的集電極，第四電阻的另一端接地。
[0019]所述的數(shù)字輸入電路，還包括用于指示數(shù)字輸入電路的工作狀態(tài)的指示模塊，所述開關(guān)控制模塊的第三端還通過指示模塊接地。
[0020]所述的數(shù)字輸入電路中，所述指示模塊包括LED和第五電阻，所述LED的正極連接所述三極管的集電極，所述LED的負極通過第五電阻接地。
[0021]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供的數(shù)字輸入電路包括:偏置模塊、隔離模塊、限流模塊、開關(guān)控制模塊、下拉模塊、第一濾波模塊和第二濾波模塊，當輸入電壓高于預(yù)設(shè)電壓時，由開關(guān)控制模塊關(guān)閉數(shù)字輸入電路的輸出，并由隔離模塊將外部高壓隔離，防止損壞后級電路，從而提升了電子產(chǎn)品的性能，降低了維護費用。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型實施例提供的數(shù)字輸入電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0023]本實用新型提供一種數(shù)字輸入電路，為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本實用新型進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0024]請參閱圖1，本實用新型提供的數(shù)字輸入電路包括:偏置模塊10、隔離模塊20、限流模塊30、開關(guān)控制模塊40、下拉模塊50、第一濾波模塊60和第二濾波模塊70，所述隔離模塊20的一端為數(shù)字輸入電路的輸入端、通過偏置模塊10連接COM+供電端、也通過第二濾波模塊70接地，隔離模塊20的另一端通過所述限流模塊30連接開關(guān)控制模塊40的第一端和第一濾波模塊60的一端，第一濾波模塊60的另一端和開關(guān)控制模塊40的第二端連接VCC供電端，開關(guān)控制模塊40的第三端為數(shù)字輸入電路的輸出端、連接所述后級電路、還通過下拉模塊50接地。
[0025]其中，第一濾波模塊60和第二濾波模塊70用于濾除干擾信號，具體用于濾除高頻信號干擾。所述開關(guān)控制模塊40用于當輸入電壓高于預(yù)設(shè)電壓時關(guān)閉數(shù)字輸入電路的輸出，從而保護后級電路(如單片機)，所述隔離模塊20用于隔離高壓輸入所述數(shù)字輸入電路。所述偏置模塊10用于提供偏置電流，加強數(shù)字輸入電路的抗干擾能力，限流模塊30用于開關(guān)控制模塊40的輸入電流進行限流，防止開關(guān)控制模塊40損壞。下拉模塊50用于開關(guān)控制模塊40關(guān)閉時確保數(shù)字輸入電路輸出低電平。本實施例中，所述高壓為大于預(yù)設(shè)電壓的電壓。
[0026]請繼續(xù)參閱圖1，所述開關(guān)控制模塊40包括三極管Ql和第一電阻Rl，所述第一電阻Rl的一端為開關(guān)控制模塊40的第一端、連接三極管Ql的基極，第一電阻Rl的另一端連接VCC供電端；所述三極管Ql的發(fā)射集為開關(guān)控制模塊40的第二端、連接所述VCC供電端，所述三極管Ql的集電極為開關(guān)控制模塊40的第三端。所述三極管Ql為PNP三極管，所述第一電阻Rl為三極管Ql的基極上拉電阻。
[0027]其中，所述三極管的型號為S8550，第一電阻的阻值為1-100千歐姆。當然，在其它實施例中，還可采用其它型號的NPN三極管，或者其它類型的開關(guān)管或組件來代替該PNP三極管，本實用新型對此不作限制。
[0028]三極管Ql可以提高抗干擾能力，以5V TTL電路為例，電氣特征是:輸入電壓在0.8V為低電平，2.4V以上為高電平，當三極管Ql的基極為低電平時導(dǎo)通、高電平時截止。假定VCC供電端的電壓為5V，當輸入信號為OV時，如果傳輸線上產(chǎn)生了 2V的干擾，若不使用三極管，則邏輯器件會出現(xiàn)誤判斷，現(xiàn)使用了三極管Q1，可有效判斷，只要外部輸入電壓小于4V (典型)就會判斷為低電平。
[0029]所述隔離模塊20包括二極管D1，所述限流模塊30包括第二電阻R2，所述二極管的型號為IN4148或者其它型號，第二電阻的阻值為1-100千歐姆。所述第二電阻R2的一端連接三極管Ql的基極和第一濾波模塊60的一端，第