二電阻R2的另一端連接二極管Dl的正極，所述二極管Dl的負(fù)極為數(shù)字輸入電路的輸入端。所述二極管Dl為單向?qū)ㄆ骷?，?dāng)輸入電壓高于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，二極管Dl截止。所述第二電阻R2為三極管Ql輸入電阻，用于限制三極管Ql基極電流。
[0030]請繼續(xù)參閱圖1，所述第一濾波模塊60包括第一電容Cl，所述第一電容Cl的一端連接VCC供電端，所述第一電容Cl的另一端連接三極管Ql的基極和第二電阻R2的一端。[0031 ] 相應(yīng)的，所述第二濾波模塊70包括第二電容C2，所述第二電容C2的一端連接二極管Dl的負(fù)極，第二電容C2的一端接地。
[0032]其中，所述第一電容Cl的容值為0.0l-lOuF，第二電容C2的容值為100_2000pF。
輸入信號先經(jīng)第二電容C2進(jìn)行輸入濾波去掉高頻信號后，再由所述第一電容Cl濾除高頻信號。
[0033]請繼續(xù)參閱圖1，所述偏置模塊10包括第三電阻R3，所述第三電阻R3的一端連接COM+供電端，所述第三電阻E3的另一端連接二極管Dl的負(fù)極。所述下拉模塊50包括第四電阻R4，所述第四電阻R4的一端連接三極管Ql的集電極，第四電阻R4的另一端接地。
[0034]其中，COM+供電端為外部電壓電源，如24V、48V等。所述第三電阻R3的阻值為0.3-1千歐姆，用于提供偏置電流，加強(qiáng)電路的抗干擾能力。所述第四電阻R4的阻值為1-100千歐姆，用于保證三極管Ql截止時(shí)，三極管Ql輸出低電平。
[0035]進(jìn)一步的，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80，所述開關(guān)控制模塊40的第三端還通過指示模塊80接地。其中，所述指示模塊80包括LED D2和第五電阻R5，所述LED D2的正極連接所述三極管Ql的集電極，所述LED D2的負(fù)極通過第五電阻R5接地。在數(shù)字輸入電路低于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，該指示模塊80啟動，即三極管Ql導(dǎo)通時(shí)，所述LED D2點(diǎn)亮，三極管Ql截止時(shí)，LED D2熄滅。
[0036]為了更好的理解本實(shí)用新型，以下結(jié)合圖1對本實(shí)用新型提供的數(shù)字輸入電路進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0037]當(dāng)輸入信號的電壓低于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，三極管Ql導(dǎo)通，輸入信號從圖1中的IN處輸入所述的數(shù)字輸入電路，經(jīng)第二電容C2濾波去除大部分高頻干擾信號，再經(jīng)二極管Dl和第二電阻R2限流后，經(jīng)第一電容Cl濾波去除高頻信號，穩(wěn)定的信號通過三極管Ql的集電極輸出，此時(shí)LED D2的正極為高電平而點(diǎn)亮。
[0038]當(dāng)輸入信號的電壓高于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，三極管Ql截止，此時(shí)二極管Dl也截止，二極管Dl可靠阻止外部輸入信號輸入數(shù)字輸入電路，所述第一電阻Rl保證二極管Dl截止時(shí)，三極管Ql可靠關(guān)閉，并且還對第一電容Cl放電，迅速降低第一電容Cl兩端的電壓。
[0039]上述分析可知，輸入信號的電壓為負(fù)允許最大值至正向允許最大值，輸出為o~vcc，實(shí)現(xiàn)使外部高電壓信號不進(jìn)入邏輯區(qū)域，從而實(shí)現(xiàn)為電路的保護(hù)。
[0040]因此，輸入信號高于VCC時(shí)，本電路輸出信號為0V，輸入信號低于VCC-Vb時(shí)，輸出為VCC。其中，Vb為二級管和三級管的電壓降，約為0.3V~1V?本實(shí)用新型通過三極管Ql實(shí)現(xiàn)輸入信號有確定的辨別電平，使數(shù)字輸入電路可靠的高低電平。本實(shí)用新型的數(shù)字輸入電路可應(yīng)用至輸入0~24V，輸出0~5V的數(shù)字電路中，并且可通過適當(dāng)選擇二極管D1、第三電阻R3和第二電容C2的規(guī)格，可使輸入電壓可以達(dá)到-100V~+100V。
[0041]可以理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)字輸入電路，用于保護(hù)后級電路不被高壓損壞，其特征在于，包括: 用于提供偏置電流的偏置模塊； 用于隔離高壓輸入所述數(shù)字輸入電路的隔離模塊； 用于限流的限流模塊； 用于當(dāng)輸入電壓高于預(yù)設(shè)電壓時(shí)關(guān)閉的開關(guān)控制模塊； 用于開關(guān)控制模塊關(guān)閉時(shí)確保數(shù)字輸入電路輸出低電平的下拉模塊； 用于濾除干擾信號的第一濾波模塊和第二濾波模塊； 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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字輸入電路，其特征在于，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。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字輸入電路，其特征在于，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(fù)極為數(shù)字輸入電路的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的數(shù)字輸入電路，其特征在于，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。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)字輸入電路，其特征在于，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(fù)極，第二電容的一端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字輸入電路，其特征在于，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(fù)極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字輸入電路，其特征在于，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。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)字輸入電路，其特征在于，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。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)字輸入電路，其特征在于，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(fù)極通過第五電阻接地。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種數(shù)字輸入電路，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(dāng)輸入電壓高于預(yù)設(shè)電壓時(shí)，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(hù)費(fèi)用。
【IPC分類】G05B19-04
【公開號】CN204613635
【申請?zhí)枴緾N201520314298
【發(fā)明人】楊照輝
【申請人】深圳市施美森科技有限公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月15日