[实用新型]一种GPS接收电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及GPS对时技术领域，具体地说涉及一种GPS接收电路。

背景技术

GPS对时装置的对时接口按物理层主要有RS485方式与空接点(有源24V)方式两种。

RS485方式是将所有装置挂在RS485总线上，GPS装置定时(一般是整秒时)通过差分线A(+)与B(-)的电平变化脉冲向装置发出对时信号。

空接点方式是类似于继电器的接点信号，GPS装置对时接点输出与每台装置对时输入一一对应连接。空接点方式不能承受高电压，一般要求是24V开入。

通常，GPS的输入电路为了适应上述两种对时方式需设计两种电路，一种是24V开入电路，另一种是隔离485电路。不仅需占用电路板较大空间，而且电路成本较高。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型旨在提供一种能适应两种对时方式的新型GPS接收电路。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种GPS接收电路，GPS+信号通过串联限流电阻及串联稳压管V1接到光耦D1输入端1脚，所述限流电阻包括相并联的电阻R1和电阻R2，GPS-信号接到光耦D1输入端2脚，跳线X1与稳压管V1并联。为提高抗干扰能力，在GPS+与GPS-之间连接一个双向瞬态抑制二极管T1，为防止反向电压损坏光耦D1，在光耦D1的1、2脚之间并了一个二极管V2，二极管V2的A极接光耦D1的2脚，二极管V2的K极接光耦D1的1脚。

所述光耦D1的3脚接GND，光耦D1的4脚通过上拉电阻R3接到5V。为了提高抗干扰能力，所述光耦D1的4脚接到施密特触发器D2(5V电源)的2脚，施密特触发器一D2的输出脚4脚接到施密特触发器二D3的2脚，并通过施密特触发器二D3的4脚转换成3.3V电平信号并通过串联端接电阻R4送给CPU。

上述电路中，施密特触发器D2的电源脚5脚接5V，且通过去耦电容C1接GND，施密特触发器一D2的3脚接GND。

上述电路中，施密特触发器二D3的电源脚5脚接3.3V，且通过去耦电容C2接GND，施密特触发器二D3的3脚接GND。

本实用新型的有益效果是：采用光耦来接收RS485差分信号，能适应不同的对时方式，省掉了隔离DC-DC、485接口芯片等，使得电路更加简化，提高了可靠性，节省了板面积及成本。

附图说明

图1是本实用新型的GPS接收电路的原理图；

图2是RS485接口芯片SN75LBC184的差分输出电压和输出电流的关系图；

图3是光耦TLP114A的LED侧电压、电流的关系图；

图4是光耦TLP114A前向电流与电流传输比的关系图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

如附图1所示，本质上是采用光耦来接收RS485差分信号。通常的24V开入电路不能用来接收5V的RS485差分信号，因为为了提高抗干扰能力，一般会串一个12V的稳压管。本方案采用在稳压管两端并联跳线X1的方法，当需接收485信号时，将跳线X1短接。采用本电路接收RS485差分对时信号时有两个重要性能：1)对时的精度；2)GPS装置RS485接口能连接多少个装置。其中，第1个性能(对时精度)取决于采用高速光耦还是普通光耦，且仅取决于下降沿，高速光耦(如TLP114)信号下降沿时间小于0.3μS，而普通光耦(如TLP127)的下降沿时间小于20μS，但由于高速光耦的电流传输比较小，对第2项性能会有一定影响。第2项性能取决于GPS装置RS485接口的驱动能力、光耦参数及串联限流电阻的阻值。

现以实例来说明第2项性能如何推导。例如，串联限流电阻R1、R2均取2K，±5％，2010封装电阻，GPS装置RS485接口使用SN75LBC184，光耦使用TLP114A。附图2为SN75LBC184差分输出电压和输出电流的关系。现降额使用，VCC取4.5V，输出电流取20mA，则差分输出电压约为2.3V。附图3为TLP114A的LED侧电压、电流的关系，I_F电流为1mA时，V_F最坏情况为1.3V，则I_F＝2.3-1.3/1000＝0.001(A)。

RS485输出电流取20mA时可驱动20个这样的接收电路。