[发明专利]基于变压器和正向缓冲器的信号隔离传输方法及电路

说明书

本发明属于通信设备技术领域，公开了基于变压器和正向缓冲器的信号隔离传输方法，包括：将一TTL电平信号串联一颗电阻后输入变压器的初级线圈；输入的TTL电平输入信号发生跳变的时候变压器次级线圈将产生突变电压；将变压器次级线圈标点端相对非标点端的突变电压和正向缓冲器的输出端的当前电压值叠加，并与正向缓冲器的输入阀值进行比较，根据比较结果，正向缓冲器相应将次级线圈的跳变过程变为另一TTL电平输出信号。以及公开了应用所述隔离传输方法的电路，本发明能够降低TTL电平信号的隔离传输的成本，并实现隔离功能。

技术领域

本发明属于通信设备技术领域，尤其涉及基于变压器和正向缓冲器的信号隔离传输方法及电路。

背景技术

在通信设备或者通信系统里经常都会用到TTL电平的信号进行通信或者监控系统运行状态。但是有时两台设备间不共地，甚至同一台设备里不同模块间也不能共地，这样一来两个设备间或者两个模块间就会有不确定的电势差，如果将他们直接相连就可能会干扰他们的正常运行，造成通信故障，甚至烧坏机器。为解决这一问题，通常会将需要传输的TTL电平信号进行电气隔离后再传输，这样一来就解决了共模干扰的问题，也能正常通信。为解决TTL电平信号的隔离传输问题，现有技术常采用光电耦合器来形成隔离，这种做法虽然可行，但是光电耦合器价格较高，尤其是有很多路信号需要隔离传输时，如果都使用光电耦合器进行隔离，成本将会很高。以太网通常使用网络变压器来实现网络数据的隔离传输，成本会使用光耦芯片低很多。但是变压器只能耦合交流信号，故不能直接用变压器来进行TTL电平信号的隔离传输。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于变压器和正向缓冲器的信号隔离传输方法及电路，能够降低TTL电平信号的隔离传输的成本，并实现隔离功能。

本发明实施例是这样实现的：

基于变压器和正向缓冲器的信号隔离传输方法，包括：

将一TTL电平信号串联一颗电阻后输入变压器的初级线圈；

输入的TTL电平信号发生跳变的时候变压器次级线圈将产生突变电压；

将变压器次级线圈标点端相对非标点端的突变电压和正向缓冲器的输出端的当前电压值叠加，并与正向缓冲器的输入阀值进行比较，根据比较结果，正向缓冲器相应将次级线圈的跳变过程变为另一TTL电平输出信号；

其中，变压器次级线圈标点端通过另一电阻与正向缓冲器的输入端连接，正向缓冲器的输出端与变压器次级线圈非标点端连接；

其中，当输入的TTL电平信号由0变为1时，所述叠加后电压大于或等于Voh，正向缓冲器输出端的电压将跳变为高电平Voh，当输入的TTL电平信号由1变为0时，所述叠加后电压小于或等于0，正向缓冲器输出端的电压将跳变为低电平Vol；

其中，正向缓冲器的输出端的高电平电压为Voh，正向缓冲器的输出端的低电平电压为Vol，变压器次级线圈标点端相对非标点端的负向突变电压为-VS，变压器次级线圈标点端相对非标点端的正向突变电压为VS，VS大于Voh。

应用所述隔离传输方法的电路，包括：变压器、正向缓冲器、第一电阻和第二电阻，第一电阻的一端接TTL电平信号输入端，另一端连接变压器初级线圈的标点端，变压器初级线圈的非标点端接第一信号地，变压器次级线圈的非标点端接正向缓冲器的输出端，变压器次级线圈的标点端接第二电阻的一端，第二电阻的另一端接正向缓冲器的输入端，正向缓冲器的输出端作为隔离后的TTL电平信号输出端。

本发明实施例与使用光耦器件或者磁耦器件相比，使用基于变压器和正向缓冲器的TTL电平信号的隔离传输电路成本将会低很多，不到前者的一半，尤其是在多路TTL电平信号需要隔离传输的系统中成本优势更加明显。

附图说明

图1是本发明隔离传输电路原理图；

图2是图1中各个位置的信号波形图。