一种编码器限流保护电路的制作方法

1.本发明属于编码器领域，具体涉及一种具有整流保护的编码器电路。


背景技术：

2.编码器是将信号或数据进行编制、转换为可用以通讯、传输和存储的信号形式的设备。编码器根据工作原理和参数要求的不同，有不同的信号输出方式，一般分为模拟输出和数字输出两种为正确使用编码器，其中数字输出有分为方波(ttl、htl)，集电极开路(pnp、npn)，推拉式等多种形式。模拟输入又分为电流和电压输出两种，为正确使用编码器，需要针对不同的输出形式的编码器要配备不同的输入电路。
3.目前，通常的控制系统的编码器电路仅仅这对一或者几种输入形式使用，但需求改变时，或者编码器输入不同是，则控制系统的编码器输入电路就不能应用，这样只能更换控系统或者用其他编码器替代，为系统设计带来很大不变，而且在实际应用中，为了防止电路受到脉冲电压破坏，往往会设置保护电路。然而，现有的技术中，这些保护电路设计功能单一，成本较高，电路设计也较复杂。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种编码器限流保护电路。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
5.一种编码器限流保护电路，包括：限流电路、运算电路和整形输出电路，其中，
6.所述限流电路用于对输入信号进行限流处理，得到所述限流信号，电连接所述运算电路；
7.接所述运算电路用于将所述限流信号转换为单极编码信号，电连接所述整形输出电路；
8.所述整形输出电路用于将所述单极编码信号整形为数字编码信号。
9.在本发明的一个实施例中，所述限流电路包括：三极管t、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、二极管d5、输出端vout；其中，
10.所述三极管t的集电极连接所述输入信号的正极；
11.所述二极管d5的正极连接所述输入信号的负极；
12.所述电阻r1连接在所述三极管t的基极与集电极之间；
13.所述地租r2连接在所述三极管t的基极与发射极之间；
14.所述电阻r3、所述电阻r4与所述二极管d5串联在所述输入信号的负极与所述三极管发射极之间，所述电阻r4连接所述二极管d5的负极；
15.所述电阻r4与所述二极管d5连接的节点处，连接所述输出端vout的正极；
16.所述二极管d5的正极连接所述输出端vout的负极。
17.在本发明的一个实施例中，所述二极管d5为稳压二极管。
18.在本发明的一个实施例中，所述二极管d5的击穿电压为5v。
19.在本发明的一个实施例中，所述三极管t为npn管。
20.在本发明的一个实施例中，所述运算电路，所述二极管d1和所述二极管d3为稳压二极管；所述二极管d2为发光二极管。
21.在本发明的一个实施例中，所述运算电路，包括：电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、、电阻r9、电阻r10、电容c1、电容c2、差分放大器t1，其中，
22.所述输出端vout的正极连接所述电阻r5的一端，所述电阻r5另一端连接所述差分放大器t1的正极输入端；
23.所述电阻r7的一端连接所述差分放大器t1的正极输入端，所述电阻r7的另一端连接电源电压vdd；
24.所述输出端vout的负极连接所述电阻r6的一端，所述电阻r6另一端连接所述差分放大器t1的负极输入端；
25.所述电阻r8的一端连接所述差分放大器t1的负极输入端，所述电阻r8的另一端连接电源电压vdd；
26.所述电容c1的与所述电阻r9并联后，一端连接所述差分放大器t1的正极输入端，另一端连接差分放大器t1的输出端；
27.所述电阻r10串联在所述差分放大器t输出端与所述运算电路输出端之间，且所述运算电路输出端通过电容c2连接地电压。
28.在本发明的一个实施例中，整形输出电路，包括：电阻r11、电阻r12、电阻r13、差分放大器t2，其中，
29.所述差分放大器t2的正极输入端输入所述单极编码信号；
30.所述差分放大器t2的负极输入端连接电源电压vdd，且所述差分放大器t2的负极输入端通过所述电阻r11连接地电压；
31.所述差分放大器t2的负极输入端通过所述电阻r12连接所述差分放大器t2的输出端；
32.所述差分放大器t2的输出端通过所述电阻r13输出所述数字编码信号。
33.在本发明的一个实施例中，所述电容c1、所述电容c2的容值为0.1μf。
34.在本发明的一个实施例中，所述电容c1、所述电容c2的容值为0.1μf。
35.与现有技术相比，本发明的有益效果：
36.1.本发明提供的一种编码器限流保护电路，可以同时处理数字差分编码信号和模拟差分编码信号，可以适用于不同类型的编码器，为控制系统设计带来极大便利，具有很广泛的应用；
37.2.本发明提供的一种编码器限流保护电路，能够实现限流保护及稳压功能，对内部电路或者电压电流输出电路实现了有效的保护，对输入信号进行了限流保护处理，使编码器具有更强的鲁棒性。
附图说明
38.图1为本发明实施例提供的一种编码器限流保护电路的结构示意图；
39.图2为本发明实施例提供的限流电路的电路图；
40.图3为本发明实施例提供的运算电路的电路图；
41.图4为本发明实施例提供的输出整形电路的电路图。
具体实施方式
42.下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
43.实施例一
44.请参见图1至图4，图1为本发明实施例提供的一种编码器限流保护电路的结构示意图，图2为本发明实施例提供的限流电路的电路图，图3为本发明实施例提供的运算电路的电路图，图4为本发明实施例提供的输出整形电路的电路图。如图1所示，一种编码器限流保护电路，其特征在于，包括：限流电路、运算电路和整形输出电路，其中，所述限流电路用于对输入信号进行限流处理，得到所述限流信号，电连接所述运算电路；接所述运算电路用于将所述限流信号转换为单极编码信号，电连接所述整形输出电路；所述整形输出电路用于将所述单极编码信号整形为数字编码信号。
45.具体的，所述限流电路包括：三极管t、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、二极管d5、输出端vout；其中，
46.所述三极管t的集电极连接所述输入信号的正极；
47.所述二极管d5的正极连接所述输入信号的负极；
48.所述电阻r1连接在所述三极管t的基极与集电极之间；
49.所述地租r2连接在所述三极管t的基极与发射极之间；
50.所述电阻r3、所述电阻r4与所述二极管d5串联在所述输入信号的负极与所述三极管发射极之间，所述电阻r4连接所述二极管d5的负极；
51.所述电阻r4与所述二极管d5连接的节点处，连接所述输出端vout的正极；
52.所述二极管d5的正极连接所述输出端vout的负极。
53.优选的，所述二极管d5为稳压二极管。
54.进一步地，所述二极管d5的击穿电压为5v。
55.进一步地，所述三极管t为npn管。
56.具体的，所述运算电路，所述二极管d1和所述二极管d3为稳压二极管；所述二极管d2为发光二极管。
57.具体地，当通过该整流限流电路的电流小于设定值时，由电阻r1提供三极管t的偏置电流，三极管t饱和导通，对电流不起控制作用；当电流大于或等于设定值时，电阻r3上的压降增大，电阻r3上的压降与三极管t的pn结压的和接近电阻r2的压降，于是开始限制三极管t通过的电流，这样就把电流限制在一定的水平。优选的，也可将电阻r2换成一个稳压管，限流更为精确。
58.具体的，所述运算电路，包括：电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、、电阻r9、电阻r10、电容c1、电容c2、差分放大器t1，其中，
59.所述输出端vout的正极连接所述电阻r5的一端，所述电阻r5另一端连接所述差分放大器t1的正极输入端；
60.所述电阻r7的一端连接所述差分放大器t1的正极输入端，所述电阻r7的另一端连接电源电压vdd；
61.所述输出端vout的负极连接所述电阻r6的一端，所述电阻r6另一端连接所述差分放大器t1的负极输入端；
62.所述电阻r8的一端连接所述差分放大器t1的负极输入端，所述电阻r8的另一端连接电源电压vdd；
63.所述电容c1的与所述电阻r9并联后，一端连接所述差分放大器t1的正极输入端，另一端连接差分放大器t1的输出端；
64.所述电阻r10串联在所述差分放大器t输出端与所述运算电路输出端之间，且所述运算电路输出端通过电容c2连接地电压。
65.具体的，整形输出电路，包括：电阻r11、电阻r12、电阻r13、差分放大器t2，其中，
66.所述差分放大器t2的正极输入端输入所述单极编码信号；
67.所述差分放大器t2的负极输入端连接电源电压vdd，且所述差分放大器t2的负极输入端通过所述电阻r11连接地电压；
68.所述差分放大器t2的负极输入端通过所述电阻r12连接所述差分放大器t2的输出端；
69.所述差分放大器t2的输出端通过所述电阻r13输出所述数字编码信号。
70.具体的，所述电容c1、所述电容c2的容值为0.1μf。
71.本发明提供的编码器限流保护电路，可以同时处理数字差分编码信号和模拟差分编码信号，可以适用于不同类型的编码器，为控制系统设计带来极大便利，且能够实现限流保护及稳压功能，对内部电路或者电压电流输出电路实现了有效的保护，对输入信号进行了限流保护处理，使编码器具有更强的鲁棒性，具有很广泛的应用。
72.本发明提供的编码器稳压保护电路，可以同时处理数字差分编码信号和模拟差分编码信号，可以适用于不同类型的编码器，为控制系统设计带来极大便利，同时本发明提供的具有整流保护的编码器电路，对输入信号进行了稳压保护处理，对电路进行了有效的保护，使编码器具有更强的鲁棒性，具有很广泛的应用。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。