高速隔离门集成模块制造技术

本实用新型专利技术是一种高速隔离门集成模块，是一种能在不共地系统间传送数字脉冲信号的通用电子元器件。本实用新型专利技术提高了脉冲传输速度，其平均传输时间及输出脉冲的上升、下降时间可以小于５０ｎｓ。它由外壳，以及焊有导电引脚、偏压电路、输入及调制电路、隔直电路、隔离变压器、快速整流滤波电路、输出接口电路的电路板组成。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术是一种通用电子元器件。更具体地说一种能在不共地系统间传送数字脉冲信号的高速隔离门集成模块。已有技术，例如使用光电耦合器件构成的隔离电路，它的脉冲传输时间为微秒级，这对于那些需要更高速度传送脉冲信号的场合是不能满足要求的。本技术的任务在于提供一种高速隔离门电路，其平均传输时间及输出脉冲的上升、下降时间可以小于50毫微秒；另外，它可以制成1个隔离单元的，也可以制成2个单元的，也可以做成若干个满足实际需要的隔离单元的电路。解决上述任务的技术方案的特点是具有一个槽式外壳［20］、它可以由金属或绝缘材料制成。在所说的槽式外壳里装有电路板总成［21］、所说的电路板总成由电路板［17］和电路板［18］依靠金属引脚［19］连接组成。在所说的电路板［17］和［18］上面，装有若干个隔离单元电路和共用偏压电路［4］。所说的隔离单元电路［1］由输入及调制电路［6］隔直电路［2］、隔离变压器［3］、快速整流滤波电路［5］、输出接口电路［7］组成。输入及调制电路［6］的两个输入端之一、作为隔离单元电路［1］的输入端［8］、而它的另一个输入端作为隔离单元电路［1］的调制脉冲输入端［9］，它的输出端与隔直电路［2］的一端相连；隔直电路的另一端与隔离变压器［3］的一个输入端相连；隔离变压器的另一输入端与大地或模拟地相连，隔离变压器的输出端a或者a、c与快速整流滤波电路［5］的输入端相连，输出端b与偏压电路［4］的输出端相连；快速整流滤波电路的输出端与输出接口电路［7］的输入端相接，而另一端与模拟地或大地相连；输出接口电路的输出端作为隔离单元电路［1］的输出端［10］；偏压电路［4］的输入端［11］输入偏置电压，而另一端与模拟地或大地相连。高速隔离门集成模块的输入端［8］与输出端［10］数量相等、两两相对；并有一个调制脉冲输入端［9］和一个偏置电压输入端［11］，另有一个端接大地，一个端接模拟地。所说的输入及调制电路［6］可以由正负逻辑的与门、与非门等电路构成。所说的隔直电路由电容器构成。所说的隔离变压器有初级、次级线圈，初级线圈一组，有两个输入端，当快速整流滤波电路采用半波整流则次级线圈有两个输出端a、b，当快速整流滤波电路采用全波整流则次级线圈有中心抽头，这样就有3个输出端a、b、c。图(四)上是半波整流接线方法；图(五)是全波整流接线方法。快速整流滤波电路［5］由二极管［12］、电阻器［13］和电容器［14］构成。半波快速整流滤波电路，二极管［12］的负极与电阻器的一端、电容器［14］的一端相连作为该电路输出端、二极管的正极作为该电路的输入端，电阻器的另一端与电容器的另一端相连作为该电路的接地端(模拟地或大地)。全波快速整流滤波电路，2个二极管［12］的负极与电阻器［13］的一端及电容器［14］的一端相连作为该电路的输出端；2个二极管的正极作为该电路的输入端；电阻器的另一端和电容器的另一端相连作为接地端(模拟地或大地)。输出接口电路［7］可以由反相器、驱动器、译码器、锁存器、触发器、与门、与非门、或门、或非门、电压比较器等电路构成。偏压电路［4］由二极管［15］与电阻器［16］构成，二极管的正极与电阻器的一端相连作为电路的输出端，电阻器的另一端作为该电路的偏置电压输入端，二极管的负极作为接地端(模拟地或大地)。具体的电路原理和结构将结合下面的实施例说明图(一)是高速隔离门集成模块的外型图；图(二)是电路板总成的构型图；图(三)是外壳图；图(四)是高速隔离反相门集成模块电路图；图(五)是全波快速整流滤波电路的线路图；图(六)是电路板［17］的安装图；图(七)是电路板［18］的安装图。图(一)是六单元高速隔离门集成模块，它的16个引出脚由导电性好，弹性好的金属制成，8个为一列、两列平行相对，脚间距离按集成电路插座国际通行标准制造。图(二)的电路板总成靠16个引脚连结，坚固可靠。图(三)的外壳使用金属材料制造。图(四)是本技术的一种实施电路的方案。图中输入及调制电路［6］使用与非门电路；快速整流滤波电路［5］是半波整流型的；输出接口电路［7］使用反相器电路。从调制脉冲输入端［9］送入的是连续高频脉冲，从偏压电路送入的是5V电压。当某个隔离单元电路的输入端［8］输入为高电平“1”时，与非门［6］输出是高频脉冲，其频率与调制脉冲输入端［9］送入的高频脉冲频冲率相同，此高频脉冲通过隔直电容［2］输入隔离变压器［3］、由电磁感应，在次级线圈上得到一个同频率的高频脉冲信号，此脉冲信号经快速整流滤波电路［5］整流、滤波变成高电平，此高电平经输出反电器［7］，输出为低电平“0”。反之，如某个隔离单元电路的输入端［8］输入为低电平“0”时，则与非门［6］输出不再是高频脉冲，而是一高电平“1”，此时隔离变压器［3］次级绕组上无高频脉冲输出，快速整流滤波电路［5］的输出为低电平“0”，此低电平经输出反相器［7］，输出为高电平“1”。因为图(四)中各隔离单元电路的输入和输出信号反相，构成了隔离反相器。偏压电路［4］为各个隔离单元电路中的快速整流滤波电路［5］中的二级管［12］提供一个正向偏压，以提高整流效率。在隔离单元电路［1］中，如果使用输出功率较大的输入及调制电路［6］，又使用输入短路电流较小的输出接口电路［7］，那未偏压电路［4］可以省略。图(五)的全波整流滤波电路，可以减少该电路中RC滤波电路的时间常数，进一步提高脉冲传输速度。若输入及调制电路用74SOO，隔直电路用100PF电容器，二极管［12］用2CK70，电阻器［13］采用1K，电容器［14］用15PF，输出接口电路用74SO4，二极管［15］用2CK70，电阻器［16］采用200Ω，调制脉冲输入端［9］送入70MHZ高频脉冲，偏置电压为5V。那末本实施例具有以下技术指标1、平均传输时间小于50毫微秒；2、输出脉冲的上升、下降时间小于50毫微秒；3、隔离电容小于20PF(六单元)；4、隔离电阻大于100MΩ；5、耐压大于500V(直流)。本技术的制造可以用分立元器件，也可以除隔离变压器外全部集成化制造成固体电路。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能在不共地系统间传送数字脉冲信号的通用电子元件，具体的说是一种高速隔离门集成模块，其特征是有若干个隔离单元电路［１］和共用偏压电路［４］，所说的隔离单元电路［１］由输入及调制电路［６］，隔直电路［２］、隔离变压器［３］、快速整流滤波电路［５］、输出接口电路［７］组成，输入及调制电路［６］的两个输入端之一，作为隔离单元电路［１］的输入端［８］，而它的另一个输入端作为隔离单元电路［１］的调制脉冲输入端［９］，它的输出端与隔直电路的一端相连；隔直电路的另一端与隔离变压器［３］的一个输入端相连；隔离变压器的另一端入端与大地或模拟地相连；隔离变压器的输出端ａ或者ａ、ｃ与快速整流滤波电路［５］的输入端相连，输出端ｂ与偏压电路［４］的输出端相连；快速整流滤波电路的输出端与输出接口电路［７］的输入端相连，而另一端与模拟地或大地相连；输出接口电路的输出端作为隔离单元电路［１］的输出端［１０］；偏压电路［４］的输入端［１１］输入偏置电压，而另一端与模拟地或大地相连，高速隔离门集成模块的输入端［８］与输出端［１０］数量相等、两两相对；并有一个调制脉冲输入端［９］和一个偏置电压输入端［１１］，另有一个端接大地，一个端接模拟地。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种能在不共地系统间传送数字脉冲信号的通用电子元件，具体的说是一种高速隔离门集成模块，其特征是有若干个隔离单元电路[1]和共用偏压电路[4]，所说的隔离单元电路[1]由输入及调制电路[6]，隔直电路[2]、隔离变压器[3]、快速整流滤波电路[5]、输出接口电路[7]组成，输入及调制电路[6]的两个输入端之一，作为隔离单元电路[1]的输入端[8]，而它的另一个输入端作为隔离单元电路[1]的调制脉冲输入端[9]，它的输出端与隔直电路的一端相连；隔直电路的另一端与隔离变压器[3]的一个输入端相连；隔离变压器的另一输入端与大地或模拟地相连；隔离变压器的输出端a或者a、c与快速整流滤波电路[5]的输入端相连，输出端b与偏压电路[4]的输出端相连；快速整流滤波电路的输出端与输出接口电路[7]的输入端相连，而另一端与模拟地或大地相连；输出接口电路的输出端作为隔离单元电路[1]的输出端[10]；偏压电路[4]的输入端[11]输入偏置电压，而另一端与模拟地或大地相连，高速隔离门集成模块的输入端[8]与输出端[10]数量相等、两两相对；并...

【专利技术属性】
技术研发人员：林家义，
申请(专利权)人：林家义，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]