[实用新型]信号隔离电路和具有其的光耦通讯电路

说明书

本实用新型提供了一种信号隔离电路和具有其的光耦通讯电路。其中，该信号隔离电路中，采用包括第一反相器、第一光耦和第二光耦的信号隔离电路构成互补推挽式电路，由于该第一光耦的三极管发射极与电源直接电连接而不再串接电阻，因此第一光耦的三极管充放电时间达到最小，消除了第一光耦的三极管充放电时间对于识别电平持续时间的影响，从而提高了信号隔离电路的频率特性。通过本实用新型，解决了采用低速光耦隔离电路的通讯电路的通讯效率低的问题，提高了采用低速光耦隔离电路的通讯电路的通讯效率。

技术领域

本实用新型涉及通信领域，具体而言，涉及一种信号隔离电路和具有其的光耦通讯电路。

背景技术

目前空调等行业采用的485通讯和UART通讯方式，在收发两端都需要进行信号隔离处理。目前，进行信号隔离处理最普遍最合适的方式是通过光耦进行信号隔离。

在采用光耦隔离数字信号进行控制系统设计时，光耦的传输特性(即传输速度)往往成为系统最大数据传输速率的决定因素。在许多总线式结构的工业测控系统中，为了防止各模块之间的相互干扰，同时不降低通讯波特率，不得不采用高速光耦来实现模块之间的进行相互隔离。图1是现有技术的具有信号隔离电路的光耦通讯电路的电路图，参考图1，由于低速光耦的光敏三极管的开关时间较高速光耦大，限制了低速光耦的频率特性，因此在通讯波特率较高的场景下无法使用低速光耦替代高速光耦。

例如，常用通讯波特率为9600bps，即9.6KHz，就是说发送端输出104us(1/9600)的方波。如图2所示，在采用低速光耦的情况下，接收端由于低速光耦的光敏三极管的开关需要时间(跟温度、电流有关，在图2所示情况下三极管达到饱和需要的时间大于36.5us)，导致识别电平只有67.5us。由于接收端识别所需时间的限制，67.5us的识别电平会导致接收端识别不出数据。

参考图2，以接收端RX-1为例，在接收端RX-1与VCC-1之间串联有电阻R2，该电阻R2的阻值选择既不能过大，也不能过小。在R2过小时，由于U_RX-1＝3.3-IcR2≥0.6V，这时会导致低电平过高，导致接收端的芯片无法识别出数据。按极限看R2最小为0，此时U_RX-1＝3.3V，接收端RX-1处电压不会改变，则接收端的芯片无法识别出数据。在R2过大时，由于三极管的集电极和发射极之间的分布电容Cce的存在，电容两端电压不能突变；R2越大，Cce需要充放电时间越长，导致了采用低速光耦的情况下，接收端的识别电平时间变小。

为了让接收端有足够的时间来识别，常用措施是将通讯波特率改为4800bps，即最小输出波形为208us的方波，这样接收端的波形就会相应加长，那么输出波形就是67.5+104us。

但是，通讯波特率从9600bps改为4800bps后，同等时间内发送/接收的数据量减少了一半，将会严重影响通讯效率。

然而，由于高速光耦价格高，如果采用高速光耦设计光耦隔离电路，则又将面临成本增加的问题。

综上所述，针对相关技术中采用低速光耦隔离电路的通讯电路的通讯效率低，或者采用高速光耦隔离电路的通讯电路的成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型提供了一种信号隔离电路和具有其的光耦通讯电路，以至少解决相关技术中采用低速光耦隔离电路的通讯电路的通讯效率低的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种信号隔离电路，用于隔离发送端和接收端的信号，包括：第一反相器、第一光耦和第二光耦，其中：

所述第一反相器，其输入端与所述发送端电连接，其输出端输出发送端信号的反相信号；

所述第一光耦受到所述反相信号的控制，所述第二光耦受到所述发送端信号的控制，以使所述第一光耦和所述第二光耦根据所述发送端信号的相位变化而轮流导通；