專利名稱：一種帶隔離的usb采集器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了一種帶隔離的USB采集器。
背景技術(shù)：
USB接口由于其可以熱插拔、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、可以連接多臺(tái)設(shè)備等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為計(jì)算機(jī)及其他設(shè)備的的標(biāo)準(zhǔn)接口。然而現(xiàn)有的利用USB接口連接的設(shè)備之間，基本都是通過A型USB接口直接相連，而沒有進(jìn)行信號(hào)隔離，當(dāng)采集的信號(hào)通過USB接口向設(shè)備傳送時(shí)，由于外界雷擊、強(qiáng)電干擾、電源電壓波動(dòng)等原因產(chǎn)生電位差時(shí)，容易燒壞接口芯片，造成通信中斷，給用戶帶來經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)在的一些醫(yī)療儀器、高電壓數(shù)據(jù)采集設(shè)備和人機(jī)接口設(shè)備上也有使用USB接口，通過設(shè)置的USB接口與信號(hào)采集設(shè)備連接，但是這些設(shè)備對(duì)USB接口的耐壓提出了更高的要求，目前的USB接口一般還不能承受這些設(shè)備對(duì)高壓要求?，F(xiàn)有的USB采集器，一般采用光耦隔離器和TTL電路實(shí)現(xiàn)兩種不同結(jié)構(gòu)接口間電壓的隔離與轉(zhuǎn)換。由于其采用的光耦隔離器的功耗較高，而且存在不穩(wěn)定的電流傳輸率和電流的非線性傳輸性，因此傳輸速率較低，其使用的溫度范圍較窄，使用壽命也比較短。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種功耗小、傳輸率高、耐高壓的一種帶隔離的USB采集器。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的一種帶隔離的USB采集器，包括A型USB接口、 H0505 芯片、ADuM4160 芯片、HT82K96E 芯片和接口。其中A型USB接口的1號(hào)端口接地，2號(hào)端口和3號(hào)端口分別通過ΜΩ的電阻與 ADuM4160芯片的7號(hào)端口和6號(hào)端口電聯(lián)接，4號(hào)端口接+5V電源。H0505芯片的1號(hào)端口通過第一電感接+5V電源的同時(shí)通過4. 7 μ F的第一電容的電容接地，2號(hào)端口接地，3號(hào)端口接地，4號(hào)端口通過第二電感接電源Vcc。ADUM4160芯片的1號(hào)端口接+5V電源，3號(hào)、4號(hào)和5號(hào)端口并聯(lián)口通過串聯(lián)的兩個(gè) 0. IyF的第三電容和第四電容接+5V電源，2號(hào)端口在接地的同時(shí)與第三電容和第四電容的共同端電聯(lián)接，8號(hào)端口接地，9號(hào)端口接地，10號(hào)端口通過22 Ω的第七電阻與ΗΤ82Κ96Ε 芯片的22號(hào)端口電聯(lián)接，11號(hào)端口通過22 Ω的第八電阻與ΗΤ82Κ96Ε芯片的21號(hào)端口電聯(lián)接，12號(hào)、13號(hào)和14號(hào)端口并聯(lián)后通過0. 1 μ F的第五電容接地。ΗΤ82Κ96Ε芯片的31號(hào)端口與ΗΤ82Κ96Ε芯片的震蕩電路電聯(lián)接的同時(shí)通過第三電感接地，32號(hào)端口通過IOOkQ的第九電阻和第四電感串聯(lián)接電源Vcc的同時(shí)通過IOOkQ 的第九電阻和1.汕Ω的第六電阻串聯(lián)接ADuM4160芯片的11號(hào)端口，19號(hào)端口通過10 μ F 的第九電容接地，23號(hào)端口通過0. 1 μ F的第二十電容接地的同時(shí)通過第八電感與接口的2 號(hào)端口電聯(lián)接，5號(hào)端口接地。接口的1號(hào)端口與MkQ的第十三電阻的一端連接，第十三電阻的另一端通過 10 μ F的第十八電容接地的同時(shí)通過第七電感與第五電感和第十七電容的共同端電聯(lián)接。
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具體的，還包括第一 LED和第二 LED，所述第一 LED的負(fù)極接地，正極通過330 Ω的第十五電阻與第七電感和第十三電阻的共同端電聯(lián)接；所述第二LED的負(fù)極與ΗΤ82Κ96Ε芯片的6號(hào)端口電聯(lián)接，正極通過330 Ω的第十四電阻與第七電感和第十三電阻的共同端電聯(lián)接。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是1、信號(hào)隔離采用磁耦的ADUM4160隔離器，使USB設(shè)備隔離器的功耗僅為光耦隔離器的1/6-1/10，傳輸速率大大提高。2、電源隔離采用H05(^s_lW隔離器，可以高USB隔離設(shè)備的耐壓能力。3、HT82K96E芯片可實(shí)現(xiàn)8位的數(shù)據(jù)采集，提高數(shù)據(jù)的采集能力。4、集成化程度高，相對(duì)其他同類型產(chǎn)品成本更低、尺寸更小。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中圖1是本發(fā)明帶隔離的USB采集器的原理圖。
具體實(shí)施例方式本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。如圖1所示，1、一種帶隔離的USB采集器，其特征在于，包括A型USB接口(Jl)、 H0505 芯片(Ul)、ADuM4160 芯片(U2)、HT82K96E 芯片(ICl)和接口 (J2)；A型USB接口(Jl)的1號(hào)端口接地，2號(hào)端口和3號(hào)端口分別通過M Ω的電阻與 ADuM4160芯片(U2)的7號(hào)端口和6號(hào)端口電聯(lián)接，4號(hào)端口接+5V電源；Η0505芯片(Ul)的1號(hào)端口通過第一電感(FBI)接+5V電源的同時(shí)通過4. 7 μ F 的第一電容(Cl)的電容接地，2號(hào)端口接地，3號(hào)端口接地，4號(hào)端口通過第二電感(FB2)接電源(Vcc)；ADuM4160芯片(U2)的1號(hào)端口接+5V電源，3號(hào)、4號(hào)和5號(hào)端口并聯(lián)口通過串聯(lián)的兩個(gè)0. IyF的第三電容(C3)和第四電容(C4)接+5V電源，2號(hào)端口在接地的同時(shí)與第三電容(C3)和第四電容(C4)的共同端電聯(lián)接，8號(hào)端口接地，9號(hào)端口接地，10號(hào)端口通過22 Ω的第七電阻與ΗΤ82Κ96Ε芯片(ICl)的22號(hào)端口電聯(lián)接，11號(hào)端口通過22 Ω的第八電阻與ΗΤ82Κ96Ε芯片(ICl)的21號(hào)端口電聯(lián)接，12號(hào)、13號(hào)和14號(hào)端口并聯(lián)后通過 0. IyF的第五電容(C5)接地；ΗΤ82Κ96Ε芯片(ICl)的31號(hào)端口與ΗΤ82Κ96Ε芯片(ICl)的震蕩電路電聯(lián)接的同時(shí)通過第三電感(FB3)接地，32號(hào)端口通過IOOkQ的第九電阻(R9)和第四電感(FB4) 串聯(lián)接電源(Vcc)的同時(shí)通過IOOkQ的第九電阻(R9)和1. 5kΩ的第六電阻(R6)串聯(lián)接 ADuM4160芯片(U2)的11號(hào)端口，19號(hào)端口通過10 μ F的第九電容(C9)接地，23號(hào)端口通過0. IyF的第二十電容(C20)接地的同時(shí)通過第八電感(FB8)與接口(J2)的2號(hào)端口電聯(lián)接，5號(hào)端口接地；接口(J2)的1號(hào)端口與MkQ的第十三電阻(R13)的一端連接，第十三電阻 (R13)的另一端通過10 μ F的第十八電容(C18)接地的同時(shí)通過第七電感(FB7)與第五電感(FB5)和第十七電容(C7)的共同端電聯(lián)接。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶隔離的USB采集器，其特征在于，還包括第一 LED(Ll) 和第二 LED (L2)，所述第一 LED (Li)的負(fù)極接地，正極通過330 Ω的第十五電阻(R15)與第七電感(FB7)和第十三電阻(R13)的共同端電聯(lián)接；所述第二 LED(L2)的負(fù)極與HT82K96E 芯片(ICl)的6號(hào)端口電聯(lián)接，正極通過330 Ω的第十四電阻(R14)與第七電感(FB7)和第十三電阻(R13)的共同端電聯(lián)接。A型USB接口與計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備連接，計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備的電源信號(hào)通過A型 USB接口的4號(hào)端口傳輸至Η0505隔離器，經(jīng)由Η0505隔離器對(duì)電源信號(hào)進(jìn)行隔離后的電源信號(hào)，給ΗΤ82Κ96Ε芯片(ICl)供電。同時(shí)，本發(fā)明的計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備的數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由A型USB接口的2、3號(hào)端口傳輸至ADUM4160隔離器，數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過隔離器隔離后通過ΗΤ82Κ96Ε芯片(ICl)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和通信。本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
。本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。
權(quán)利要求
1.一種帶隔離的USB采集器，其特征在于，包括A型USB接口(J1)、H0505芯片(Ul)、 ADuM4160 芯片(U2)、HT82K96E 芯片(ICl)和接口(J2)；A型USB接口(Jl)的1號(hào)端口接地，2號(hào)端口和3號(hào)端口分別通過ΜΩ的電阻與 ADuM4160芯片(U2)的7號(hào)端口和6號(hào)端口電聯(lián)接，4號(hào)端口接+5V電源；H0505芯片(Ul)的1號(hào)端口通過第一電感(FBI)接+5V電源的同時(shí)通過4. 7 μ F的第一電容(Cl)的電容接地，2號(hào)端口接地，3號(hào)端口接地，4號(hào)端口通過第二電感(FB2)接電源 (Vcc)；ADuM4160芯片(U2)的1號(hào)端口接+5V電源，3號(hào)、4號(hào)和5號(hào)端口并聯(lián)口通過串聯(lián)的兩個(gè)0. IyF的第三電容(C3)和第四電容(C4)接+5V電源，2號(hào)端口在接地的同時(shí)與第三電容(C3)和第四電容(C4)的共同端電聯(lián)接，8號(hào)端口接地，9號(hào)端口接地，10號(hào)端口通過22 Ω 的第七電阻與ΗΤ82Κ96Ε芯片(ICl)的22號(hào)端口電聯(lián)接，11號(hào)端口通過22 Ω的第八電阻與 ΗΤ82Κ96Ε芯片(ICl)的21號(hào)端口電聯(lián)接，12號(hào)、13號(hào)和14號(hào)端口并聯(lián)后通過0. 1 μ F的第五電容(C5)接地；ΗΤ82Κ96Ε芯片(ICl)的31號(hào)端口與ΗΤ82Κ96Ε芯片(ICl)的震蕩電路電聯(lián)接的同時(shí)通過第三電感(FB3)接地，32號(hào)端口通過IOOk Ω的第九電阻(R9)和第四電感(FB4)串聯(lián)接電源(Vcc)的同時(shí)通過IOOkQ的第九電阻(R9)和1. 5k Ω的第六電阻(R6)串聯(lián)接ADuM4160 芯片(U2)的11號(hào)端口，19號(hào)端口通過10 μ F的第九電容(C9)接地，23號(hào)端口通過0. 1 μ F 的第二十電容(C20)接地的同時(shí)通過第八電感(FB8)與接口(J2)的2號(hào)端口電聯(lián)接，5號(hào)端口接地；接口(J2)的1號(hào)端口與MkQ的第十三電阻(R13)的一端連接，第十三電阻(R13)的另一端通過IOyF的第十八電容(C18)接地的同時(shí)通過第七電感(FB7)與第五電感(FB5) 和第十七電容(C7)的共同端電聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶隔離的USB采集器，其特征在于，還包括第一LED(Ll)和第二 LED (L2)，所述第一 LED (Li)的負(fù)極接地，正極通過330 Ω的第十五電阻(R15)與第七電感(FB7)和第十三電阻(R13)的共同端電聯(lián)接；所述第二 LED(L2)的負(fù)極與HT82K96E芯片(ICl)的6號(hào)端口電聯(lián)接，正極通過330 Ω的第十四電阻(R14)與第七電感(FB7)和第十三電阻(R13)的共同端電聯(lián)接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶隔離的USB采集器，包括A型USB接口(J1)、HT82K96E芯片(IC1)和接口(J2)，以及設(shè)置于A型USB接口(J1)和HT82K96E芯片(IC1)之間的H0505芯片(U1)和ADuM4160芯片(U2)。本發(fā)明的帶隔離的USB采集器的功耗僅為現(xiàn)有光耦隔離器的1/6-1/10，傳輸速率也大大提高，同時(shí)可使耐壓達(dá)到5000V的高壓。
文檔編號(hào)G06F13/40GK102455987SQ20101051198
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者謝劍 申請(qǐng)人:上海仁愛生物科技有限公司, 上海聯(lián)易醫(yī)療器械技術(shù)有限公司