專利名稱:一種低延時(shí)輸出接口電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種低延時(shí)輸出接口電路,屬于提高時(shí)間間隔發(fā)生器精度和可靠性技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
時(shí)間是物理學(xué)中最基本、最重要的物理量之一。在運(yùn)動(dòng)比賽、科學(xué)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)應(yīng)用中,往往涉及一個(gè)或多個(gè)事件的發(fā)生和結(jié)束的時(shí)間過程,這些時(shí)間關(guān)系的確定都需要精密的時(shí)間間隔測(cè)量。常用的時(shí)間間隔測(cè)量?jī)x主要有秒表和毫秒儀。其中秒表包括機(jī)械秒表、電子秒表和電秒表。電秒表又分為指針式電秒表和電子式電秒表。時(shí)間間隔測(cè)量?jī)x是否準(zhǔn)確、是否達(dá)到規(guī)定要求,需要通過時(shí)間間隔發(fā)生器來確定。時(shí)間檢定儀作為中精度時(shí)間間隔計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置,用于檢定機(jī)械秒表、電子秒表、指針式電秒表、數(shù)字式電秒表和數(shù)字式毫秒儀。它的基本功能是將內(nèi)部高準(zhǔn)確度高穩(wěn)定性的石英晶體振蕩器分頻得到各種不同的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間間隔信號(hào),通過電子控制電路和輸出接口電路輸出,對(duì)上述幾種時(shí)間間隔測(cè)量?jī)x進(jìn)行直接檢定。(指針式電秒表的檢定時(shí)鐘源為市電50Hz信號(hào))根據(jù)國家相關(guān)檢定規(guī)程,對(duì)秒表和毫秒儀的檢定,需要時(shí)間檢定儀輸出多種工作模式下的時(shí)間間隔信號(hào)。目前已有的時(shí)間檢定儀因其輸出接口電路設(shè)計(jì)不夠完善,在對(duì)指針式電秒表、數(shù)字式電秒表和數(shù)字式毫秒儀檢定時(shí)存在輸出延時(shí)較大、適用性差的缺陷,難以同時(shí)滿足這些時(shí)間間隔測(cè)量?jī)x的全部檢定工作。同時(shí),因輸出接口缺乏有效的保護(hù)電路,在檢定工作中可能因誤接線而引起時(shí)間檢定儀損壞。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于,提供一種低延時(shí)輸出接口電路,針對(duì)指針式電秒表、數(shù)字式電秒表和數(shù)字式毫秒儀的檢定要求,提供一種低延時(shí)、具有完善保護(hù)功能和適應(yīng)性好的時(shí)間檢定儀輸出接口電路。以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種低延時(shí)輸出接口電路,該電路包括空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道和TTL電平輸出接口通道;來自時(shí)間檢定儀的兩路標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間隔信號(hào)的輸出信號(hào)端同時(shí)與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道和TTL電平輸出接口通道的輸入信號(hào)端INl和輸入信號(hào)端IN2連接;空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道設(shè)有輸出端I、輸出端II和輸出端III ;TTL電平輸出接口通道設(shè)有輸出端丄、輸出端A和輸出端B。前述輸出接口電路中,所述空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道包括兩路空節(jié)點(diǎn)子通道;一路空節(jié)點(diǎn)子通道設(shè)有輸入信號(hào)端IN1,另一路空節(jié)點(diǎn)子通道設(shè)有輸入信號(hào)端IN2 ;—路空節(jié)點(diǎn)子通道設(shè)有輸出端I和輸出端II,另一路空節(jié)點(diǎn)子通道設(shè)有輸出端I和輸出端III ;兩路空節(jié)點(diǎn)子通道的輸出端I并聯(lián)連接。前述輸出接口電路中,所述空節(jié)點(diǎn)子通道包括依次串聯(lián)連接的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路、高速光電耦合電路、空節(jié)點(diǎn)輸出電路和輸出保護(hù)電路;兩路串聯(lián)電路中的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路直接與時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源連接;兩路串聯(lián)電路中的高速光電耦合電路和空節(jié)點(diǎn)輸出電路分別經(jīng)DC/DC隔離電路與時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源連接。前述輸出接口電路中,所述TTL電平輸出接口通道包括兩路TTL電平子通道;一路TTL電平子通道設(shè)有輸入信號(hào)端INl,另一路TTL電平子通道設(shè)有輸入信號(hào)端IN2 ;—路TTL電平子通道設(shè)有輸出端丄和輸出端A,另一路TTL電平子通道設(shè)有輸出端丄和輸出端B ;兩路TTL電平子通道的輸出端丄并聯(lián)連接。前述輸出接口電路中,所述TTL電平子通道包括兩路依次串聯(lián)連接的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路、高速光電耦合電路、TTL電平輸出電路和輸出保護(hù)電路;兩路串聯(lián)電路中的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路直接與時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源連接;兩路串聯(lián)電路中的高速光電耦合電路和TTL電平輸出電路共同經(jīng)DC/DC隔離電路與時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源連接。前述輸出接口電路中,所述空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道中的兩個(gè)DC/DC隔離電路和TTL電平輸出接口通道中的一個(gè)DC/DC隔離電路分別設(shè)有隔離電源輸出端+VI、隔離電源輸出端+V2、隔離電源輸出端+V3和隔離接地點(diǎn)GNDl、隔離接地點(diǎn)GND2、隔離接地點(diǎn)GND3連接; 隔離電源輸出端+Vl和隔離接地點(diǎn)GNDl與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道中的一路空節(jié)點(diǎn)子通道連接;隔離電源輸出端+V2和隔離接地點(diǎn)GND2與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道中的另一路空節(jié)點(diǎn)子通道連接;隔離電源輸出端+V3和隔離接地點(diǎn)GND3與TTL電平輸出接口通道中的兩路TTL電平子通道連接;DC/DC隔離電路包括型號(hào)為H0505S-1W的高隔離電源模塊U4,電源模塊U4的第2腳與時(shí)間檢定儀的接地端GND連接,電源模塊U4的第5腳與隔離接地點(diǎn)GND1、隔離接地點(diǎn)GND2或隔離接地點(diǎn)GND3連接;來自時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源經(jīng)聚合開關(guān)Pl與電源模塊U4的第I腳連接,電源模塊U4的第I腳經(jīng)電容Cl與時(shí)間檢定儀的接地端GND連接,電源模塊U4的第7腳為隔離電源輸出端+VI、隔離電源輸出端+V2或隔離電源輸出端+V3 ;電源模塊U4的第7腳經(jīng)電容C2與隔離接地點(diǎn)GNDl、隔離接地點(diǎn)GND2或隔離接地點(diǎn)GND3連接。前述輸出接口電路中,所述空節(jié)點(diǎn)輸出電路包括型號(hào)為BSP89的高速、高耐壓N-MOS三極管Ql,Ql連接成漏極開路形式;三極管Ql的源極與隔離接地點(diǎn)GNDl或隔離接地點(diǎn)GND2連接,漏極與加速電路和橋式整流電路連接,柵極為信號(hào)輸入端,柵極與源極之間并聯(lián)有電阻R4;加速電路由二極管Dl和電阻R3串聯(lián)構(gòu)成,二極管Dl的正極與DC/DC隔離電路的輸出端+Vl或輸出端+V2連接;電阻R3與三極管Ql的漏極連接;橋式整流電路的正極與三極管Ql的漏極連接,橋式整流電路的負(fù)極與隔離接地點(diǎn)GNDl或隔離接地點(diǎn)GND2連接;橋式整流電路的兩個(gè)交流輸出端為與輸出保護(hù)電路連接的輸出端I和輸出端II或輸出端III。前述輸出接口電路中,所述TTL電平輸出電路包括型號(hào)為NC7SZ04的集成電路U3,集成電路U3的第3腳與隔離接地點(diǎn)GND3連接,第5腳與隔離電源+V3連接;隔離電源+V3經(jīng)電阻R5和電阻R6串聯(lián)后接地,電阻R5與電阻R6的連接點(diǎn)與集成電路U3的第2腳連接;集成電路U3的第4腳為輸出端,經(jīng)電阻R7與輸出保護(hù)電路連接。前述輸出接口電路中,所述空節(jié)點(diǎn)子通道和TTL電平子通道的輸出保護(hù)電路包括TBU保護(hù)器件F1、熔斷型保險(xiǎn)F2和氣體放電管D7 ;TBU保護(hù)器件F1、熔斷型保險(xiǎn)F2和氣體放電管D7的一端連接在一起,熔斷型保險(xiǎn)F2的另一端與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子II或輸出端子III連接,或熔斷型保險(xiǎn)F2的另一端與TTL電平輸出接口通道的輸出端子A或輸出端子B連接;氣體放電管D7的另一端與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子I或TTL電平輸出接口通道的輸出端子丄連接;TBU保護(hù)器件Fl的另一端經(jīng)瞬態(tài)抑制二極管D6與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子I或TTL電平輸出接口通道的輸出端子丄連接;瞬態(tài)抑制二極管D6的兩端為與空節(jié)點(diǎn)輸出電路或TTL電平輸出電路連接的輸入點(diǎn);空節(jié)點(diǎn)子通道的瞬態(tài)抑制二極管D6型號(hào)為SMAJ90CA ;TTL電平子通道的瞬態(tài)抑制二極管D6型號(hào)為CDS0D323-T05C。前述輸出接口電路中,所述空節(jié)點(diǎn)子通道和TTL電平子通道的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路包括型號(hào)為NC7SZ04的集成電路U1,集成電路Ul的第3腳與時(shí)間檢定儀的接地端GND連接,第5腳與DC/DC隔離電路中的電源輸入端+V連接;第2腳為信號(hào)輸入端與輸入信號(hào) INl或輸入信號(hào)IN2連接,第4腳為輸出端,與高速光電稱合電路的一輸入端連接,第5腳經(jīng)電阻Rl與高速光電耦合電路的另一輸入端連接;所述空節(jié)點(diǎn)子通道和TTL電平子通道的高速光電耦合電路包括型號(hào)為6N137的集成電路U2,集成電路U2的第5腳與隔離接地端GND1、GND2或GND3連接,第8腳接隔離電源+VI、隔離電源+V2或隔離電源+V3 ;集成電路U2的第2腳和第3腳為信號(hào)輸入端,集成電路U2的第8腳與第6腳之間并聯(lián)有電阻R2,電阻R2兩端為信號(hào)輸出端與空節(jié)點(diǎn)輸出電路或TTL電平輸出電路連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型提供的時(shí)間檢定儀輸出接口電路不僅可在新設(shè)計(jì)的時(shí)間檢定儀中直接采用,也能做成獨(dú)立的電路板或模塊對(duì)以前生產(chǎn)的時(shí)間檢定儀進(jìn)行改造升級(jí)。本實(shí)用新型輸出接口電路時(shí)間延遲小、適應(yīng)性強(qiáng),使得時(shí)間檢定儀能同時(shí)滿足指針式電秒表、數(shù)字式電秒表和數(shù)字式毫秒儀的全部檢定工作。本實(shí)用新型具有完善的輸出保護(hù)措施能大大提高時(shí)間檢定儀的可靠性和耐用性。
圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的結(jié)構(gòu)框圖;圖3是空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的電氣原理圖;圖4是空節(jié)點(diǎn)輸出電路原理圖;圖5是TTL電平輸出接口通道的結(jié)構(gòu)框圖;圖6是TTL電平輸出接口通道的電氣原理圖;圖7是DC/DC隔離電路原理圖;圖8是TTL電平輸出電路原理圖。圖9是輸出保護(hù)電路原理圖;圖10是緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路原理圖;圖11是聞速光電f禹合電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。圖I是低延時(shí)輸出接口電路的結(jié)構(gòu)示意圖,該電路包括空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道和TTL電平輸出接口通道;來自時(shí)間檢定儀的兩路標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間隔信號(hào)的輸出信號(hào)端同時(shí)與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道和TTL電平輸出接口通道的輸入信號(hào)端INl和輸入信號(hào)端IN2連接;空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道設(shè)有輸出端I、輸出端II和輸出端III ;TTL電平輸出接口通道設(shè)有輸出端丄、輸出端A和輸出端B。圖2是空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的結(jié)構(gòu)框圖;空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道包括兩路空節(jié)點(diǎn)子通道;一路空節(jié)點(diǎn)子通道設(shè)有輸入信號(hào)端IN1,另一路空節(jié)點(diǎn)子通道設(shè)有輸入信號(hào)端IN2 ;一路空節(jié)點(diǎn)子通道設(shè)有輸出端I和輸出端II,另一路空節(jié)點(diǎn)子通道設(shè)有輸出端I和輸出端III ;兩路空節(jié)點(diǎn)子通道的輸出端I并聯(lián)連接??展?jié)點(diǎn)子通道包括依次串聯(lián)連接的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路、高速光電耦合電路、空節(jié)點(diǎn)輸出電路和輸出保護(hù)電路;兩路串聯(lián)電路中的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路直接與時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源連接;兩路串聯(lián)電路中的高速光電耦合電路和空節(jié)點(diǎn)輸出電路分別經(jīng)DC/DC隔離電路與時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源連接。
·[0032]圖3是空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的電氣原理圖;圖中畫出了空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道中緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路、高速光電耦合電路、空節(jié)點(diǎn)輸出電路和輸出保護(hù)電路的具體電路及連接關(guān)系。圖4是空節(jié)點(diǎn)輸出電路原理圖;所述空節(jié)點(diǎn)輸出電路包括型號(hào)為BSP89的高速、高耐壓N-MOS三極管Ql,Ql連接成漏極開路形式;三極管Ql的源極與隔離接地點(diǎn)GNDl或隔離接地點(diǎn)GND2連接,漏極與加速電路和橋式整流電路連接,柵極為信號(hào)輸入端,柵極與源極之間并聯(lián)有電阻R4;加速電路由二極管Dl和電阻R3串聯(lián)構(gòu)成,二極管Dl的正極與DC/DC隔離電路的輸出端+Vl或輸出端+V2連接;電阻R3與三極管Ql的漏極連接;橋式整流電路的正極與三極管Ql的漏極連接,橋式整流電路的負(fù)極與隔離接地點(diǎn)GNDl或隔離接地點(diǎn)GND2連接;橋式整流電路的兩個(gè)交流輸出端為與輸出保護(hù)電路連接的輸出端I和輸出端II或輸出端III。圖5是TTL電平輸出接口通道的結(jié)構(gòu)框圖;TTL電平輸出接口通道包括兩路TTL電平子通道;一路TTL電平子通道設(shè)有輸入信號(hào)端IN1,另一路TTL電平子通道設(shè)有輸入信號(hào)端IN2 ;—路TTL電平子通道設(shè)有輸出端丄和輸出端A,另一路TTL電平子通道設(shè)有輸出端丄和輸出端B ;兩路TTL電平子通道的輸出端丄并聯(lián)連接。TTL電平子通道包括兩路依次串聯(lián)連接的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路、高速光電耦合電路、TTL電平輸出電路和輸出保護(hù)電路;兩路串聯(lián)電路中的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路直接與時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源連接;兩路串聯(lián)電路中的高速光電耦合電路和TTL電平輸出電路共同經(jīng)DC/DC隔離電路與時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源連接。圖6是TTL電平輸出接口通道的電氣原理圖;圖中畫出了 TTL電平輸出接口通道中緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路、高速光電耦合電路、TTL電平輸出電路和輸出保護(hù)電路的具體電路及連接關(guān)系。圖7是DC/DC隔離電路原理圖;所述空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道中的兩個(gè)DC/DC隔離電路和TTL電平輸出接口通道中的一個(gè)DC/DC隔離電路分別設(shè)有隔離電源輸出端+VI、隔離電源輸出端+V2、隔離電源輸出端+V3和隔離接地點(diǎn)GNDl、隔離接地點(diǎn)GND2、隔離接地點(diǎn)GND3連接;隔離電源輸出端+Vl和隔離接地點(diǎn)GNDl與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道中的一路空節(jié)點(diǎn)子通道連接;隔離電源輸出端+V2和隔離接地點(diǎn)GND2與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道中的另一路空節(jié)點(diǎn)子通道連接;隔離電源輸出端+V3和隔離接地點(diǎn)GND3與TTL電平輸出接口通道中的兩路TTL電平子通道連接;DC/DC隔離電路包括型號(hào)為H0505S-1W的高隔離電源模塊U4,電源模塊U4的第2腳與時(shí)間檢定儀的接地端GND連接,電源模塊U4的第5腳與隔離接地點(diǎn)GNDl、隔離接地點(diǎn)GND2或隔離接地點(diǎn)GND3連接;來自時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源經(jīng)聚合開關(guān)Pl與電源模塊U4的第I腳連接,電源模塊U4的第I腳經(jīng)電容Cl與時(shí)間檢定儀的接地端GND連接,電源模塊U4的第7腳為隔離電源輸出端+Vl、隔離電源輸出端+V2或隔離電源輸出端+V3 ;電源模塊U4的第7腳經(jīng)電容C2與隔離接地點(diǎn)GND1、隔離接地點(diǎn)GND2或隔離接地點(diǎn)GND3連接。圖8是TTL電平輸出電路的電氣原理圖;所述TTL電平輸出電路包括型號(hào)為NC7SZ04的集成電路U3,集成電路U3的第3腳與隔離接地點(diǎn)GND3連接,第5腳與隔離電源+V3連接;隔離電源+V3經(jīng)電阻R5和電阻R6串聯(lián)后接地,電阻R5與電阻R6的連接點(diǎn)與集成電路U3的第2腳連接;集成電路U3的第 4腳為輸出端,經(jīng)電阻R7與輸出保護(hù)電路連接。圖9是空節(jié)點(diǎn)子通道和TTL電平子通道的輸出保護(hù)電路;所述空節(jié)點(diǎn)子通道和TTL電平子通道的輸出保護(hù)電路包括TBU保護(hù)器件F1、熔斷型保險(xiǎn)F2和氣體放電管D7 ;TBU保護(hù)器件F1、熔斷型保險(xiǎn)F2和氣體放電管D7的一端連接在一起,熔斷型保險(xiǎn)F2的另一端與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子II或輸出端子III連接,或熔斷型保險(xiǎn)F2的另一端與TTL電平輸出接口通道的輸出端子A或輸出端子B連接;氣體放電管D7的另一端與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子I或TTL電平輸出接口通道的輸出端子丄連接;TBU保護(hù)器件Fl的另一端經(jīng)瞬態(tài)抑制二極管D6與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子I或TTL電平輸出接口通道的輸出端子丄連接;瞬態(tài)抑制二極管D6的兩端為與空節(jié)點(diǎn)輸出電路或TTL電平輸出電路連接的輸入點(diǎn);空節(jié)點(diǎn)子通道的瞬態(tài)抑制二極管D6型號(hào)為SMAJ90CA ;TTL電平子通道的瞬態(tài)抑制二極管D6型號(hào)為CDS0D323-T05C。圖10是緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路的電氣原理圖;所述空節(jié)點(diǎn)子通道和TTL電平子通道的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路包括型號(hào)為NC7SZ04的集成電路U1,集成電路Ul的第3腳與時(shí)間檢定儀的接地端GND連接,第5腳與DC/DC隔離電路中的電源輸入端+V連接;第2腳為信號(hào)輸入端與輸入信號(hào)INl或輸入信號(hào)IN2連接,第4腳為輸出端,與高速光電稱合電路的一輸入端連接,第5腳經(jīng)電阻Rl與高速光電耦合電路的另一輸入端連接。圖11是高速光電稱合電路的電氣原理圖;所述高速光電稱合電路包括型號(hào)為6N137的集成電路U2,集成電路U2的第5腳與隔離接地端GNDl、GND2或GND3連接,第8腳接隔離電源+VI、隔離電源+V2或隔離電源+V3 ;集成電路U2的第2腳和第3腳為信號(hào)輸入端,集成電路U2的第8腳與第6腳之間并聯(lián)有電阻R2,電阻R2兩端為信號(hào)輸出端與空節(jié)點(diǎn)輸出電路或TTL電平輸出電路連接。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明,但并不作為對(duì)本實(shí)用新型限制的依據(jù)。實(shí)施例。該電路由空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道和TTL電平輸出接口通道兩部分組成??展?jié)點(diǎn)輸出接口通道主要用于指針式電秒表的檢定,也可根據(jù)需要用于數(shù)字式電秒表和數(shù)字式毫秒儀的檢定。TTL電平輸出接口通道用于數(shù)字式電秒表和數(shù)字式毫秒儀的檢定。輸入信號(hào)為來自時(shí)間檢定儀內(nèi)部微處理器或內(nèi)部其它數(shù)字電路產(chǎn)生的兩路標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間隔信號(hào)INl和IN2。為了提高檢測(cè)精度,標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間隔信號(hào)INl和IN2經(jīng)過的每個(gè)通道的總延時(shí)應(yīng)盡可能小,對(duì)組成傳輸通道的每個(gè)單元和元器件型號(hào)都精心設(shè)計(jì)和選擇。根據(jù)國家檢定規(guī)程,對(duì)時(shí)間檢定儀準(zhǔn)確度的相關(guān)要求是檢定指針式電秒表時(shí)優(yōu)于±0. 6ms(內(nèi)部頻率振蕩器與市電同步);檢定數(shù)字式電秒表時(shí)優(yōu)于土(5X 10 7X輸出時(shí)間間隔十0. Olms);檢定數(shù)字式毫秒儀時(shí)優(yōu)于土(5X10_7X輸出時(shí)間間隔+ 3此)。由此可見檢定數(shù)字式毫秒儀時(shí)對(duì)時(shí)間檢定儀準(zhǔn)確度的要求最高。3此是對(duì)時(shí)間檢定儀的最大固有誤差的要求。該固有誤差由輸出接口電路和時(shí)間檢定儀生成時(shí)間間隔信號(hào)的微處理器或其它數(shù)字電路造成。為使時(shí)間檢定儀的最大固有誤差小于3此,本實(shí)用新型的最大延時(shí)指標(biāo)要求如下空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道小于0. 5I^s ;TTL電平輸出接口通道小于0. 2阽。如圖2和圖3所示,前述空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道包括兩路完全相同的空節(jié)點(diǎn)子通道;空節(jié)點(diǎn)子通道包括依次串聯(lián)連接的 緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路、高速光電耦合電路、空節(jié)點(diǎn)輸出電路和輸出保護(hù)電路;兩路空節(jié)點(diǎn)子通道的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路輸入端分別與輸入信號(hào)端INl和輸入信號(hào)端IN2連接;兩路空節(jié)點(diǎn)子通道的接到輸出保護(hù)電路后的輸出信號(hào)公共端與輸出端子I連接;一路空節(jié)點(diǎn)子通道的接到輸出保護(hù)電路后的輸出信號(hào)端與輸出端子II連接,另一路空節(jié)點(diǎn)子通道的接到輸出保護(hù)電路后的輸出信號(hào)端與輸出端子III連接;兩路空節(jié)點(diǎn)子通道的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路電源直接與來自時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V直流電源連接;兩路空節(jié)點(diǎn)子通道的高速光電耦合電路和空節(jié)點(diǎn)輸出電路電源分別與兩個(gè)DC/DC隔離電路的輸出端+Vl和+V2連接??展?jié)點(diǎn)輸出接口通道包括兩路完全相同的空節(jié)點(diǎn)子通道;一路為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間隔信號(hào)INl的通道,另一路為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間隔信號(hào)IN2的通道。輸入的兩路標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間隔信號(hào)具有4種不同的組合方式,分別是單路負(fù)脈沖標(biāo)準(zhǔn)寬度的信號(hào)、單路正脈沖標(biāo)準(zhǔn)寬度的信號(hào)、兩路正脈沖標(biāo)準(zhǔn)間隔的信號(hào)和兩路負(fù)脈沖標(biāo)準(zhǔn)間隔的信號(hào)。空節(jié)點(diǎn)子通道包括依次串聯(lián)連接的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路、高速光電耦合電路、空節(jié)點(diǎn)輸出電路和輸出保護(hù)電路;兩路空節(jié)點(diǎn)子通道的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路輸入端分別與輸入信號(hào)端INl和IN2連接;兩路空節(jié)點(diǎn)子通道的接到輸出保護(hù)電路后的輸出信號(hào)公共端與輸出端子I連接;一路空節(jié)點(diǎn)子通道的接到輸出保護(hù)電路后的輸出信號(hào)端與輸出端子II連接,另一路接到空節(jié)點(diǎn)子通道后的輸出保護(hù)電路的輸出信號(hào)端與輸出端子III連接;對(duì)應(yīng)于四種不同組合方式的輸入信號(hào),從空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道I、II、III端輸出的信號(hào)方式分別為一對(duì)空節(jié)點(diǎn)閉合持續(xù)期、一對(duì)空節(jié)點(diǎn)斷開持續(xù)期、兩對(duì)空節(jié)點(diǎn)斷開的時(shí)間間隔和兩對(duì)空節(jié)點(diǎn)先后瞬間閉合時(shí)的時(shí)間間隔;兩路空節(jié)點(diǎn)子通道的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路電源直接與+5V直流電源連接;兩路空節(jié)點(diǎn)子通道的高速光電耦合電路和空節(jié)點(diǎn)輸出電路電源分別經(jīng)DC/DC隔離電路與+5V直流電源連接。由此帶來的好處是一是實(shí)現(xiàn)輸出電路與時(shí)間檢定儀及其它電路的電氣絕緣。消除被檢儀器同時(shí)間檢定儀的其它電路間的相互影響,防止被檢儀器對(duì)時(shí)間檢定儀微處理器部分的干擾。特別是在檢定指針式電秒表時(shí),由于某些指針式電秒表的輸入端與220V市電間無絕緣,稍不注意時(shí)間檢定儀的輸出端有可能帶電,若時(shí)間檢定儀輸出端與時(shí)間檢定儀的其它電路之間無絕緣,有可能使時(shí)間檢定儀整機(jī)加上危險(xiǎn)電壓。這對(duì)檢定人員和時(shí)間檢定儀自身的安全是一個(gè)極大的威脅。使用高速光電耦合電路和DC/DC隔離轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電氣絕緣,這一威脅得以消除。二是使空節(jié)點(diǎn)輸出通道的兩個(gè)子通道之間的公共地得以去除,在最后輸出時(shí)才加以互聯(lián),從而能從I、II、III三個(gè)輸出端輸出4種以上組合方式的時(shí)間間隔信號(hào)。這樣就克服了以往空節(jié)點(diǎn)輸出通道電路需要采用延時(shí)很大的繼電器來切換輸出信號(hào)組合方式的弊端。如圖5和圖6所示,前述TTL電平輸出接口通道包括兩路完全相同的TTL電平子通道;一路為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間隔信號(hào)INl的通道,另一路為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間隔信號(hào)IN2的通道。輸入的兩路標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間隔信號(hào)具有4種不同的組合方式,分別是單路負(fù)脈沖標(biāo)準(zhǔn)寬度的信號(hào)、單路正脈沖標(biāo)準(zhǔn)寬度的信號(hào)、兩路正脈沖標(biāo)準(zhǔn)間隔的信號(hào)和兩路負(fù)脈沖標(biāo)準(zhǔn)間隔的信號(hào)。TTL電平子通道包括依次串聯(lián)連接的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路、高速光電耦合電路、TTL電平輸出電路和輸出保護(hù)電路;兩路TTL電平子通道的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路輸入端分別與輸入信號(hào)端INl和輸入信號(hào)端IN2連接;對(duì)應(yīng)于四種不同組合方式的輸入信號(hào),從TTL電平輸出接口通道丄、A、B端輸出的信號(hào)方式分別為一對(duì)TTL電平閉合持續(xù)期、一對(duì)TTL電平斷開持續(xù)期、兩對(duì)TTL電平斷開的時(shí)間間隔和兩對(duì)TTL電平先后瞬間閉合時(shí)的時(shí)間間隔;兩路TTL電平子通道的接地點(diǎn)分別與輸出端子丄連接;一路TTL電平子通道的輸出保護(hù)電路的輸出信號(hào)與輸出端子A連接,另一路TTL電平子通道的輸出保護(hù)電路的輸出信號(hào)與輸出端子B連接;兩路TTL電平子通道的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電源直接與+5V直流電源連接;兩路TTL電平子通道的高速光電耦合電路和TTL電平輸出電路電源經(jīng)DC/DC隔離電路與+5V直流電源連接。由此帶來的好處如同空節(jié)點(diǎn)子通道一樣。一是實(shí)現(xiàn)輸出電路與時(shí)間檢定儀及其它電路的電氣絕緣。消除被檢儀器同時(shí)間檢定儀的其它電路間的相互影響,防止被檢儀器對(duì)時(shí)間檢定儀微處理器部分的干擾。使用高速光電耦合電路和DC/DC隔離轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電氣絕緣,這一威脅得以消除。二是使TTL電平輸出通道的兩個(gè)子通道之間的公共地得以去除,在最后輸出時(shí)才加以互聯(lián),從而能從丄、A、B三個(gè)輸出端輸出4種以上組合方式的時(shí)間間隔信號(hào)。這樣就克服了以往TTL電平輸出通道電路需要采用延時(shí)很大的繼電器來切換輸出信號(hào)組合方式的弊端。如圖4所示,前述空節(jié)點(diǎn)輸出電路采用型號(hào)為BSP89的N-MOS三極管Ql連接成漏極開路形式;使用N-MOS三極管作漏極開路電路的特點(diǎn)是輸入電阻高可直接驅(qū)動(dòng)、延時(shí)小。通過對(duì)多種型號(hào)的雙極晶體管和MOS三極管的分析和實(shí)驗(yàn),最終選擇了本實(shí)用新型的空節(jié)點(diǎn)輸出電路中開路電路的形式和MOS三極管的具體型號(hào)。其工作電流、耐壓和延時(shí)能完全滿足不同被檢對(duì)象的要求。三極管Ql的源極接地,漏極與加速電路和橋式整流電路連接,柵極為信號(hào)輸入端,柵極與源極之間并聯(lián)有電阻R4 ;加速電路由一只肖特基二極管Dl和一只電阻R3串聯(lián)構(gòu)成,加速電路使三極管Ql的截止時(shí)間縮短約50% ;橋式整流電路用以消除被檢對(duì)象的極性影響。橋式整流電路接到N-MOS三極管漏極開路電路的輸出,實(shí)現(xiàn)被檢對(duì)象的無極性空節(jié)點(diǎn)模擬接口。橋式整流電路由肖特基二極管組成。所選型號(hào)的肖特基二極管具有耐壓高、速度快和壓降低的特點(diǎn)。如圖8所示,前述TTL電平輸出電路包括型號(hào)為NC7SZ04的集成電路U3,集成電路U3的第3腳與隔離接地點(diǎn)GND3連接,第5腳與隔離電源+V3連接;隔離電源+V3經(jīng)電阻R5和電阻R6串聯(lián)后接地,電阻R5與電阻R6的連接點(diǎn)與集成電路U3的第2腳連接;集成電路U3的第4腳為輸出端,經(jīng)電阻R7與輸出保護(hù)電路連接。該電路選用型號(hào)為NC7SZ04的CMOS超高速反相門,傳輸延遲時(shí)間極小,輸出驅(qū)動(dòng)能力大,可以輕松驅(qū)動(dòng)后續(xù)的各種數(shù)字式電秒表和數(shù)字式毫秒儀。如圖9所示,前述空節(jié)點(diǎn)子通道和TTL電平子通道的輸出保護(hù)電路包括TBU保護(hù)器件F1、熔斷型保險(xiǎn)F2和氣體放電管D7 ;TBU保護(hù)器件F1、熔斷型保險(xiǎn)F2和氣體放電管D7的一端連接在一起,熔斷型保險(xiǎn)F2的另一端與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子II或輸出端子III連接,或熔斷型保險(xiǎn)F2的另一端與TTL電平輸出接口通道的輸出端子A或輸出端子B連接;氣體放電管D7的另一端與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子I或TTL電平輸出、接口通道的輸出端子丄連接;TBU保護(hù)器件Fl的另一端經(jīng)瞬態(tài)抑制二極管D6與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子I或TTL電平輸出接口通道的輸出端子丄連接;瞬態(tài)抑制二極管D6的兩端為與空節(jié)點(diǎn)輸出電路或TTL電平輸出電路連接的輸入點(diǎn),空節(jié)點(diǎn)子通道的瞬態(tài)抑制二極管D6型號(hào)為SMAJ90CA ;TTL電平子通道的瞬態(tài)抑制二極管D6型號(hào)為CDS0D323-T05C。該電路使用先進(jìn)的電路保護(hù)技術(shù),對(duì)時(shí)間檢定儀的輸出接口進(jìn)行過流過壓的快速保護(hù),防止在檢定時(shí)因連線接錯(cuò)造成輸出電路的損壞。如以前部分檢定機(jī)構(gòu)在時(shí)間檢定儀的使用過程中,因被檢儀表的種類和型號(hào)繁多,有時(shí)會(huì)將被檢儀器的220V電源錯(cuò)接到時(shí)間檢定儀的輸出端上,從而導(dǎo)致時(shí)間檢定儀損壞。如圖10所示,前述空節(jié)點(diǎn)子通道和TTL電平子通道的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路 包括型號(hào)為NC7SZ04的集成電路U1,集成電路Ul的第3腳與時(shí)間檢定儀的接地端GND連接,第5腳與DC/DC隔離電路中的電源輸入端+V連接;第2腳為信號(hào)輸入端與輸入信號(hào)INl或輸入信號(hào)IN2連接,第4腳為輸出端,與高速光電稱合電路的一輸入端連接,第5腳經(jīng)電阻Rl與高速光電耦合電路的另一輸入端連接。如圖11所示,前述空節(jié)點(diǎn)子通道和TTL電平子通道的高速光電耦合電路包括型號(hào)為6N137的CMOS超高速反相門集成電路U2,其最大傳輸延遲時(shí)間為75ns,隔離電壓2500V。滿足傳輸?shù)脱訒r(shí)和隔離安全性的要求。集成電路U2的第5腳與隔離接地端GNDl、GND2或GND3連接,第8腳接隔離電源+Vl、+V2或+V3 ;集成電路U2的第2腳和第3腳為信號(hào)輸入端,集成電路U2的第8腳與第6腳之間并聯(lián)有電阻R2,集成電路U2的第8腳和第6腳為信號(hào)輸出端與空節(jié)點(diǎn)輸出電路或TTL電平輸出電路連接。該電路選用與緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路相同的CMOS超高速反相門,傳輸延遲時(shí)間極小,輸出驅(qū)動(dòng)能力大,可以輕松驅(qū)動(dòng)后續(xù)的各種數(shù)字式電秒表和數(shù)字式毫秒儀。如圖7所示,前述低延時(shí)輸出接口電路設(shè)有三個(gè)DC/DC隔離電路;DC/DC隔離電路包括型號(hào)為H0505S-1W的高隔離電源模塊U4,電源模塊U4的第2腳與時(shí)間檢定儀的接地端GND連接,電源模塊U4的第5腳與隔離接地點(diǎn)GND1、GND2或GND3連接;來自時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源經(jīng)聚合開關(guān)Pl與電源模塊U4的第I腳連接,電源模塊U4的第I腳經(jīng)電容Cl與時(shí)間檢定儀的接地端GND連接,電源模塊U4的第7腳為隔離電源的輸出端+Vl、+V2或+V3 ;電源模塊U4的第7腳經(jīng)電容C2與隔離接地點(diǎn)GND1、GND2或GND3連接??展?jié)點(diǎn)輸出接口通道使用兩只DC/DC隔離轉(zhuǎn)換器,兩路空節(jié)點(diǎn)子通道的高速光電耦合電路和空節(jié)點(diǎn)輸出電路分別經(jīng)DC/DC隔離電路與+5V直流電源連接。TTL電平輸出接口通道使用I只DC/DC隔離轉(zhuǎn)換器,加到本實(shí)用新型的+5V電源經(jīng)DC/DC隔離轉(zhuǎn)換器后輸出隔離的+5V電源,同時(shí)供兩路子通道的光電耦合器次級(jí)側(cè)和TTL電平輸出電路使用。本實(shí)施例的補(bǔ)充說明空節(jié)點(diǎn)輸出電路(見圖4)中N-MOS三極管Q2的型號(hào)為BSP89,接成漏極開路電路,其源極接地GND,漏極接到加速電路和橋式整流電路上。二極管Dl和電阻R3串聯(lián)組成充電加速電路。二極管Dl型號(hào)為STPS1150A。Dl的正極接到隔離電源+VI、+V2。R3的另一端接到三極管Q2的漏極。二極管D2、D3、D4和D5均為型號(hào)STPS1150A,接成全波橋式整流電路。該全波橋式整流電路的輸出正極與Q2的漏極相連,輸出負(fù)極接到隔離地GND1、GND2,全波橋式整流電路的兩個(gè)交流節(jié)點(diǎn)與輸出保護(hù)電路連接。TTL電平輸出電路(見圖8)中的CMOS超高速反相門集成電路U3的型號(hào)為NC7SZ04。集成電路U3第2腳輸入端與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間隔信號(hào)連接,第I腳懸空;第5腳接到隔離電源+V3 ;第3腳接隔離地GND3 ;第4腳為反相輸出端經(jīng)光耦驅(qū)動(dòng)限流電阻R7與輸出保護(hù)電路連接。輸出保護(hù)電路(見圖9)中TBU保護(hù)器件Fl的型號(hào)為TBU-CA085-100-WH,它的一端與空節(jié)點(diǎn)輸出電路或TTL電路輸出電路的輸出端連接,另一端與熔斷型保險(xiǎn)F2和氣體放電管D7的連接點(diǎn)連接。熔斷型保險(xiǎn)F2的型號(hào)為0461. 500ER,熔斷型保險(xiǎn)F2的另一端與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子II或輸出端子III連接,或熔斷型保險(xiǎn)F2的另一端與TTL電平輸出接口通道的輸出端子A或輸出端子B連接;氣體放電管D7的型號(hào)為2027-47-BLF,它的另一端與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子I或TTL電平輸出接口通道的輸出端子丄連接。輸出保護(hù)電路的工作原理是若過高的瞬態(tài)電壓或連續(xù)電壓進(jìn)入空節(jié)點(diǎn)通道,TVS管首先動(dòng)作,將危險(xiǎn)電壓限制到安全范圍內(nèi)。此時(shí)若通過TBU電流保護(hù)器件的電流超過保護(hù)電流,TBU電流保護(hù)器件迅速動(dòng)作,將電流關(guān)斷,使得空節(jié)點(diǎn)通道得到保護(hù)。由于TBU電流保 護(hù)器件的耐壓不高,通常為850V,更高的電壓將會(huì)損壞TBU,因此電路又使用氣體放電管對(duì)TBU進(jìn)行電壓保護(hù)。氣體放電管的動(dòng)作電壓選取小于TBU耐壓值上。而能量較大的沖擊可能導(dǎo)致氣體放電管的損壞,因此在輸出端的最后一級(jí)加入熔斷型保險(xiǎn)作為保護(hù)。這種組合保護(hù)方式使得空節(jié)點(diǎn)通道得到徹底保護(hù)??展?jié)點(diǎn)子通道和TTL電平子通道中的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路(見圖10)、高速光電耦合電路(見圖11)、輸出保護(hù)電路(見圖9)和DC/DC隔離電路(見圖7)均相同,其中空節(jié)點(diǎn)子通道中的輸出保護(hù)電路和TTL電平子通道中的輸出保護(hù)電路中的瞬態(tài)抑制二極管D6型號(hào)不同,空節(jié)點(diǎn)子通道的瞬態(tài)抑制二極管D6的型號(hào)為SMAJ90CA ;TTL電平子通道的瞬態(tài)抑制二極管D6的型號(hào)為CDS0D323-T05C。
權(quán)利要求1.一種低延時(shí)輸出接口電路,其特征在于該電路包括空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道和TTL電平輸出接口通道;來自時(shí)間檢定儀的兩路標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間隔信號(hào)的輸出信號(hào)端同時(shí)與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道和TTL電平輸出接口通道的輸入信號(hào)端INl和輸入信號(hào)端IN2連接;空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道設(shè)有輸出端I、輸出端II和輸出端III ;TTL電平輸出接口通道設(shè)有輸出端丄、輸出端A和輸出端B。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述低延時(shí)輸出接口電路,其特征在于所述空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道包括兩路空節(jié)點(diǎn)子通道;一路空節(jié)點(diǎn)子通道設(shè)有輸入信號(hào)端IN1,另一路空節(jié)點(diǎn)子通道設(shè)有輸入信號(hào)端IN2 路空節(jié)點(diǎn)子通道設(shè)有輸出端I和輸出端II,另一路空節(jié)點(diǎn)子通道設(shè)有輸出端I和輸出端III ;兩路空節(jié)點(diǎn)子通道的輸出端I并聯(lián)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述低延時(shí)輸出接口電路,其特征在于所述空節(jié)點(diǎn)子通道包括依次串聯(lián)連接的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路、高速光電耦合電路、空節(jié)點(diǎn)輸出電路和輸出保護(hù)電路;兩路串聯(lián)電路中的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路直接與時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源連接;兩路串聯(lián)電路中的高速光電耦合電路和空節(jié)點(diǎn)輸出電路分別經(jīng)DC/DC隔離電路與時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述低延時(shí)輸出接口電路,其特征在于所述TTL電平輸出接口通道包括兩路TTL電平子通道;一路TTL電平子通道設(shè)有輸入信號(hào)端IN1,另一路TTL電平子通道設(shè)有輸入信號(hào)端IN2 ;—路TTL電平子通道設(shè)有輸出端丄和輸出端A,另一路TTL電平子通道設(shè)有輸出端丄和輸出端B ;兩路TTL電平子通道的輸出端丄并聯(lián)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述低延時(shí)輸出接口電路,其特征在于所述TTL電平子通道包括兩路依次串聯(lián)連接的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路、高速光電耦合電路、TTL電平輸出電路和輸出保護(hù)電路;兩路串聯(lián)電路中的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路直接與時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源連接;兩路串聯(lián)電路中的高速光電耦合電路和TTL電平輸出電路共同經(jīng)DC/DC隔離電路與時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述低延時(shí)輸出接口電路,其特征在于所述空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道中的兩個(gè)DC/DC隔離電路和TTL電平輸出接口通道中的一個(gè)DC/DC隔離電路分別設(shè)有隔尚電源輸出纟而+Vl、隔尚電源輸出纟而+V2、隔尚電源輸出纟而+V3和隔尚接地點(diǎn)GNDl、隔尚接地點(diǎn)GND2、隔離接地點(diǎn)GND3連接;隔離電源輸出端+VI和隔離接地點(diǎn)GNDI與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道中的一路空節(jié)點(diǎn)子通道連接;隔離電源輸出端+V2和隔離接地點(diǎn)GND2與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道中的另一路空節(jié)點(diǎn)子通道連接;隔離電源輸出端+V3和隔離接地點(diǎn)GND3與TTL電平輸出接口通道中的兩路TTL電平子通道連接;DC/DC隔離電路包括型號(hào)為H0505S-1W的高隔離電源模塊U4,電源模塊U4的第2腳與時(shí)間檢定儀的接地端GND連接,電源模塊U4的第5腳與隔離接地點(diǎn)GND1、隔離接地點(diǎn)GND2或隔離接地點(diǎn)GND3連接;來自時(shí)間檢定儀內(nèi)部的+5V電源經(jīng)聚合開關(guān)Pl與電源模塊U4的第I腳連接,電源模塊U4的第I腳經(jīng)電容Cl與時(shí)間檢定儀的接地端GND連接,電源模塊U4的第7腳為隔離電源輸出端+VI、隔離電源輸出端+V2或隔離電源輸出端+V3 ;電源模塊U4的第7腳經(jīng)電容C2與隔離接地點(diǎn)GNDl、隔離接地點(diǎn)GND2或隔離接地點(diǎn)GND3連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述低延時(shí)輸出接口電路,其特征在于所述空節(jié)點(diǎn)輸出電路包括型號(hào)為BSP89的高速、高耐壓N-MOS三極管Ql,Ql連接成漏極開路形式;三極管Ql的源極與隔離接地點(diǎn)GNDl或隔離接地點(diǎn)GND2連接,漏極與加速電路和橋式整流電路連接,柵極為信號(hào)輸入端,柵極與源極之間并聯(lián)有電阻R4 ;加速電路由二極管Dl和電阻R3串聯(lián)構(gòu)成,二極管Dl的正極與DC/DC隔離電路的輸出端+Vl或輸出端+V2連接;電阻R3與三極管Ql的漏極連接;橋式整流電路的正極與三極管Ql的漏極連接,橋式整流電路的負(fù)極與隔離接地點(diǎn)GNDl或隔離接地點(diǎn)GND2連接;橋式整流電路的兩個(gè)交流輸出端為與輸出保護(hù)電路連接的輸出端I和輸出端II或輸出端III。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述低延時(shí)輸出接口電路,其特征在于所述TTL電平輸出電路包括型號(hào)為NC7SZ04的集成電路U3,集成電路U3的第3腳與隔離接地點(diǎn)GND3連接,第5腳與隔離電源+V3連接;隔離電源+V3經(jīng)電阻R5和電阻R6串聯(lián)后接地,電阻R5與電阻R6的連接點(diǎn)與集成電路U3的第2腳連接;集成電路U3的第4腳為輸出端,經(jīng)電阻R7與輸出保護(hù)電路連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述低延時(shí)輸出接口電路,其特征在于所述空節(jié)點(diǎn)子通道和TTL電平子通道的輸出保護(hù)電路包括TBU保護(hù)器件F1、熔斷型保險(xiǎn)F2和氣體放電管D7 ;TBU保護(hù)器件F1、熔斷型保險(xiǎn)F2和氣體放電管D7的一端連接在一起,熔斷型保險(xiǎn)F2的另一端與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子II或輸出端子III連接,或熔斷型保險(xiǎn)F2的另一端與TTL電平輸出接口通道的輸出端子A或輸出端子B連接;氣體放電管D7的另一端與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子I或TTL電平輸出接口通道的輸出端子丄連接;TBU保護(hù)器件Fl的另一端經(jīng)瞬態(tài)抑制二極管D6與空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的輸出端子I或TTL電平輸出接口通道的輸出端子丄連接;瞬態(tài)抑制二極管D6的兩端為與空節(jié)點(diǎn)輸出電路或TTL電平輸出電路連接的輸入點(diǎn);空節(jié)點(diǎn)子通道的瞬態(tài)抑制二極管D6型號(hào)為SMAJ90CA ;TTL電平子通道的瞬態(tài)抑制二極管D6型號(hào)為CDS0D323-T05C。
10.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述低延時(shí)輸出接口電路,其特征在于所述空節(jié)點(diǎn)子通道和TTL電平子通道的緩沖及光耦驅(qū)動(dòng)電路包括型號(hào)為NC7SZ04的集成電路U1,集成電路Ul的第3腳與時(shí)間檢定儀的接地端GND連接,第5腳與DC/DC隔離電路中的電源輸入端+V連接;第2腳為信號(hào)輸入端與輸入信號(hào)INl或輸入信號(hào)IN2連接,第4腳為輸出端,與高速光電耦合電路的一輸入端連接,第5腳經(jīng)電阻Rl與高速光電耦合電路的另一輸入端連接;所述空節(jié)點(diǎn)子通道和TTL電平子通道的高速光電耦合電路包括型號(hào)為6N137的集成電路U2,集成電路U2的第5腳與隔離接地端GND1、GND2或GND3連接,第8腳接隔離電源+VI、隔離電源+V2或隔離電源+V3 ;集成電路U2的第2腳和第3腳為信號(hào)輸入端,集成電路U2的第8腳與第6腳之間并聯(lián)有電阻R2,電阻R2兩端為信號(hào)輸出端與空節(jié)點(diǎn)輸出電路或TTL電平輸出電路連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種低延時(shí)輸出接口電路。該電路包括空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道和TTL電平輸出接口通道;空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道的最大延時(shí)小于0.5μs;TTL電平輸出接口通道最大延時(shí)小于0.2μs;來自時(shí)間檢定儀的兩路標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間隔信號(hào)同時(shí)作為空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道和TTL電平輸出接口通道的輸入信號(hào);空節(jié)點(diǎn)輸出接口通道和TTL電平輸出接口通道分別設(shè)有三個(gè)輸出端。本實(shí)用新型不僅可在新設(shè)計(jì)的時(shí)間檢定儀中直接采用,也能做成獨(dú)立的電路板或模塊對(duì)以前生產(chǎn)的時(shí)間檢定儀進(jìn)行改造升級(jí)。因輸出接口電路時(shí)間延遲小、適應(yīng)性強(qiáng),使得時(shí)間檢定儀能同時(shí)滿足指針式電秒表、數(shù)字式電秒表和數(shù)字式毫秒儀的全部檢定工作。完善的輸出保護(hù)措施能大大提高時(shí)間檢定儀的可靠性和耐用性。
文檔編號(hào)H03K19/0175GK202513905SQ20122012472
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者楊楠, 沈力, 韓鋒, 顧慶同, 龍波 申請(qǐng)人:貴州省計(jì)量測(cè)試院