
- •Выбор функциональной схемы устройства
- •Расчет аналоговой части
- •Определение коэффициентов
- •Расчет согласующего усилителя
- •Расчет активного фильтра нижних частот
- •Разработка цифровой части ацп
- •Выбор микросхемы ацп
- •Микросхемы гальванической изоляции
- •Преобразователи постоянного напряжения dc-dc
- •Конвертеры usb – последовательный интерфейс.
- •Счетчики
- •Моделирование схем в пакете Multisim
- •Моделирование согласующего усилителя (су)
- •Моделирования фильтра нижних частот (фнч)
- •Частотные характеристики фнч
Микросхемы гальванической изоляции
Analog Devices разработали и запатентовали технологию производства устройств под названием iCoupler (ADuM 140x). Главным их достоинством по сравнению с оптическими изоляторами является более высокая скорость передачи данных. Кроме того, у них при одинаковых скоростях заметно меньше потребляемая мощность. А при создании двунаправленных, гальванически развязанных линий передачи данных их применение вместо оптических изоляторов позволяет в несколько раз сократить габариты и стоимость узлов гальванической развязки. Наиболее многочисленная группа устройств, в которых используется технология iCoupler – это цифровые изоляторы (digital isolators). Они предназначены для построения гальванически развязанных линий передачи цифровых сигналов. Как на входах, так и на выходах этих устройств не требуется дополнительных балластных или нагрузочных резисторов или каких-либо других деталей. Как входная, так и выходная части устройства могут работать при напряжении питания от 3 до 5,5 В. При этом значения питающих напряжений по обе стороны изолирующего канала не зависят друг от друга и могут быть как одинаковыми, так и разными. Таким образом, изоляторы iCoupler в дополнение к гальванической развязке могут обеспечивать преобразование цифровых уровней. Заметим, что при питании 5В значения входных логических порогов близки к стандартным уровням ТТЛ.
Для паралельного АЦП будем использовать микросхему ADuM 1400 и 1402.
Рисунок 3.2.1 – Микросхема гальванической изоляции ADuM 1400
Таблица 3.2.2 – Обозначение выводов ADuM 1400
VDD1 |
Напряжение питания 1 |
GND1 |
Земля 1 |
VIA |
Логический вход А |
VIB |
Логический вход В |
VIC |
Логический вход C |
VID |
Логический вход D |
NC |
Не подключен |
VE2 |
Питание 2 |
VOD |
Логический выход D |
VOC |
Логический выход C |
VOB |
Логический выход B |
VOA |
Логический выход А |
GND2 |
Земля 2 |
VDD2 |
Напряжение питания 2 |
Рисунок 3.2.3 – Микросхема гальванической изоляции ADuM 1402
Таблица 3.2.4 – Обозначение выводов ADuM 1402
VDD1 |
Напряжение питания 1 |
GND1 |
Земля 1 |
VIA |
Логический вход А |
VIB |
Логический вход В |
VOC |
Логический выход C |
VOD |
Логический выход D |
VE1 |
Питание 1 |
VE2 |
Питание 2 |
VID |
Логический вход D |
VIC |
Логический вход C |
VOB |
Логический выход B |
VOA |
Логический выход А |
GND2 |
Земля 2 |
VDD2 |
Напряжение питания 2 |
Преобразователи постоянного напряжения dc-dc
Преобразователи постоянного напряжения DC-DC предназначены для передачи постоянного напряжения и гальванической изоляции. Преобразователи выпускаются с различными номиналами входных и выходных напряжений. В качестве примера приведем преобразователи фирмы TRACO, имеющие входное напряжение +5 В.
Рисунок 3.3.1 – Характеристики преобразователей ТМА
Рисунок 3.3.2 – Условное графическое обозначение ТМА0505S, ТМА0515S и их выводы
Преобразователи серии ТМА имеют в номенклатуре как блоки с выходным напряжением +5В, так и с двумя напряжениями ±15В. Маркировка этих преобразователей следующая: первые две цифры – входное напряжение, третья и четвертая цифры – выходное напряжение, последняя буква – количество выходных напряжений: S – одно, D – два. Для питания цифровых цепей и микросхемы АЦП можно использовать ТМА0505S, для питания операционных усилителей – ТМА0515D.