《电子产品世界》2007年第10期摘录:ll栏目编辑II莫怡欣l/盟’
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正文摘录:
ll栏目编辑II莫怡欣l/盟’“‘月2Rs堪通道配设采样一保持|毡龄另一种可选的架构是利用开关电容和缓冲器来构成采样一保持放大器(HA),以储存高性能单DA(:的输出信号,如图5所示。这些采样值通过模拟多路复用器在不同的电容器之间切换。因为系统的保持精度由电容的下降速率所决定,所以需要对这些通道进行频繁的刷新以维持所需要的精度。根据输出的要求,可采用低压单电源DAc,也可以使用双极性输出DA(:。缓冲器可以提供信号调理,对电容而言呈现一个很高的输入阻抗,并能提供很低的输出阻抗,以驱动负载。电源和数‘≠信号的电流陶豳在PLc、过程控制、数据采集以及控制系统中,各种传感器产生的数字信号都传送到一个中央控制器,进行处理和分析。为了保证用户接口端电压的安全性,也为了防止瞬态尖峰的传输,需要实现电流隔离。最常用的隔离器件是光耦器、基于变压器的隔离器和电容耦合式隔离器。通用的光耦器利用发光二极管(LED)来将电气信号转换成对应的光强度,并用光电探测器将光信号转换成电信号。一般说来,它们的LED普遍存在转换效率低的问题,而且光电探测器的响应速度较慢;光耦隔离器的寿命有限,随着温度、工作速度和功耗的变化而会出现过大的性能波动。它们一般局限于1或2通道结构,需要外接元件才能实现完整的功能。.ADI目前开发出一种新的隔离方法,它将芯片级的变压器技术与集成化的cMOS输入与输出电路结合起来。这些icoupler器件在尺寸、成本和功耗方面都低于光耦隔离器,同时,有多种多样的通道配置和性能水平,并带有标准的cMOS接口,且无需外接元件一一且能在全温度、电源范围和寿命期中保持其高性能和稳定性。icoupler的数据率和定时精度比常见的高速光耦合器高2~4倍,而它们用的功耗仅为光耦合器的l/50,发热更小,而可靠性得以提高,成本则更低。在完全隔离的系统中,从系统端向现场端提供隔离的电源是另一个要面对的挑战,而在这一方面目前也涌现了新的解决方案。传统上,将电源从隔离的一端传递到另一端所用的技术包括使用单独的、尺寸较大的、昂贵的Dc,Dc变换器,或者设计及接口困难的分立器件。目前出现的一种更新和更好的方法是采用完整的、全部集成化的隔离解决方案,这种方案可以通过微变压器实现跨越隔离点的信号和电源传输,其供电能力高达50mw。单个ADuM524xisoPower系列产品元件可以提供高达5kV的信号和电源隔离度,这避免了采用分立的、隔离的电源的必要,显著的降低了总的隔离系统的成本、电路板面积和设计时间。所有isoPo~_er产品都已经实现了uL、cSA和VDE安全性认证。P,_(、输入樱块PLc系统的架构和输入模块的选择取决于所需要监测的输入信号电平的高低。各种类型的传感器和待监测的过程控制变量所产生的信号,其范围从±10mV一直到±10V。许多种结构的ADc都可以应用于工业和PLc应用,包括逐次逼近型(sAR)、Flash/Parallel、积分(包括∑一△),以及斜坡/计数型。针对特定应用选择AD(:时,首要考虑的因素是输入信号范围,同时还应该考虑所要求的精图4一个4~20mA电流控制电路跚Pu-图5单DAC架构跚…127
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