电子系统设计第六章.ppt

第六章系统混合设计,6.1模拟/数字混合系统设计系统结构,模拟输入信道,1、信号采集：将被采集的物理对象（例如温度、湿度、亮度、压力等）转换成电信号（电压、电流或频率信号）例PN结测温及放大电路。,当温度一定时，PN结两端电压固定，当环境温度发生变化时（-30度150度），PN结上的电压随温度上升而线性下降。参看实验特性曲线。,PN结结电压变化通过电桥输出给放大器，电桥输出的信号是毫伏级的，采用一般的通用放大器就可以完成放大任务,2、小信号放大一般敏感元件转换的信号强度往往比较小，需放大后在进行后续处理。（1）集成预算放大器构成小信号放大器。,(2)测量放大器,外接RG为调整放大倍数电阻RS为微调放大倍数电阻。S为测量端具体芯片AD521P300,(3)数控增益放大器在很多系统中，需要多个增益不一致的通道，在这种情况下可以选择数控增益放大器或用数控电阻构成数控放大电路。例PGA100,利用数控电阻X9241构成数控增益放大电路,3、滤波（1）RC无源滤波器,（2）RC有源滤波器,（3）集成有源滤波器,有源滤波器的主要优点：不使用电感元件，体积小，重量轻；输入阻抗高，输出阻抗低，输入与输出之间有良好的隔离；几个低阶滤波器串联就可以实现高阶滤波，可以方便的调整滤波特性，一般不用考虑级间的负载效应；易于调节放大倍数。因此在一般的滤波场合中应该考虑有源滤波，但无源滤波在一些对增益、带宽要求不高，只是对波形做简单的平滑时可以考虑。,4模拟数字转换器（ADC）常用指标分辨率：能够分辨最小量化信号的能力转换速率：完成一次从模拟转换到数字的模数转换所需时间的倒数。例12位ADCAD574a逐次逼近比较式P304P3068位模数转换器ADC0809（书上有误）逐次逼近比较式,6.1.2数字输入信道,有些系统中，前向信道的模拟量并不需要模数转换，而是通过某些电路将前端的模拟量或不标准的脉冲信号直接转换数字部分能处理的信号，这称为数字输入信道。,1脉冲整形电路,2电压频率转换电压频率转换器根据输入电压的值输出一定的频率脉冲信号。芯片例LM331,6.1.3模拟输出信道1功率开关接口及驱动功率晶体管,达林顿驱动电路,晶体闸流管(晶闸管）,采用光电隔离的双向晶闸管驱动电路,应用机械继电器的驱动电路,功率场效应管驱动,2数字模拟转换器DAC常用指标分辨率：最小模拟输出量与最大模拟输出量之比。建立时间：是将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间即转换时间。8位数模转换器DAC0832,12位数模转换器,6.1.4数字输出信道1PWM信号输出,2频率电压转换,6.2系统抗干扰技术,6.2.1光电耦合与隔离,光电隔离与驱动,集成器件,光电耦合隔离放大ISO001(集成）,6.2.2变压器耦合隔离放大,变压器耦合三端隔离放大器电源输入输出隔离,6.2.3其他抗干扰措施1电源电路抗干扰2良好的接地性能3印制电路板设计时应注意的干扰问题。6.3SOC问题SOC:SystemonaChip片上系统系统集成芯片,13周-16周实践要求,题目（16周上交成果）1自学Protel99se绘制印制电路板图2从140页-162页七个题目中选择其中一个题目完成设计3从213页-226页三十四个题目中任选一个题目做设计4从346页-355页十七个题目中任选一个题目做设计说明从以上四题中任选一题完成，并说明如何响应本课程内容。,本课程考核办法,