【正文】 調(diào)式集成穩(wěn)壓器 W11 W21 W317是正輸出三端電壓可調(diào)式集成穩(wěn)壓器 ， 使用方便 ， 內(nèi)部具有過熱 、 過流等保護措施 ， 比 W7800系列穩(wěn)壓器有更高的穩(wěn)壓精度 。 ? AD580系列高精度電壓基準集成電路 64 AD580系列 高精度電壓基準集成電路 AD580系列高精度電壓基準集成電路具有輸出電壓精度高、溫漂小、輸出噪聲低和動態(tài)內(nèi)阻小等優(yōu)點，但輸出電流能力很小，一般不能作為穩(wěn)壓器使用，主要用于為 A/D、 D/A轉(zhuǎn)換電路或其他電路提供參考電源。 AD584的幾種應(yīng)用電路 ? 正電壓基準輸出 ? 負電壓基準輸出 ? 精密限流器 ? 精密電流源 ? ?5V電壓跟蹤基準 圖 AD584的引腳圖 67 正電壓基準輸出 圖 ， 1端為基準電壓輸出端 ， 2端為＋ 5V端 ， 3端為＋ 。 圖 ?5V電壓跟蹤基準 73 4. 隔離電源 在計算機控制系統(tǒng)中 ， 為了提高系統(tǒng)運行的安全性 、可靠性和抗干擾能力 ， 需要使用隔離技術(shù) （ 如光電隔離等 ） 用于隔離計算機系統(tǒng)與信號輸入 、 輸出通道以及系統(tǒng)中互聯(lián)的單元 。 76 兩種得到隔離電源的方法 圖 DC－ DC轉(zhuǎn)換隔離電源的應(yīng)用電路。 采樣信號是離散信號的子集，它是取模擬信號在離散時間瞬時上的值構(gòu)成的信號序列，因此其幅值可以是模擬信號的連續(xù)幅值范圍內(nèi)的任意值，即其在時間上是離散的，而幅值上是連續(xù)的。 這里 ， 相鄰兩次采樣之間的時間間隔稱為采樣周期 ， 記為 T。 ?隨機采樣 若相鄰兩次采樣的時間間隔不相等 ， 則稱為隨機采樣 。 ? 零階保持器 ? 一階保持器 ? ?h00( ) ( ) 1 ( ) 1 ( )kf t f k T t k T t k T T???? ? ? ? ??h1( ) ( )( ) ( ) ( ) , ( 1 )f k T f k T Tf t f k T t k T k T t k TT??? ? ? ? ? ?92 數(shù)字濾波 數(shù)字濾波 ， 是把 A/D轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)通過軟件按照一定的算法進行平滑加工等處理 ， 再送給控制程序運算 ， 以增強其有效信號 、 消除或減小各種干擾和噪聲 ， 從而提高控制精度和系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性 。 在某些計算機控制系統(tǒng)中 ， 為提高控制質(zhì)量 ，對變化比較快的模擬量采用較高的速率進行采樣和控制 ， 對變化比較緩慢的模擬量采用較低的速率進行采樣和控制 ， 這就是多速采樣 。 完成采樣操作的裝置稱為采樣器或采樣開關(guān)。 模擬信號是連續(xù)信號的一個子集 ， 在大多數(shù)場合與很多文獻中 ， 將二者等同起來 ， 均指模擬信號 。 75 圖 DC－ DC轉(zhuǎn)換隔離電源 兩種得到隔離電源的方法 DC－ DC轉(zhuǎn)換隔離電源的基本原理見圖 。 圖 AD584構(gòu)成的精密電流源 71 精密電流源 若需要能提供較大電流的電流源 ， 可使用圖 供的電路 。 輸入電壓可在 ~40V之間變化 。 C0為濾波電容 ， D D2是穩(wěn)壓器的短路保護二極管 ，用于在輸入端或輸出端發(fā)生對地短路時釋放電容 C2或 C3上存儲的電荷 。值得注意的是 W7800系列的管殼是公共端，而 W7900系列的管殼為輸入端。 集成穩(wěn)壓器具有體積小 、 可靠性高 、 成本低 、 使用方便等優(yōu)點 。 圖 帶光電隔離的多通道復(fù)用方式 D/A轉(zhuǎn)換的原理圖 54 計算機控制系統(tǒng)中的電源 ? 交流電源系統(tǒng) ? 直流穩(wěn)壓電源設(shè)計 ? 基準電源 ? 隔離電源 55 交流電源通常和電網(wǎng)相連接 ， 然而 ， 工業(yè)現(xiàn)場的電網(wǎng)所接負載極其復(fù)雜 ， 導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)浪涌 、 尖峰 、 過壓 、 欠壓等現(xiàn)象 ， 給計算機控制系統(tǒng)的運行帶來了嚴重的干擾 ， 甚至?xí)瓜到y(tǒng)無法正常工作 。 此處僅介紹模擬量信號輸出的兩個共性問題： ? 多通道 D/A轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計 ? 每一個通道設(shè)置一個獨立的 D/A轉(zhuǎn)換器 ? 多通道復(fù)用一個 D/A轉(zhuǎn)換器 ? 模擬量信號輸出的光電隔離 51 每通道設(shè)置一個獨立的 D/A轉(zhuǎn)換器 這種方案的優(yōu)點是轉(zhuǎn)換速度快 、 精度高 、工作可靠 ， 即使某一通道出現(xiàn)故障也不會影響其他通道的工作 ， 相應(yīng)軟件的編制也比較簡單 。 硬件濾波是指在模擬信號進入 A/D轉(zhuǎn)換器前 ， 用硬件電路進行濾波 。 43 程控增益放大器 圖 程控增益放大器原理 圖 。 ? 測量放大器 ? 程控增益放大器 40 測量放大器 傳感器的輸出信號一般較弱 ， 且其中含有各種共模干擾 ， 這就要求對其放大的電路具有很高的共模抑制比和高增益 、 高輸入阻抗 、 低噪聲 ， 習(xí)慣上稱這種放大器為測量放大器或儀表放大器 。 在采樣 、 轉(zhuǎn)換過程中 ，放大器 A不與任何模擬量信號輸入共地 ， 電容 Ci的電壓均為差模電壓 ， 這樣就克服了共模電壓的影響 。 圖 LF398的典型應(yīng)用 33 3. 模擬量輸入的隔離 出于對系統(tǒng)抗干擾 、 噪聲抑制及安全等因素的考慮 ， 往往對模擬量信號輸入進行隔離 。 EN、 A0、 A A2為數(shù)字信號輸入 ， 邏輯上兼容 TTL/DTL或 CMOS電平 。 圖 TWH8751作為直流輸出開關(guān)的接線方法 ， 當 ST為低電平時 ， 負載得電 。 繼電器輸出也可以提供電氣隔離功能 ， 但其觸點在通斷瞬間往往容易產(chǎn)生火花而引起干擾 ， 還是必須予以注意的 ， 一般可采用阻容電路予以吸收 。 針對具體情況 ， 往往采取一些措施 。 一般輸出端額定電流在 mA量級 ， 不能直接驅(qū)動大功率外部設(shè)備 ， 因此通常從光電隔離器至外設(shè)之間還需設(shè)置驅(qū)動電路 。 根據(jù)輸入級的不同 ， 用于開關(guān)量隔離的光電隔離器件可分為三極管型 、 晶閘管型等幾種 ， 但其工作原理都是采用光作為傳輸信號的媒介 ， 實現(xiàn)電氣隔離 。 圖 電壓或電流輸入電路 圖 開關(guān)觸點輸入電路 7 安全保護措施 在設(shè)計一個計算機控制系統(tǒng)時 ， 必須針對可能出現(xiàn)的輸入過電壓 、 瞬間尖峰或極性接反的情況 ， 預(yù)先采取安全保護措施 。 ? 成組的開關(guān)信號 。 如閥門的閉合與開啟 、 電機的起動與停止 、 觸點的接通與斷開 。 ? 幾種常用的預(yù)處理方法 圖 開關(guān)量輸入通道的典型結(jié)構(gòu) 5 開關(guān)量輸入的常用預(yù)處理方法 ? 信號轉(zhuǎn)換處理 ? 安全保護措施 ? 消除機械抖動影響 ? 濾波處理 ? 隔離處理 ? 光電耦合器件原理與使用 6 信號轉(zhuǎn)換處理 從工業(yè)現(xiàn)場獲取的開關(guān)量或數(shù)字量 ， 在邏輯上表現(xiàn)為邏輯 “ 1”或邏輯 “ 0”， 信號形式則可能是電壓 、 電流信號或開關(guān)的通斷 ， 其幅值范圍也往往不符合數(shù)字電路的電平范圍要求 ， 因此必須進行轉(zhuǎn)換處理 。 圖 開關(guān)量光電耦合輸入電路 11 光電耦合器件原理與使用 光電耦合器件是一種常用且非常有效的電隔離手段 ， 由于它價格低廉 、 可靠性好 ， 被廣泛地用于現(xiàn)場設(shè)備與計算機系統(tǒng)之間的隔離保護 。 13 使用光電隔離器件的注意事項 ? 輸出端工作電