過程通道ppt課件-閱讀頁
2025-01-30 13:54本頁面
【正文】 A和三極管 TT2組成， R1 和 R2是輸入電阻， Rf 是反饋電阻， RL是負載的等效電阻。由于 T2射極接有反饋電阻 R f，得到反饋電壓 Vf加至輸入端，形成運放 A的差動輸入信號。 輸入電壓 Vin 和輸出電流 Io 之間關系如下： 若 R R4＞＞ Rf、 RL，可以認為 Io 全部流經 Rf，由此可得 : V－ ＝ VinRLR2 /（ R2＋ R3） 對于運放，有 V－ ≈ V＋ ，則 VinRLR2 /（ R2＋ R3） 若取 R1 = R2 ， R3 = R4，則由上式整理可得 Io = VinRf ） 可以看出，輸出電流 Io 和輸人電壓 Vin 呈線性對應的單值函數(shù)關系。Rf）為一常教，與其他參數(shù)無關。 （ 2） 4 ~ 20 mA的輸出 圖為 1 ~ 5 V/ 4 ~20 mA的變換電路，兩個運放 AA2均接成射極輸出形式。 三、模擬量輸出通道設計舉例 模擬量輸出通道一般根據系統(tǒng)需求可由多路開關、采樣保持器、 D/A轉換器及接口電路等組成。 模擬量輸出通道設計的基本方法 模擬量輸出通道的設計原則主要考慮以下幾點： ? 安全可靠 盡量選用性能好的元器件，并采用光電隔離技術。 ?通用性 D/A轉換模板的設計應具有通用性，它主要體現(xiàn)在三個方面：符合總線標準，可選接口地址以及可選輸出方式。 DAC0832輸出電流經運算放大器 Al和 A2變換成輸出電壓 V2，再經三級管 T1和 T2變換成輸出電流 IOUT。 D/A轉換的電流輸出 若需電壓輸出則有單極性和雙極性兩種輸出形式，如圖所示。 D/A轉換的單 /雙極性電壓輸出 模擬量輸出通道的設計 模擬量輸出通道設計步驟是： 確定性能指標，設計電路原理圖，設計和制造印制線路板，最后焊接和調試電路板。模擬地（ AGND）和數(shù)字地（ DGND）分別走線，通常在總線引腳附近一點接地。調試時，一般是先調數(shù)字電路部分，再調模擬電路部分，并按性能指標逐項考核。該模板由總線接口邏輯、 8片 DAC0832以及 V/I變換電路等組成。這里的 V/I變換電路與負載共電源，輸出電流 IOUT=VCC/R5。 設 8個輸出數(shù)據存放在內存數(shù)據段 BUF0～ BUF7單元中，主過程已裝填 DS， 8片 DAC0832占據從 CH0開始的 8個連續(xù)地址，輸出子程序如下： DOUT PROC NEAR MOV DX, CH0 MOV CX, 8 MOV BX, OFFSET BUF0 NEXT: MOV AL, [BX] OUT DX, AL INC DX INC BX LOOP NEXT RET DOUT ENDP 第三節(jié) 數(shù)字量輸入／輸出通道 一、數(shù)字量輸入／輸出通道的結構 數(shù)字量輸入／輸出通道一般由三部分組成： CPU接口邏輯電路、輸入緩沖器和輸出鎖存器、輸入／輸出電氣接口亦即數(shù)字量輸入信號調理和輸出信號驅動電路。 輸入緩沖器功能：對輸入信號緩沖、加強和選通； 輸出鎖存器功能：對輸出信號鎖存供外圍設備使用； 1 信號轉換處理 從工業(yè)現(xiàn)場獲取的開關量或數(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 ， 因此必須進行轉換處理 。 信號轉換電路 ， 雖然也考慮邏輯電平問題 ， 但在工業(yè)應用中 ， 還可能出現(xiàn)意外的過電壓 （ 電流 ） ， 瞬間干擾等 。 因此還需要有安全保護電路 。 常用的隔離措施是采用光電耦合器件實現(xiàn)的 。 工業(yè)控制的現(xiàn)場開關，一般使用 24VDC電源。 抖動時間的長短與開關的機械特性有關 ， 一般為5?10 ms。 二、數(shù)字量輸出信號隔離和驅動電路 1 隔離處理 當計算機控制系統(tǒng)的開關量輸出信號用于控制較大功率的設備時，為防止現(xiàn)場設備上的強電磁干擾或高電壓通過輸出控制通道進入計算機系統(tǒng)，一般需要采取光電隔離措施隔離現(xiàn)場設備和計算機系統(tǒng)。 低壓小功率開關量輸出 2 開關量輸出驅動電路 ? 小功率低壓開關量輸出 ? 功率場效應輸出 ? 繼電器輸出 ? 可控硅輸出 ? 集成功率電子開關輸出 ① 小功率低壓開關量輸出 對于低壓小功率開關量輸出 ， 可采用晶體管 、 OC門或運放等方式輸出 。 低壓小功率開關量輸出 ② 功率場效應輸出 功率場效應管 (MOSFET)是壓控電子開關 ， 只要在其柵極 G和源極 S之間加上足夠的控制電壓 ， 漏極 D和源極 S之間可導通 。 例如 IRF640導通時 ， D、 S間允許通過的最大電流可達 18安培 。 ? 使用繼電器輸出時，為克服線圈反電勢，常在繼電器的線圈上并聯(lián)一個反向二級管。 繼電器式開關量輸出 繼電器式開關量輸出 帶光電隔離的繼電器輸出接口電路 ④ 可控硅輸出 作為一種大功率半導體無觸點開關器件 ， 可控硅具有以較小的功率來控制大功率的特點 ， 因此在計算機控制系統(tǒng)中被廣泛地用作功率執(zhí)行元件 ， 一般是由計算機發(fā)出數(shù)字觸發(fā)脈沖信號實現(xiàn)其通斷控制 。 ? 直流固態(tài)繼電器：就是晶體管（功率場效應管）輸出，區(qū)別在于：將光電耦合（隔離）、驅動、功率管集成在一
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