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                    模擬信號的產生

                    時間:2020-07-16 00:25來源:海獵人

                     

                    模擬信號的產生

                    當遇到來源未知的模擬信號時,你可能忍不住就拿過一個ADC,接好并開始測量。但是,在測量之前,你需要先確認一些重要的事情。

                    當連接到來源未知的模擬信號時,需要處理以下情況。

                    如果你使用的ADC只能在正的輸入電壓下工作,你要首先證實信號電壓不會變為負,也就是在器件通電時測量信號并觀察器件的響應。

                    檢查模擬信號的可能電壓閾值。如果你知道外部電路的Vcc供電電壓,那么這就是一個安全保障,電壓閾值不會超過它。

                    檢查模擬輸出以確定其能否承受額外的阻抗負載。也就是說,當你把ADC電路連接到未知器件上時,它的響應會不會變化?如果會變,就需要連接一個高阻抗緩沖器以防止不必要的電路負載。

                    如果你需要將你的電路與外部電路隔離,而外部信號電路是交流電路的話,那你就可以使用變壓器。小型的1∶1音頻和射頻電路耦合變壓器可以滿足此種應用需求。另一種方法就是使用有源去耦電路。美國亞德諾半導體技術公司(Analog Devices)提供了一個示例電路,編號CN-0185http://www.analog.com/en/circuits-from-the-lab/cn0185/vc.html )。注意,這種方法并不簡單,也不太適合新手操作。如果你處理的信號為改變緩慢的直流電壓,圖13-6中的電路也許適合你。光敏電阻在第8章有介紹。

                    13-6中的電路使用了一個傳統的微型白熾燈,大小就像一顆小麥粒 。整個電路都可以包裹在一段很短的熱收縮管中,就像第12章所示的自制光隔離器一樣。

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                     13-6 簡單的低速信號隔離器,使用光敏電阻

                    為什么要用燈泡?因為白熾燈對于輸入電壓有連續的輸出響應,而LED只能在電壓達到一定的閾值時才會導通發光。也就是說,燈泡的響應是連續的,LED的響應不連續。

                    隨著光量在光敏電阻(也叫作光依賴電阻 或LDR)表面上的增加,它的阻值相應下降。如果這不是你想要的,你可以交換R LDR R 的位置。盡管電路很簡單,但還是有一些地方需要注意。首先,輸入電壓是否適合燈泡?如果輸入電壓太大,就需要加入一個分壓器(第1章中敘述過)來調整燈泡兩端的電壓。如果電壓太小,應該使用某種放大器(這超出了本章的范圍,但附錄C列出的一些優秀參考資料中有講解)。其次,R 的值是由R LDR 的取值范圍決定的,而且 R 的阻值應當能使在最大光照下通過LDR的最大電流不超過LDR的額定電流,也不會使LDR自身發熱。你應當翻閱一下LDR的數據表,看看它的限定值是多少。最后,該電路是非線性的,它的動態范圍取決于R LDR 、R 和燈泡的驅動方式。在嘗試運行電路之前,建議你將燈泡與電池、電位計和萬用表連接到一起,把電路的輸出調整為輸入電壓的函數。

                    DAC連接到外部器件的操作有時會很危險。如果你有要使用的器件的電路圖,你應該能找到最佳的連接方法。如果你沒有電路圖,就需要做一些探查工作以找出控制器件的最佳方法。

                    以下是一些DAC的使用技巧。

                    試著確定原始模擬信號所控制的外部電路的電流大小。你可以把一個萬用表串聯進外部電路,在電路通電時觀察電流示數。如果示數超過了你的DAC的標稱值,可能就需要另外找一個地方接入外部設備。大電流驅動器的輸出比較適合,你也可以用自己制作的大電流驅動器注入DAC信號。

                    不要把你的信號加到已有的模擬控制信號上。原因是,如果DAC要輸出高電平,而外部電路要將模擬信號拉低,那么就會產生過量的電流。你可以用一個運放和幾個電阻搭建一個簡單的直流混頻器電路,但是最好一次只使用一個模擬電壓源?梢詤⒖肌峨娮訉W》(The Art of Electronics )(附錄C中已列出)獲得關于電路的更多知識。

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