智能测控系统设计3_数据采集--东南大学课件.ppt

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1、第四章数据采集系统4.1数据采集系统的结构形式4.2采样保持器4.3多路模拟开关4.4A/D转换器4.5浮点放大器4.6数据采集系统的电器隔离4.1数据采集系统的结构形式数据采集系统的基本结构多路分时采集单端输入系统多路同步采集分时输入系统多路同步采集多路转换系统数据采样系统基本结构多路分时采集单端输入系统多路同步采集分时输入系统多路同步采集多路转换系统4.2采样保持器采样保持器基本原理采样保持器基本参数集成采样保持器LF398采样保持器基本原理采样保持器基本参数捕获时间：采样命令起，输出从原保持值到当前输入信号值所需时间

2、，一般在350ns～15s。孔径时间：保持命令起，到开关断开的时间，10～200ns。孔径抖动：孔径时间的变化范围。保持建立时间：开关断开后，输出达到稳定的时间。衰减率：保持时间内，输出下降的速度。传导误差：保持时间内，由于寄生电容，输入信号引起输出信号的变化。捕获时间孔径时间孔径抖动保持建立时间传导误差集成采样保持器LF398捕获时间小于10sLF398连接集成采样保持器AD585捕获时间小于3sAD585连接4.3多路模拟开关多路开关的主要技术指标多路模拟开关芯片举例多路模拟开关的扩展多路开关的主要技术指标RON

3、:导通电阻；RONVS:导通电阻温度漂移；IC:开关接通电流；IS:开关断开时的泄漏电流；CS:开关断开时，开关对地电容；COUT:开关断开时，输出端对地电容；tON:开关接通时的延迟时间；tOFF:开关断开时的延迟时间；tOPEN:从一个通道的接通状态到另一个通道的接通状态所用时间。导通电阻与电源电压的关系导通电阻与温度的关系CMOS型模拟开关的导通电阻曲线多路模拟开关芯片举例单端16通道AD7506差动8通道AD7507RON:400；tON:1.5s；tOFF:1s；tOPEN:100ns多路模拟开关的扩展4.

4、4A/D转换器A/D转换器的主要性能指标A/D转换器的分类积分式A/D转换器逐次逼近式A/D转换器-A/D转换器并行比较式A/D转换器原理A/D转换器的主要性能指标分辨率，一般以位数表示，如12位AD；量化误差，一般为1/2LSB；偏移误差，又称零值误差，即输入零时输出不为零，可用电位器调至最小；满刻度误差，即增益误差；线性度，实际转移特性与理想直线的最大偏差；转换速率，每秒转换的次数，1MSPS=1兆次/秒。AD转换器的分类积分式A/D转换器原理对-uI积分，计数2n-1个对基准电压积分，计数N个积分式ADC芯片举

5、例（ICL7109）主要指标：分辨率12位；转换速度30次/秒；零漂1v/C；电源5V（典型）；输入电压小于4VICL7109积分式ADC的工作过程调零阶段信号积分阶段参考积分阶段快速回零阶段ICL7109积分式ADC的管脚指示转换是否结束高位字节低位字节三态输出便于数据线的连接控制高低字节的输出数据输出选通ICL7109积分式ADC的管脚低电平为直接输出方式，高电平为握手方式有关振荡器的连接运行控制输入信号，握手方式时外设接收数据输入为差分信号ICL7109直接输出模式控制逻辑元件参数积分电阻积分电容校零电容：0

6、.33F参考电容：1F参考电压：输入电压/2，例如参考电压1.024V，则输入满刻度电压2.048VRC振荡频率：f=0.45/RCICL7109振荡器连接选择RC振荡器选择晶体振荡器ICL7109应用逐次逼近式A/D转换器原理逐次逼近式ADC芯片举例AD1674AD1674主要指标分辨率12位；转换时间10s；温漂6LSB；电源15V（模拟电源，典型值）、5V（数字电源，典型值）；输入电压5V、10V、10V、20V；输入阻抗5k（10V幅度）、10k（20V幅度）；SHA：捕获时间1s、孔径时间50

7、ns、孔径抖动250psAD1674管脚1.VLOGIC，＋5V2.12/8，DI，L：8位输出，H：12位输出3./CS，DI，片选，低有效4.A0，DI，转换时：L，12位转换，H，8位转换；读数时：L，DB4~DB11有效，H，DB3~DB0有效。5.R/C，DI，H，读操作，L转换操作6.CE，DI，片使能，可用于起动一次操作（读或转换）7.Vcc，＋15V（或＋12V）8.REFOUT，＋10V输出9.AGND10.REFIN，接50，再连REFOUTAD1674管脚11.VEE，－15V（或－12V）12.B

8、IPOFF，AI，双极偏置端，双极输入时接50，再接REFOUT，单极工作时接AGND13.10Vin，AI，0~10V或-5~+5V输入14.20Vin，AI，0~20V或-10~+10V输入15.DGND16～19，DO，数字低四位20~27，DO，数字高四位28.STS，DO，H，正在转换，L，