RS232 遇上 VFC

出处：维库电子市场网发布于：2024-11-15 16:15:08 | 448 次阅读

　这种设计理念 (DI) 正是通过使用异步 RS232 为简单的 10 kHz 电压频率转换器 (VFC) 提供脉冲供电和计数来实现这一点。从每个 10 位串行字符中仅获取一位信息可能看起来效率很低（因为确实如此），但在这种情况下，添加一个简单的模拟输入是一种方便的策略，该输入可以远离计算机，而不必担心拾取噪音。

　　图 1 的大部分核心先前在“电压逆变器设计理念转变为 1MHz VFC ”中进行了描述。
　　除了最大频率降低 100 倍之外，旧 DI 与此之间的一个区别是 U1 使用金属栅极 CMOS 器件 (CD4053B)，而不是硅栅极 (HC4053) U1。由于此处使用了更高的工作电压（12 V 与 5 V），因此需要进行此更改。其他设计元素保持（大致）相似。

　　输入电流 = Vin/R1，对 C3 充电，导致跨导放大器 Q1、Q2 灌电流，增加来自施密特触发器振荡器电容 C1 的电流。这增加了 U1c 振荡器频率以及 U1a、b 和 C2 泵送的电流。由于泵电流具有负极性，因此它完成了一个反馈环路，不断平衡泵电流以等于输入电流：

　　请注意，可以选择 R1 来实现几乎任何所需的 Vin 满标度因子。

　　D3 提供启动每个振荡器周期的斜坡复位脉冲，并将 RS232 ST 启动脉冲的持续时间设置为约 10 ?s，如图2所示。请注意，时间常数和波特率的这种组合提供了约 11% 的超范围余量。

　　图 2每个 VFC 脉冲都会生成一个格式正确但为空的 RS232 字符。
　　当 Vin 和 Fpump 为零时，选择 R5/R3 的比率来平衡 Q2/Q1 集电极电流，从而最大限度地减少 Vin 零偏移。因此，线性度和零偏移误差小于满量程的 1%。
　　然而，如果 +6 逻辑电源轨不够精确，则可能会出现不可接受的比例因子误差，但这种情况不太可能发生。如果我们想要一个不受 +6 V 不稳定性影响的精密电压基准，U2、C5 和 R7 提供的廉价精确 5 V 电压就可以满足要求。

　　然而，如果应用涉及与+6V成比例的比率信号的转换，例如由电阻传感器（例如热敏电阻）提供的信号，则应省略U2和朋友，U1引脚2连接到-6V，C2减少到1.6nF。然后：