MAX542AESD
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AMD [Advanced Micro Devices]
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引脚，从而保证了ad7705的可靠复位；另外ad7705主时钟采用外接晶振的方式，晶振频率为2mhz，可以在软件中对相应的寄存器进行设置，使其实际工作频率为外接晶振频率的二分频，即为1mhz；参考电压负端接地，正端接lm385-2.5的阴极。 图2 数据采集电路 数据处理系统硬件设计 数据处理部分是系统的重要组成部分，这一部分的主要作用是接收采集传输回来的数据，并根据适当的算法进行运算，最后将运算结果通过d/a转换器以控制激光器的输出光功率输出。d/a转换器采用了maxim公司的max542。系统原理框图如图3所示。 图3 数据处理系统原理简图 max542是16位串行输入、电压输出数模转换器。其输出非缓冲，因而只有0.3ma低供电电流和1lsb的低漂移误差；输出电压范围为0v到vref(参考电压)，可以接成单极性或双极性输出方式，具有更广泛的应用范围。 在数据处理板中，单片机功能为：驱动光收发合一模块接收采集板传回的数据；与计算机进行通信，以便在控制过程中改变相应pid运算参数的设定；控制d/a转换器将pid运算结果输出以控制激光器的输出光功率，达到稳压控制的
而保证了ad7705的可靠复位；另外ad7705主时钟采用外接晶振的方式，晶振频率为2mhz，可以在软件中对相应的寄存器进行设置，使其实际工作频率为外接晶振频率的二分频，即为1mhz；参考电压负端接地，正端接lm385-2.5的阴极。 图2 数据采集电路 数据处理系统硬件设计 数据处理部分是系统的重要组成部分，这一部分的主要作用是接收采集传输回来的数据，并根据适当的算法进行运算，最后将运算结果通过d/a转换器以控制激光器的输出光功率输出。d/a转换器采用了maxim公司的max542。系统原理框图如图3所示。 图3 数据处理系统原理简图 max542是16位串行输入、电压输出数模转换器。其输出非缓冲，因而只有0.3ma低供电电流和1lsb的低漂移误差；输出电压范围为0v到vref(参考电压)，可以接成单极性或双极性输出方式，具有更广泛的应用范围。 在数据处理板中，单片机功能为：驱动光收发合一模块接收采集板传回的数据；与计算机进行通信，以便在控制过程中改变相应pid运算参数的设定；控制d/a转换器将pid运算结果输出以控制激光器的输出光功率，达到稳压控
个模块。其中放大器模块通过三级放大实现0～60 db的增益调节，滤波器模块包括由集成滤波器max263构成的低通和高通滤波器以及自行设计的椭圆滤波器，而幅频特性测试仪模块则由dds扫频信号源、有效值检波及a／d转换电路构成。详细的系统组成框图如图1所示。 3 理论分析与计算 3．1 可变增益放大器控制信号 选用adi公司的ad603作为可变增益放大器，该器件的增益与控制电压的关系：gain(db)=40vg+10，vg为控制电压，改变范围为1 v。选用16位d／a转换器max542，用于给出双极性的控制电压，基准源取2．5 v，理论上增益步进的最小值为0．003 db。 3．2 开关电容滤波器 3．2．1 确定滤波器q值 采用maxim公司的集成开关电容滤波器max263，它可以通过外接引脚编程设置滤波器的q值。q值与带内最大增益g(v/v)之间的关系为c=q／[1一(1／4q2)]1/2，为使带内尽量平坦，则使g=1，代入公式可得p=0．707，故可将滤波器的q值设置在o．707左右。 3．2．2 频谱混叠现象 由于时钟信号的存在，开关电容
采用不同的温度传感器，将物理信号变换为电信号，以便8051单片机处理。 （2）信号处理电路：由传感器所变换得到的电信号一般为小的电压信号，受到控制精度的限制，不能直接送入到a/d，而需要对小信号进行放大。本系统中采用了程控差分放大器，其电路图如图2所示。差分放大器a3采用高精度运放ad844；前置放大器a1改变了小信号的测量精度以及传感器和差分放大器的匹配；射级跟随器a2则实现了d/a和差分放大器的匹配和缓冲；由于小于1.2v的低阻驱动的电压基准源难以获得，因此采用16位d/a转换器max542构成数控基准源，整个数控基准电压源的最大输出为2.5v，其最小分辨率为2.5v/216≈0.04mv；根据传感器输出电压信号的范围确定差分放大器的放大倍数，这样就构成了整个程控可变增益差分放大器。该程控放大电路不仅克服了传统程控放大器增益分档不够多的缺点，还具有高精度，控制容易等优点，因此系统的测量精度、控制精度得到了提高。 图2 信号处理电路部分 （3）信号采集电路：该部分电路由12位的a/d转换器构成。a/d转换器的字长，决定了系统的控制精度，字长越大，控制精
理论分析与电路设计 3．1 放大器模块 可变增益放大器ad603的控制电压与增益呈线性关系，其增益为g(db)=40×vg+g0。其中，vg为差分输入电压，vg范围为-500～500 mv。g0是增益起点，接入不同反馈网络时g0也不同。该系统采用ad603的通频带为30 mhz的典型接法，此时g0为20 db，则增益为0～40 db。ad603后由继电器控制接入增益为20 db的同相放大器，从而实现0～60 db的增益范围，电路如图2所示。 采用16位串口d／a转换器max542输出电压控制ad603的增益，其增益步进可达到0．1 db，最终设定系统的增益步进为10 db。 3．2 滤波器模块 3．2．1 低通滤波器 系统采用开关电容滤波器max297实现低通滤波器。 max297是8阶开关电容式低通椭圆滤波器，其滚降速度快，从通频带到阻带的过渡带很窄。它由带有求和与换算功能的开关电容积分器模拟梯形无源滤波器网络而构成，其时钟频率与通频带之比为50:1，改变时钟频率，通频带在0．1 hz～50 khz范围内变化，增益在通频带内存在的±0.1 db的波动
全16位完成无需调整；＋5V单电源操作；低功率：1.5mW；1μS建立时间；无缓存的输出电压可直接驱动60kΩ负载；SPI/QSPI/MICROWIRE兼容串行接口；电源复位电路清除数模转换器输出0V(单极模式)；施密特触发器输入直流光电接口
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