单板测试培训课件.ppt

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1、单板测试(一)---产品硬件原理基础一、NTS-230240硬件原理1、A/D采样2、D/A转换3、通讯4、开入5、开出6、电源及滤波电路电流互感器二次侧BC8,BC9电容用于抑制信号回路上的差模干扰，BR15100欧电阻为采样电阻，电流互感器变送后的电流信号在此电阻上产生250mV的交流电压信号供后级放大电路使用，BD5,BD6二极管属于运放输入端保护电路，用于抑制运放输入端的共模电压，共模电压过高会导致运放损坏大电流通道信号放大计算公式ADIC=（-221k/7.5k）*ic小电流通道信号放大计算公式ADIC=【-221k/{7.5k

2、*1K/（7.5K+1k）}】*ic模拟开关用于小信号放大直流偏置电压电路1、A/D采样运放输出的电压信号经比较器比较输出至DSP芯片引脚，利用该引脚的捕获功能测量被测信号的周期，间接算出被测信号的频率值主芯片采用TI的TMS320F280x芯片，芯片上自带12位AD转换模块，12位表示AD转换器的分辨率，也就是说其能分辨的最小电压为(1/4096)%=0.0244%本例启用内部带隙基准源，外部输入的模拟量信号与内部基准电压相比较以决定输出0还是输出1。2、D/A转换模块数模转换芯片采用Ｉ2Ｃ通信协议Ｉ2Ｃ总线是一种用于ＩＣ器件之间的二线制

3、总线。它通过ＳＤＡ（串行数据线）及ＳＣＬ（串行同步时钟线）两根线在连到总线上的器件之间传送信息，通过软件寻址实现片选，减少了器件片选线的连接。ＣＰＵ不仅能通过指令将某个功能单元电路挂靠或摘离总线，还可对该单元的工作状况进行检测，从而实现对硬件系统的扩展与控制DAC7571为TI推出的低功耗轨至轨输出12位I2C输入DAC，其A0为地址选择端，本例有两路模拟量输出这里以高低电位加以区别，方便CPU进行寻址2、D/A转换模块电路中的主要元件为一运算放大器LM321和三极管KSP2222A及其他辅助元件构成,DOA信号经运算放大器放大后再经三极管

4、放大，KSP2222A的射级电流Ie作用在电阻DR34上，由运放性质可知：V1=Ie·DR34=(1+k)Ib·DR34流经负荷R的电流Io即KSP2222A的集电极电流等于k·Ib，则有VDOA=V1=(1+k)Ib·DR34=(1+1/k)Io·DR34其中k》1，所以Io≈V1/DR34。由上述分析可见，输出电流Io的大小与输入电压VDOA成正比，而与负载电阻R的大小无关，说明了电路良好的恒流性能。改变VDOA的大小，可改变Io的输出。在VDOA一定时改变DR34的大小，可以改变VDOA与Io的比例关系若将VDOA电压信号转换成4～2

5、0mA电流信号，则可确定VDOA=0.92V-4.6V，同样若是电压输出，只需接入DR36250欧电阻即可。V-I变换电路RIeIo3、通讯上图为RS485通讯模块接口电路，RXD为数据接收端，TXD为数据发送端，电路图中，钳位于15V的TVS管CD3、CD4、CD5都是用来保护RS-485总线的，避免RS-485总线在受外界干扰时（雷击、浪涌）产生的高压损坏MAX1487芯片。CR10,11PTC热敏电阻用于在线路上产生大电流时自身热量升高，电阻值以指数级迅速上升已达到切断收发回路的目的同样具有保护芯片的作用，DSP的接收、发送信号通过高

6、速光耦HCPL0601连接MAX1487芯片的R、D引脚，控制信号UTXD_EN同样经光电隔离电路去控制MAX1487芯片的DE和/RE引脚，使能MAX1487芯片的发送器/接收器，使能信号为低电平时接收器有效，发送器禁止，为高电平时发送器有效，接收器禁止，任一时刻，MAX1487芯片中的“接收器”和“发送器”只能够有1个处于工作状态,这就是“半双工”的定义3、通讯4、开入当外部未加入开入信号时，IN1,IN2信号引脚通过4.7K排阻上拉为3.3V当开入信号DI1,DI2通过CR1,CR2200K限流电阻接入光耦TLP181,光耦内部发光二

7、极管发光导致信号IN1,IN2与地导通此时IN1,IN2引脚电平为0，芯片通过判断这两个引脚上的电平高低变化判断开入是否导通5、开出继电器线圈需要流过较大的电流（约50mA）才能使继电器吸合，一般的集成电路不能提供这样大的电流，因此必须进行扩流，即驱动。左所示为用NPN型三极管驱动继电器的电路图，图中上半部分为继电器电路（松下ALD105），继电器线圈作为集电极负载而接到集电极和正电源之间。当输入为0V时，三极管截止，继电器线圈无电流流过，则继电器释放（OFF）；相反，当输入为+VCC时，三极管饱和，继电器线圈有电流流过，则继电器吸合（ON

8、）。当输入电压由变+VCC为0V时，三极管由饱和变为截止，这样继电器电感线圈中的电流突然失去了流通通路，若无续流二极管D将在线圈两端产生较大的反向电动势，极性为下正上负，电压值可