脈沖寬度至電壓轉換器具有由DAC控制的窗口比較功能
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技術(shù)方案與實(shí)用技巧
模擬電路常常用來(lái)從微型計算機上卸載任務(wù)，使微型計算機可以集中精力完成優(yōu)先級更高的任務(wù)。與此同時(shí)，模擬電路執行獨立于微型計算機的功能，直到某個(gè)事件或條件要求它產(chǎn)生中斷信號以引起微型計算機的注意為止。
本文給出的這個(gè)電路的參數由微型計算機設置，然后電路負責把單脈沖寬度射頻控制信號轉換成電壓，依據微型計算機設置的窗口中心和窗口寬度值進(jìn)行窗口比較。比較得出的信息用于對輸入脈沖寬度信息解碼，以執行所選擇的任務(wù)，調整窗口中心和寬度可以給解碼過(guò)程增加靈活性。通過(guò)串行外圍接口 (SPI) 控制信號設置串行輸入雙輸出 DAC 的參數，以實(shí)現中心和寬度可調的模擬窗口檢測器，從而達到這種靈活性。LTC1042 窗口檢測器的窗口中心和窗口寬度參數是電壓控制的，是采用串行控制 LT1661 微功率雙 DAC 的微型計算機控制方案過(guò)程中的自然選擇。
電路描述
單脈沖寬度至電壓的轉換任務(wù)由積分器電路執行，該積分器電路由零漂移LTC2054 U5、PMOS 積分器充電控制開(kāi)關(guān) Q1和模擬積分器復位開(kāi)關(guān)U4組成。R5和C4為積分器復位提供足夠長(cháng)的延遲時(shí)間，以防止積分器在取樣與保持進(jìn)入保持模式之前被復位。在取樣與保持階段，U6、R3和C3跟隨積分器的輸出，以在 LTC1042窗口比較器的輸入端給出一個(gè)穩定的電壓。兩個(gè)反相器U2和U3對輸入脈沖進(jìn)行緩沖和反相，以產(chǎn)生模擬控制信號和用于單穩態(tài)脈沖發(fā)生器U9、C2和R4的觸發(fā)信號。在取樣與保持控制信號的下降沿上觸發(fā)該單穩態(tài)觸發(fā)信號，以給窗口比較器提供時(shí)鐘，從而確保窗口比較器有 100ms 的時(shí)間進(jìn)行比較和確定比較結果。比較器產(chǎn)生的單穩態(tài)輸出信號的下降沿是讀出就緒的，例如，下降沿可用作外部微型計算機的負沿中斷信號。在這種應用中使用時(shí)，LTC1042 窗口比較器的輸入阻抗足夠高，以給取樣與保持提供 100ms 的緩沖時(shí)間。
LTC1042 窗口比較器的窗口中心和窗口寬度參數是由微型計算機控制的，從而允許該窗口比較器用于自適應模式，即窗口中心和寬度參數可以隨時(shí)根據每個(gè)輸入脈沖的情況而改變。LTC1661 雙 DAC 的 10 位輸出是雙重緩沖的，以使輸出能夠獨立或同時(shí)改變。
結論
盡管微型計算機可以編程以完成各種所需任務(wù)，但是把一項任務(wù)劃分成由硬件和軟件同時(shí)完成可以降低軟件復雜性并提高系統的總體性能。用硬件執行脈沖寬度至電壓的轉換任務(wù)并進(jìn)行比較，可以減輕微型計算機完成轉換和比較任務(wù)的負擔。由微型計算機對窗口比較器的窗口寬度和中心參數進(jìn)行控制提供了靈活的適應性，而僅用硬件解決方案難以實(shí)現這種靈活性。最終結果是得到了靈活的自適應硬件/微型計算機解決方案，該方案可用來(lái)在逐個(gè)脈沖的基礎上確定可變脈沖寬度值是否在所設置的限度內。
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