智能仪器输入通道及接口技术思维导图

智能仪器与总线技术课程思维导图，介绍了放大器、 采样/保持器、 A/D转换器、A/D转换器与微机处理器的接口等。

智能仪器输入通道及接口技术

• 模拟多路开关
  • 性能指标
    • 通道数量丶泄漏电流丶导通电阻丶开关速度
  • 集成模拟多路开关
    • AD7501丶CD4051丶CD4052
  • 通道扩展
    • 在已有的模拟多路开关基础上增加更多的通道，以满足更多的输入和输出需求
• 放大器
  • 程控放大器
    • 采用可编增益放大器，分为同相和反相
  • 仪用放大器
    • 放大传感器输出的微弱电压或电流信号的放大器
  • 隔离放大器
    • 输出端和输入端各自具有不同的电位参考点，通过光电丶变压器或电容等进行耦合
• 采样/保持器
  • 原理
    • 基本定义
      • 采样：在一个确定的时间点，采样/保持器会获取输入信号的当前值。
      • 保持：获取输入信号值后，采样/保持器会保持这个值在输出端一段时间，直到下一次采样。
    • 在采样时，采样开关打开，允许输入信号通过并充电到保持电容上，使其电压等于输入信号的值。一旦采样结束，采样开关关闭，保持电容开始存储输入信号的值。在保持期间，保持电容的电压保持不变，从而保持输出信号的稳定性。在下一次采样之前，输出信号会一直保持采样时的值。当下一次采样开始时，采样/保持器会重新获取输入信号的当前值，并将其存储在保持电容上，以更新输出信号。
  • 集成采样/保持器
    • 元器件集成在一片芯片上
  • 主要性能指标
    • 捕捉时间丶孔径时间丶孔径不定时间丶孔径误差丶保持压的下降速度
• A/D转换器
  • 并联比较型
    • 转换速度快，缺点是随着输出位数的增加，所需元器件的个数增加，适合速度快分辨率低的场合
  • 逐次逼近型
    • 抗干扰能力较差
  • 双积分型
    • 抗干扰能力强，转换速度较慢，应用较广
  • 调制型
  • 主要技术指标
    • 分辨率和量化误差，转换误差，转换速度，满量程输入范围
• A/D转换器与微机处理器的接口
  • 并行
    • 8位并行ADC0809
    • 12位并行AD574A
  • 串行
    • 12位串行ADCMAX187/189
    • 16位穿行调制型ADCAD7705
• 开关量输入通道
  • • 开关量输入通道是数字系统或控制系统中的一种输入通道类型，用于接收和处理开关量信号。开关量输入通道主要用于检测和采集数字化的开关状态，例如开关的开关状态（打开或关闭）、按钮的按下状态（按下或释放）等。这些开关量信号通常只有两个状态，分别表示逻辑的“开”和“关”，通常用0和1来表示。
    • 开关量输入通道通常由数字输入端口、接口电路和状态检测电路组成。当开关状态发生变化时，状态检测电路会检测到变化并将相应的信号传递给数字输入端口，然后系统可以根据这些信号进行进一步的处理和控制。