下面是小编为大家整理的电压/频率转换器BG382的原理及应用论文（共含10篇），仅供参考，大家一起来看看吧。同时，但愿您也能像本文投稿人“鲸酱没肉丝”一样，积极向本站投稿分享好文章。
电压/频率转换器BG382的原理及应用
1 概述
在利用单片机设计的自动测量和控制系统中，经常要将电压信号转换为频率信号或将频率信号转换成电压信号。这里要介绍的V/F和F/V转换器件BG382就可实现电压和频率的相互转换，而且具有较高的精度、线性和积分输入特性，利用它可以抑制串扰干扰。如果将其输出的信号调制成射频信号或光脉冲，还可在不受电磁影响的情况下进行无线或光纤等远距离通信传输。
2 BG382的封装及引脚
图1所示是BG382的外型封装形式。其引脚及功能如表1所列。
表1 BG382的引脚功能
管脚12345678功能恒流源Io输出端Io大小控制端输出频率端地Io充电时间选择端门限控制端信号输入端电源端3 BG382的V/F和F/V转换
3．1 V/F转换电路(本网网收集整理)
图2所示是由BG382组成的简单V/F变换器，其输入为10mV~10V，输出为10Hz~10kHz，满刻度线性精度的典型值为±0.5%。
影响上面电路线性精度的原因是恒流源1端的电压会随输入端输入电压的变化而变化，从而使恒流源的性能变差，Io约为137μA。如果输入电压由10mV变为10V，由此所引起的Io变化约为1μA，即对Io的影响为1/137。而Io的变化将影响输出频率的变化，从而使线性精度的曲线上端向上翘；另外，由于集成电路内比较器的输入端，即6、7脚存在失调现象，影响了线性精度的低端；同时由于比较器的增益较低，也影响了其灵敏度，增大了误差。
以上电路仅适用于精度要求不高方面的应用，图3所示是由BG382组成的高精度V/F转换电路，其精度可达±0.05%，该电路采用了由运放BG305和积分电容C1组成的有源积分电路，这个积分电路将负载输入电压变为正斜坡电压，当积分器输出达到BG382 内部比较器的比较电平时，单稳电路被触发，恒流源的电流Io从1端流出，使积分器的.输出急剧下降，单稳输出结束时，斜坡输出电压上升，重复以上转换周期。
由于信号从运算放大器的反相端输入，因此要求输入信号为负值，如果信号从运算放大器同相端输入，则输入信号应为正。
该电路线性精度高的原因在于：恒流源的1端接在运算放大器的虚地端，使恒流源总是处在电位上，这样恒流源电流Io的大小不再受输入电压变化的影响。可选择低失调电压、低失调电流的运算放大器，如OP07，同时，也要求选择稳定性好、温度系数低的电容。
3．2 F/V转换电路
图4是由BG382组成的F/V转换电路。其线性精度可达±1%，当输入频率一方波时，其输出经过后面的运算放大器构成了一级低通滤波器。
为了获得到较好的效果，电路中的阻容元件就采用低温度系数的稳定器件，如金属膜电阻和绝缘介质高的聚苯乙稀或丙稀电容。
4 典型应用电路
图5是由BG382构成的V/F转换器与单片机8098的接口电路。图中，通过光电耦合器件4N28的隔离措施，可以减少转换通道及电源对单片机的干扰。CD4049用于削弱残留电压对8098单片机HIS口的影响。
图5
图5电路由于利用了8098单片机的高速输入HIS功能以及8098单片机简便的测频和输出频率可编程技术，因此，该接口电路非常简单，且占用计算机资源少，同时还能以查询和中断两种编程方式来工作。
电压/频率转换器BG382的原理及应用论文
1 概述
在利用单片机设计的自动测量和控制系统中，经常要将电压信号转换为频率信号或将频率信号转换成电压信号，电压/频率转换器BG382的原理及应用。这里要介绍的V/F和F/V转换器件BG382就可实现电压和频率的相互转换，而且具有较高的精度、线性和积分输入特性，利用它可以抑制串扰干扰。如果将其输出的信号调制成射频信号或光脉冲，还可在不受电磁影响的情况下进行无线或光纤等远距离通信传输。
2 BG382的封装及引脚
图1所示是BG382的外型封装形式。其引脚及功能如表1所列。
表1 BG382的.引脚功能
管脚12345678功能恒流源Io输出端Io大小控制端输出频率端地Io充电时间选择端门限控制端信号输入端电源端
3 BG382的V/F和F/V转换
3．1 V/F转换电路
图2所示是由BG382组成的简单V/F变换器，其输入为10mV~10V，输出为10Hz~10kHz，满刻度线性精度的典型值为±0.5%。
影响上面电路线性精度的原因是恒流源1端的电压会随输入端输入电压的变化而变化，从而使恒流源的性能变差，Io约为137μA。如果输入电压由10mV变为10V，由此所引起的Io变化约为1μA，即对Io的影响为1/137。而Io的变化将影响输出频率的变化，从而使线性精度的曲线上端向上翘；另外，由于集成电路内比较器的输入端，即6、7脚存在失调现象，影响了线性精度的低端；同时由于比较器的增益较低，也影响了其灵敏度，增大了误差。
以上电路仅适用于精度要求不高方面的应用，图3所示是由BG382组成的高精度V/F转换电路，其精度可达±0.05%，该电路采用了由运放BG305和积分电容C1组成的有源积分电路，这个积分电路将负载输入电压变为正斜坡电压，当积分器输出达到BG382 内部比较器的比较电平时，单稳电路被触发，恒流源的电流Io从1端流出，使积分器的输出急剧下降，单稳输出结束时，斜坡输出电压上升，重复以上转换周期。
由于信号从运算放大器的反相端输入，因此要求输入信号为负值，如果信号从运算放大器同相端输入，则输入信号应为正。
电压电流转换接口AM442原理及应用
摘要：介绍了德国Analog Microelectronics公司生产的电压-电流转换器AM442的主要特点、管脚功能、工作原理、使用方法及应用电路。关键词：电压/电流转换器 接口 AM442
1 概述
AM442是一个用于处理差分电桥信号的电压电流转换接口集成电路。它不仅能通过二线制方式将输入信号转换成标准的4-20mA电流信号，而且也能通过三线制方式输出0/4-20mA的`电流信号。
AM442由三部分组成，一是用于差分信号放大的高精度前置放大器（I A），二是高度稳定的可调参考电压源（4.5～10V），该电压源同时可作为外接器件的激励电源，三是由电压控制的电流输出级，用于将电压信号转换成电流输出(0/4-20mA，12±8mA输出)。此外，AM442还有一个附加的可作为电压源或电流源的运算放大器，因此AM442可以适应工业上的不同需求，此外，只要外接少量元件，就可使AM442成为一个用途广泛的电压电流转换接口电路。
表1 AM442的引脚功能
管 脚名 称简 介1RS+检测电阻+2Vcc工作电压3RS-检测电阻-4OUT输出5CVREF电流电压源6VCRET电流电压源调节7SET输出偏置电流设定8IN-反向信号输入9IN+正向信号输入10GAIN-增益调节11GAIN增益调节12GAIN+增益调节13VSET参考电压选择14GNDIC接地15VREF参考电压源输出[1] [2] [3]
1概述
AM442是一个用于处理差分电桥信号的电压电流转换接口集成电路。它不仅能通过二线制方式将输入信号转换成标准的4-20mA电流信号，而且也能通过三线制方式输出0/4-20mA的电流信号。
AM442由三部分组成，一是用于差分信号放大的高精度前置放大器（IA），二是高度稳定的可调参考电压源（4.5～10V），该电压源同时可作为外接器件的激励电源，三是由电压控制的电流输出级，用于将电压信号转换成电流输出(0/4-20mA，12±8mA输出)。此外，AM442还有一个附加的可作为电压源或电流源的运算放大器，因此AM442可以适应工业上的不同需求，此外，只要外接少量元件，就可使AM442成为一个用途广泛的电压电流转换接口电路。
表1AM442的引脚功能
管脚名称简介1RS+检测电阻+2Vcc工作电压3RS-检测电阻-4OUT输出5CVREF电流电压源6VCRET电流电压源调节7SET输出偏置电流设定8IN-反向信号输入9IN+正向信号输入10GAIN-增益调节11GAIN增益调节12GAIN+增益调节13VSET参考电压选择14GNDIC接地15VREF参考电压源输出16DIS输出级控制
2引脚功能和主要特点
AM442的引脚图如图1所示。各引脚的详细功能如表1所列。AM442有以下主要特点：
*工作电压范围宽达6～35V；
*工作温度范围为-40～+85℃；
*带有4.5～10V可调的高度稳定参考电压源；
*带有高精度前置放大器（输入信号范围大）；
*带有附加的电压和电流源；
*增闪系数和偏置可调；
*二线方式输出为4～20mA；
*三线方式输出为0/4～20mA；
*输出电流范围可调；
*内置极性保护；
*过载时可自动切断输出电流（可选择）；
*带有过流和超温保护功能。
3电路原理
AM442是一个用于处理差分电桥信号的电压/电流转换接口集成电路。通过少量的外接元件就可以输出电流，而且可在一个较大的范围内调整。除了外接电阻Ro到Rs和电容C1(C2)之外，要使电路正常工作，还需要一个外接的三极管和一个起保护作用的二极管（见图2、图3）。外接的三极管可降低AM442的耗散功率。同时，在选择二极管和三极管时也要注意它们本身的耗散功率，AM442由三个基本单元组成，第一部分为输入级，第二部分为输出级，第三部分为可调的参考电压源。其框图如图2所示。
3.1输入缓冲放大器
AM442的输入级是一个高精度的前置放大器。它有较大的增益调节范围，能适应不同的差分输入信号，因而可用于各种不同变化范围的传感器信号处理。增益系数的大小由外接电阻来决定。
3.2电流输出级
在电流输出端，借用于内置参考电压源，并通过外接电阻调节偏置电压，即可调节输出电流的最小值Iset。输出电流Iout是通过集成电路管脚4（OUT）控制的三极管T1输出的。AM442的一个特别功能可通过管脚16（DIS）来实现，如果管脚DIS与参考电压管脚15（VREF）相连，那么在输入信号过载时，输出电流会自动切断。如果管脚16（DIS）空着，那么输出电流不会因为输入信号过载而自动切断。
此外，当芯片温度过高时，AM422会自动切断输出电流。
3.3参考电压源
AM442中的参考电压源，可用作需要恒定电压的传感器或其它外接电路的供电电源。它可通过外接的电压分配器提供从4.5V～10V的任意一个数值的电压源。
图3三线输出应用电路
4.1三线输出应用电路
AM442典型的'三线输出应用如图3所示。在三线方式输出时，管脚2（Vcc）和管脚1(RS+)相联，管脚14（GND）与地Ground相联，电路的输出增益系数可由外接电阻R1和R2来调节。AM442在该方式工作时，电路具有过流关断功能。
该例中，如需输出电流在0～20mA之间变化，那么，在偏置电流Iset为零（管脚7与管脚14相联）时。根据转换公式，其输出电流Iout应为：
Iout=VinGin/R0
同时，在电源电压和集成电路的最小工作电压Vcc(min)为6V时，它们与负载电阻RL之间的关系必须满足下面的式子，整个电路才能正常工作：
Vs据≥IoutmaxRL+6V
若将附加的运算放大器作为恒流源来使用。那么，用于传感器的桥式电路中的恒流源电流Is，可通过外接电阻Rset来确定，公式为：
Is=VBG/RSET
式中，VBG应取1.27V。实际上，在输出电流范围为0～20mA(三线方式输出)时，如果输入电压Vin的范围为0～250mV，VREF=5V,Gin=2，那么，其主要外接元件的取值应为:R0=25Ω,R1=22kΩ，R2=22kΩ，R5=40Ω,RL=0～600Ω,C1=2.2μF。
图4二线输出应用电路
4.2二线方式输出应用电路
图4给出了典型的二线方式输出应用电路图。在二线方式输出时，管脚2（Vcc）和管脚3（RS-）相连。需要说明的是，该方式由于AM442的16脚（DIS）悬空不接，因此不具有输入过载时的超载判断功能。而输出增益系数则仍由外接电阻R1和R2调节。
对于二线输出方式，在输出电流范围为4～20mA时，如果输入电压VIN的范围为0～200mV，VREF=5V,GIN=2，那么，外接元件的数值应为：R0=25Ω,R1=22kΩ,R2=22kΩ,R3=100kΩ,R4=0～5kΩ,R5=40Ω,RL=0～500Ω,C1=2.2μF,C2=100nF。
16位A/D转换器MAX1166的原理及应用
摘要：MAX1166是美国MAXIM公司生产的逐次逼近型16位低功耗模数转换器，该转换器内带4.096V精密参考源，同时具有并行数据输出接口。文章介绍了该模数转换器的特性、功能及实际应用电路。关键词：A/D转换单片机接口MAX1166
1概述
MAX1166是美国MAXIM公司生产的逐次逼近型16位模数转换器，该芯片片内除集成了逐次逼近型ADC所必须的逐次逼近寄存器SAR、高精度比较器和控制逻辑外，还集成了时钟、4．096V精密参考源和接口电路，其内部结构框图如图1所示。MAX1166的数据总线为8位，因此与目前广泛使用的8位微处理器连接非常方便。
MAX1166的典型参数如下：
●并行数据输出接口：8位?
●采样频率：165ksps?
●精度：最大线性误差±2LSB，16位无误码?
●内部参考源电压：4．096V?
●外部参考源电压输入范围：＋3．8～5．25V?
●模拟电压输入范围：＋4．75～＋5．25V?
●数字电压输入范围：＋2．7～＋5．25V?
●小电流?外部参考电源流为1．8mA?内部参考电源流为2．7mA?采样率在10ksps时的外部参考电源电流为0．1μA;
●采用20管脚TSSOP封装。
MAX1166共有20个引脚，图2为其引脚排列图，这些引脚大体可分为三类。
第一类是电源类?其中，模拟电源AVDD和数字电源DVDD应分别通过0．1μF的钽电容与模拟地和数字地相连接。而数字地DGND和模拟地AGND1、AGND2通常共地。
第二类为模数信号类?其中，AIN为模拟信号输入端；D0／D8～D7／D15为数字量并行输出口。
第三类是控制信号类?其中CS?输入?为转换启动端；R／C（输入）为读取结果／模数转换控制端；EOC（输出）用于指示转换结束；HBEN?输入?用来控制从总线读出的数据是转换结果的高字节还是低字节；REFADJ为参考电源选择端，该端通过0．1μF钽电容与模拟地相接时?选择内部参考电源模式?而当其直接与模拟电源相接时?选择外部参考电源模式；REF为参考电源输入／输出端，选择内部参考电源时?该脚应通过4．7μF钽电容接模拟地?而选择外部参考电源时?该脚为外部参考电源输入端。
2MAX1166的转换控制时序
MAX1166的一次转换过程可分为三个阶段，即转换准备阶段、模数转换阶段和转换结果输出阶段。图3为其转换时序图。具体工作过程如下：
首先将R／C管脚置低电平，然后在CS脚输入脉冲信号，MAX1166会在CS的第一个脉冲信号的下降沿进入工作状态；并在CS的第二个脉冲信号下降沿启动A／D转换。此脉冲信号的宽度最小应为40ns。转换过程中，EOC脚为高电平，并在经过约5μs转换完成后，EOC脚电平变低以指示转换完成。当EOC脚输出为低电平时，若将R／C脚置为高电平，系统将在CS的第三个脉冲的下降沿把转换结果输出到数据总线上。
在数据转换过程中，通过检测EOC脚的输出电平即可判断数据的'转换状态。当EOC输出为高电平时，表示数据转换仍在进行，此时不能读取数据；而当EOC输出为低电平时，表明数据转换已经结束，此时可以读取数据。设置并行数据输出选择位HBEN为高电平?可读取数据高8位；而设置HBEN为低电平则可读取数据低8位。
MAX1166有两种工作模式，即稳定工作模式和低功耗工作模式。可由管脚R／C在CS第二个脉冲下降沿的状态来决定选择哪种工作模式，R／C为低电平时，选择正常工作模式，为高电平时选择低功耗工作模式。
图3MAX1166转换时序图
3典型应用电路
MAX1166的总线接口为8位，该总线的接口速度相当快，可以和各种微处理器直接进行接口，因此MAX1166与8位微处理器的连接电路相对比较简单。图4是MAX1166和MCS－8051的接口电路图。在本例中，由于单片机外围芯片仅有MAX1166一片，所以，为简单起见，没有为之确定地址，即任意地址均可作为其地址。因为MAX1166的CS信号脉冲宽度要求最小为40ns，因此，对于单片机而言，只要对外部设备进行写操作，即会产生WR脉冲，其宽度为6个时钟周期。如果采用12MHz的晶振，其脉冲宽度为500ns，所以可以将单片机的WR信号作为MAX1166的CS输入信号。至于R／C、EOC和HBEN等信号，只需连接到普通的锁存功能端口即可（如单片机的P1口）。
图4中，MAX1166采用的是内部参考源。如果在CS信号的第二个脉冲下降沿使R／C为低电平，即选择了稳定工作模式，该模式的应用程序如下（该程序会将转换结果的高8位存放在片内存储器A0单元，而将低8位存放在A1单元）：
MOVR0?＃A0；数据暂存区地址
SAMP?CLRP1．0；拉低R／C电平，为
A／D转换启动做准备
MOVX＠DPTR?A；给CS第一个脉冲信
号，MAX1166进入准
备工作状态
MOVX＠DPTR?A；给CS第二个脉冲信
号，启动A／D转换
WAIT?JBP1．2?WAIT；如果转换结束，则进
入读数据子程序
REDA?SETP1．0；拉高R／C电平，准备
读取数据
MOVX＠DPTR?A；给CS第三个脉冲信
号，开始读数据
SETP1．1
MOVXA?＠DPTR；读取数据高8位
MOV＠R0?A
INCR0
CLRP1．1
MOVXA?＠DPTR；读取数据低8位
MOV＠R0?A
4结束语
MAX1166是一种16位的A／D转换器，它不仅具有分辨率高、转换速度快的特点，而且功耗低、体积小、接口方便、电路简单、动态特性良好。因而是电池供电的高精度数据采集系统的理想选择，具有广阔的应用前景。
16位A/D转换器MAX1166的原理及应用
摘要：MAX1166是美国MAXIM公司生产的逐次逼近型16位低功耗模数转换器，该转换器内带4.096V精密参考源，同时具有并行数据输出接口。文章介绍了该模数转换器的特性、功能及实际应用电路。关键词：A/D转换 单片机 接口 MAX1166
1 概述
MAX1166是美国MAXIM公司生产的逐次逼近型16位模数转换器，该芯片片内除集成了逐次逼近型ADC所必须的逐次逼近寄存器SAR、高精度比较器和控制逻辑外，还集成了时钟、4．096V精密参考源和接口电路，其内部结构框图如图1所示。MAX1166的数据总线为8位，因此与目前广泛使用的8位微处理器连接非常方便。
MAX1166的'典型参数如下：
●并行数据输出接口：8位?
●采样频率：165ksps?
●精度：最大线性误差±2LSB，16位无误码?
●内部参考源电压：4．096V?
●外部参考源电压输入范围：＋3．8～5．25V?
●模拟电压输入范围：＋4．75～＋5．25V?
●数字电压输入范围：＋2．7～＋5．25V?
●小电流?外部参考电源流为1．8mA?内部参考电源流为2．7mA?采样率在10ksps时的外部参考电源电流为0．1μA;
●采用20管脚TSSOP封装。
MAX1166共有20个引脚，图2为其引脚排列图，这些引脚大体可分为三类。
第一类是电源类?其中，模拟电源AVDD和数字电源DVDD应分别通过0．1μF的钽电容与模拟地和数字地相连接。而数字地DGND和模拟地AGND1、AGND2通常共地。
第二类为模数信号类?其中，AIN为模拟信号输入端；D0／D8～D7／D15为数字量并行输出口。
第三类是控制信号类?其中CS ?输入?为转换启动端；R／ C（输入）为读取结果／模数转换控制端；EOC（输出）用于指示转换结束；HBEN?输入?用来控制从总线读出的数据是转换结果的高字节还是低字节；REFADJ为参考电源选择端，该端通过0．1μF钽电容与模拟地相接时?选择内部参考电源模式?而当其直接与模拟电源相接时?选择外部参考电源模式；REF为参考电源输入／输出端，选择内部参考电源时?该脚应通过4．7μF钽电容接模拟地?而选择外部参考电源时?该脚为外部参考电源输入端。
2 MAX1166的转换控制时序
[1] [2] [3]
通用数字式频率合成集成电路TSA5526的原理及应用
摘要：TSA5526是Philips公司推出的通用数字频率合成器集成电路，该芯片具有外围电路简单、与单片机接口方便的特点，可解决频率合成器设计当中的难题。文中介绍了TSA5526的主要特点、引脚功能、工作原理及应用电路。关键词：TSA5526；频率合成器；分频器；电荷泵
1概述
频率合成技术是近代无线电技术发展中的一门新技术，也是现代通信系统中的关键技术之一，它通常利用一块晶体或少量晶体组成标准频率源，然后通过合成方法产生各种所需的频率信号。这些频率信号与标准频率源具有相同的频率稳定度和准确度。使用该技术构成的电路在通信设备中称为频率合成器。频率合成器的种类很多，目前普遍采用的是数字式频率合成器。数字式频率合成器由晶体振荡器、固定分频器、鉴相器、滤波器和VCO等组成，晶体振荡器输出的频率信号经固定分频器后得到标准频率，而VCO输出的频率信号经可变分频器分频后得到实际频率信号，两信号在鉴相器中经相位比较产生的环路锁定控制电压将通过滤波器加到VCO上，以对实际频率信号进行控制和校正，直到环路锁定。当所需信号频率较高时，该电路的设计、制作和调试难度较大，通常只能依靠专业厂家来完成，不仅成本高，而且生产周期长。TSA5526芯片是Philips公司推出的通用数字频率合成集成电路，它将晶体振荡器、固定分频器、鉴相器、滤波器等电路集成在一块芯片上，其主要特性参数如下：
●输入射频信号的频率为：64～1300MHz；
●输入射频信号的电平为：－28～3dBm；
●输出误差调整电压为：4．5～33V；
●具有锁定检测功能；
●内置可编程的'15bit分频器；
●通过程序控制可在512、640和1024中选择基准信号分频比，在外接4MHz晶振时，则可获得3．90625kHz、6．25kHz和7．8125kHz的频率精度；
●可选择I2C总线和3总线进行数据传输；
●采用单电源供电，电源电压为4．5～5．5V。
2引脚功能
TSA5526有SSOP16和SO16两种封装，引脚排列如图1所示，各引脚功能见表1所列。
表1TSA5526的引脚功能
引脚名称功能
应用说明
1RF射频信号RF输入通常接本振输出2VEE地3VCC1电源电压1芯片电源，接+5V4VCC2电源电压2开关控制电源，通常接+12V5BS4电子开关BS4输出PNP三极管OC输出6BS3电子开关BS3输出PNP三极管OC输出7BS2电子开关BS2输出PNP三极管OC输出8VS1电子开关BS1输出PNP三极管OC输出9CP环路滤波器外接RC滤波网络10Vtune误差控制电压输出通过上拉电阻输出直流电压并加到VCO11SW总线选择开关接地时选择I2C总线方式；悬空时选择3总线方式12LOCK/ADC锁定标志/ADC输入3总线方式时为锁定标志，低电平有效；I2C总线方式时5为电平ADC输入端13SCL串行时钟下降沿时将SDA输出的数据锁存14SDA串行数据在3总线方式时，18bit、19bit和27bit三种数据可供选择15CE片选信号高电平有效16XTAL基准振荡输入通常外接4MHz晶体
表2写状态数据格式
字节MSB数据字节LSB地址字节（ADB）11000MA1MA0分频字节（DI1）0N14N13N12N11N10N9N8分频字节2（DB2）N7N6N5N4N3N2N1N0控制字节（CB）1CPT2T1T0RSARSB0S电子开字节（BB）空空空空BS4BS3BS2BS1
3内部结构和工作原理
TSA5526的内部结构框图如图2所示，它包括射频信号处理单元、基准信号处理单元、相位比较和输出单元以及接口控制单元等四部分。射频信号处理单元对输入的射频小信号进行放大和8分频，再送到15bit可编程分频器，分频比的大小可根据输入射频信号的频率来确定。基准信号处理单元中的基准振荡器通过外接晶体产生基准信号，同时经基准分频器产生基准信号。基准分频器通过编程可选512、640和1024三种分频比。经过分频处理后的两路信号同时加到数字式相位比较器，然后经电荷泵、放大器和驱动三极管后得到误差控制电压输出。接口控制单元用于实现微处理器与该器件的通信，它一方面接收微处理器送来的数据并在内部处理以形成各种控制指令；另一方面将本器件的状态送往微处理器。通过SW端信号的不同连接，可选择两种串行通信方式：I2C总线方式和3总线方式。
图2
3．1I2C总线方式
a．写状态?R／W＝0?
在写状态时，对TSA5526编程需要四个数据字节，并应在地址字节传输后将数据字节送入芯片。当地址字节?第一字节?传输后，I2C总线的收发会使地址字节和数据字节连在一起，并在一个传输过程中传输完毕。如果地址字节后的第一个数据字节为分频字节或控制字节，则芯片将被部分编程。表2是其数据字节定义。表中，MA1和MA0是可编程地址位，用于控制加到片选端的电压。N14～N0为可编程分频比，其分频比为：
N＝N14×214＋N13×213＋…＋N1×2＋N0
CP为控制电荷泵电流大小位，CP为0，对应电流为60μA，CP为1时，电流为280μA?缺省值?。T2～T0代表测试位。RSA和RSB为基准分频比选择位。0S为可调放大器控制位，0S位为0时，可调放大器接通?缺省值?，0S位为1时断开。BS4～BS1是PNP电子开关控制位，其对应关系是：当BSn为0时，电子开关n接通；当BSn为1时，电子开关n断开。
表3读状态数据格式
字节MSB数据字节LSB地址字节11000MA1MA2R/W=1状态字节PORFLACPS11A2A1A0
表43总线方式数据格式
数据形式D0D3D4D17D18D19D20D21D22D23D24D25D2618位BS4BS1N13N019位BS4BS1N14N1N027位BS4BS1N14N1N0-CPT2T1T0RSARSB0S
b．读状态?R／W＝1?
表3所列为读状态数据格式。当辅助地址位被识别之后，将自动产生一个响应脉冲到SDA线上。SDA线上的数据在SCL时钟信号为高电平时有效，数据字节在SDA线上产生应答信号之后从器件中读出；如果没有主应答信号产生，传输过程就会结束，此时芯片将释放数据线从而使微控制器产生终止条件。当上电时，POR标志被置为1，当检测到数据结束标志时，POR标志被复位?读周期的结束。FL为进入锁存标志，用于表示何时循环建立起来。通过对FL置1或清零可对循环进行控制。ACPS为自动充电电流转换标志，当自动充电电流转换打开且循环锁定时，此标志为0，此时充电电流被强制为低。在其它条件下，ACPS为逻辑1。在I2C总线状态下，内置的A／D转换器可将自动频率微调模拟电平转换成数字量并送往微控制器。
3．23总线方式
在3总线方式下，该器件接收的数据有18位、19位和27位三种，参见表4。在该方式下，当片选引脚CE由低电平变为高电平时，SCL引脚输入时钟脉冲的下降沿会将SDA引脚上的数据送入数据寄存器，数据的前四位用来控制电子开关的通断，在第五个时钟脉冲的上升沿，这四位数据被送入内部电子开关控制寄存器。如果传输的是18或19位数据字，那么，在片选线上电平由高向低转换时，频率位将被送入频率寄存器。在上电复位状态下，电荷泵电流为280μA，调谐电压输出被关断；而在标准模式下，当ACPS标志为高电位时，测试位T2～T0被置为001，此时将禁止TSA5526输出。当传输的是27位数据字时，在时钟脉冲的第20个上升沿到来时，频率位将被送入频率寄存器，而控制位则在片选引脚CE从高电平向低电平转换时送入控制寄存器。在这种方式下，基准分频比由RSA和RSB位确定，测试位（T2、T1、T0）、电荷泵控制位CP、分频比选择位（RSA、RSB）以及0S位只能进行27位的传输。图3所示是3总线方式时的时序图。
表5AT89C51内RAM中20H、21H、22H、23H的定义
字节地址D7D6D5D4D3D2D1D020HBS4BS3BS2BS1N14N13N12N1121HN10N9N8N7N6N5N4N322HN2N1N01100023H01000000
4应用
TSA5526在某航空电子设备检查仪中的应用电路如图4所示，图中，单片机与TSA5526采用3总线方式进行通信。P1．0与SCL引脚相连，用于串行时钟输出。P1．1与SDA引脚相连，用于串行数据输出。P1．2与CE引脚相连以进行片选控制；电子开关BS1～BS4用于通过VCO产生4种不同频率信号，VCO的输出将通过C6送到TSA5526的RF引脚，并经分频后与基准信号进行相位比较。Vtune输出的误差控制电压经电阻R3、电容C5加到VCO。R1、C4的数值可用于决定微调的快慢。当频率锁定后，LOCK引脚将变为低电平，并将该电平通过AT89C51的P1．3引脚送入单片机进行检测。本电路采用27位数据格式，发送的数据存放在单片机AT89C51中RAM的20H、21H、22H、23H四个单元中，各位定义见表5所列。其具体程序清单如下：
Rfegadj:CLRP1．0
SETBP1．2
MOVR0，＃08H
Fregadj1:MOVA,20H
CLRC
RRCA
MOVP1．1，C
SETBP1．0
NOP
CLRP1．0
DJNZR0，Fregadj1
MOVR0?＃08H
Fregadj2:MOVA,21H
CLRC
RRCA
MOVP1．1，C
SETBP1．0
NOP
CLRP1．0
DJNZR0，Fregadj2
MOVR0,＃08H
Fregadj3：MOVA，22H
CLRC
RRCA
MOVP1．1，C
SETBP1．0
NOP
CLRP1．0
DJNZR0，Fregadj3
MOVR0，＃03H
Fregadj4：MOVA，23H
CLRC
RRCA
MOVP1．1，C
SETBP1．0
NOP
CLRP1．0
DJNZR0，Fregadj4
RET
通用数字式频率合成集成电路TSA5526的原理及应用
摘要：TSA5526是Philips公司推出的通用数字频率合成器集成电路，该芯片具有外围电路简单、与单片机接口方便的特点，可解决频率合成器设计当中的难题。文中介绍了TSA5526的主要特点、引脚功能、工作原理及应用电路。关键词：TSA5526；频率合成器；分频器；电荷泵
1 概述
频率合成技术是近代无线电技术发展中的一门新技术，也是现代通信系统中的关键技术之一，它通常利用一块晶体或少量晶体组成标准频率源，然后通过合成方法产生各种所需的频率信号。这些频率信号与标准频率源具有相同的频率稳定度和准确度。使用该技术构成的电路在通信设备中称为频率合成器。频率合成器的种类很多，目前普遍采用的.是数字式频率合成器。数字式频率合成器由晶体振荡器、固定分频器、鉴相器、滤波器和VCO等组成，晶体振荡器输出的频率信号经固定分频器后得到标准频率，而VCO输出的频率信号经可变分频器分频后得到实际频率信号，两信号在鉴相器中经相位比较产生的环路锁定控制电压将通过滤波器加到VCO上，以对实际频率信号进行控制和校正，直到环路锁定。当所需信号频率较高时，该电路的设计、制作和调试难度较大，通常只能依靠专业厂家来完成，不仅成本高，而且生产周期长。TSA5526芯片是Philips公司推出的通用数字频率合成集成电路，它将晶体振荡器、固定分频器、鉴相器、滤波器等电路集成在一块芯片上，其主要特性参数如下：
●输入射频信号的频率为：64～1300MHz；
●输入射频信号的电平为：－28～3dBm；
●输出误差调整电压为：4．5～33V；
●具有锁定检测功能；
●内置可编程的15bit分频器；
●通过程序控制可在512、640和1024中选择基准信号分频比，在外接4MHz晶振时，则可获得3．90625kHz、6．25kHz和7．8125kHz的频率精度；
●可选择I2C总线和3总线进行数据传输；
●采用单电源供电，电源电压为4．5～5．5V。
2 引脚功能
TSA5526有SSOP16和SO16两种封装，引脚排列如图1所示，各引脚功能见表1所列。
表1 TSA5526的引脚功能
引 脚名 称功 能应 用 说 明
1RF射频信号RF输入通常接本振输出2VEE[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7]
电信0901 A07090063 申浴阳 12月
微机原理应用――继电器控制
1. 引言
通过该论文进一步了解直流继电器的工作原理和微机控制直流继电器的一般方法。同时进一步熟悉8253和8255的使用方法。
2. 原理图
3. 原理
实验原理如上图所示，按图连接电路，其中的继电器输出插头J4接实验盒的继电器插头。编程使用8253定时，让继电器周而复始的闭合5秒钟（指示灯亮），断开5秒钟（指示灯灭）。 1. 8253的六种工作方式
（1） 方式0――计数结束时中断
控制字写入控制寄存器后，输出端OUT立即输出低电平。写完计数初值后，
- 1 -
若GATE为高电平，在CLK的下降沿开始计数，输出OUT仍为低电平。当计数到0时，OUT立即输出高电平，并一直保持。
门控信号GATE为高电平时，计数器工作；当GATE为低电平时，计数器停止工作，其计数值保持不变，等GATE为高时继续计数。
在计数器工作期间，如果重新写入新的计数值，计数器按新写入的计数值重新工作。
（2） 方式1――可重复触发的单脉冲触发器
控制字写入后，OUT端输出高电平。写入初值后并不开始计数而是等待GATE上升沿的到来。GATE出现上升沿后在CLK下降沿开始计数，OUT输出低电平，计数到0时，OUT变高。方式1可产生单拍负脉冲信号，脉冲宽度由计数初值决定。
在计数器工作期间，当GATE又出现一个上升沿时，计数器重新装入原计数初值并重新开始计数。可见，输出的负脉冲比原来延长了。
在计数期间对计数器又写入新的计数值，要等到当前的计数值计满回0且门控GATE信号再次出现上升沿后，才按新的计数值开始计数。 （3） 方式2――频率发生器（能自动装入计数初值）
计数器计数期间，输出OUT为高电平，当减1计数器为1时（注意不是减到0），输出端OUT变为低电平，当减到0时，OUT端又变为高电平并自动重新装入原计数初值，从而开始一个新的计数过程。
在计数器工作期间，若写入新的计数值，而GATE一直维持高电平，计数器仍按原计数值计数，直到计数器回零并在输出一个时钟周期的低电平后，才按新计数值计数。
（4） 方式3――方波发生器
与方式2相同，有自动装入计数初值的能力。
计数初值为偶数时，在前一半的计数过程中输出高电平，后一半的计数过程中输出低电平，输出波形为对称的`方波。
当计数初值为奇数时，输出高电平比输出低电平的时间多一个时钟脉冲，波形为不对称方波。
（5） 方式4――软件触发的选通信号发生器
设定好此方式后，输出OUT变成高电平；写入计数初值后，计数器开始计数，计数到0结束时，输出变为低电平，低电平维持一个时钟周期后，输出又恢复高电平，但计数器不再计数，输出一直保持高电平。
门控信号GATE为高电平时，允许计数器工作，为低电平时，计数器停止计数。在GATE恢复高电平后，计数器又从原设定的计数值开始减1计数。
计数器工作期间，若向计数器写入新的计数值，则按新的计数初值开始计数，称为软件再触发。
注意：要做到软件触发，要保持GATE=1。 （6） 方式5――硬件触发的选通信号发生器
- 2 -
由GATE上升沿触发计数器。写入计数初值后并不立即开始计数，而要由门控信号的上升沿启动计数。
在计数过程中，如果门控信号再次出现上升沿，计数器按原设定的初值重新计数。其他特点与方式4相同。
所以一般，方式0、1和方式4、5 (输出一个电平或一个脉冲）选作计数器用；而方式2、3（输出周期脉冲或周期发波）选作定时器用。
2. 编程
1. 将8253计数器0设置为方式3，计数器1设置为方式0串联使用，CLK0接1MHz，设置两个计数器的初值乘积为5000，000启动计数器工作后，经过5秒OUT1输出高电平。通过8255A口查询OUT1输出高电平。通过8255A口查询OUT1的输出电平，用C口的PC0输出开关量控制继电器动作。 2. 继电器开关量输入端输入“1”，继电器常开触点闭合，电路接通，指示灯亮，输入“0”，开关断开，指示灯熄灭。
4. 程序流程图
主程序流程图
- 3 -
子程序流程图
5. 程序
IO8255 EQU 28bh IO8255A EQU 288h IO8253 EQU 283h IO82530 EQU 280h IO82531 EQU 281h DATA ENDS
CODE SEGMENT
ASSUME CS:CODE START:MOV DX,IO8255 MOV AL,90H OUT DX,AL
MOV AL,01 ;置位 OUT DX,AL
- 4 -
CALL DELAY
MOV AL,0 ;复位 OUT DX,AL CALL DELAY JMP START
DELAY PROC NEAR ;延时子程序 PUSH DX
MOV DX,IO8253 MOV AL,36H OUT DX,AL
MOV DX,IO82530 MOV AX,10000 OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL
MOV DX,IO8253 MOV AL,70H OUT DX,AL
MOV DX,IO82531 MOV AX,500 OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL
PRESS:MOV AH,6 MOV DL,0FFH INT 21H
JZ NEXT MOV AH,4CH INT 21H
NEXT:MOV DX,IO8255A
;设8253计数器0为方式3 ;8253计数器0写初值 ;设8253计数器1为方式0 ;8253计数器1写初值 ;无键按下跳转 - 5 -
IN AL,DX
TEST AL,01H 微机原理及应用结业论文 ;测试 JZ PRESS POP DX RET DELAY ENDP
CODE ENDS
END START
- 6 -
采样率为192kHz的24位AD转换器CS5361原理及应用
摘要：CS5361是CRYSTAL公司推出的192kHz采样率、多位（24位）音频Δ－ΣA/D转换器，它具有双通道输入、采样率高、动态范围大等特点，非常适合于高端音响或其它领域的应用。文中介绍了CS5361的主要特点、工作原理，并给出了它的典型应用实例。关键词：AD转换器；CS5361；采样
1CS5361的主要特性
CS5361是CRYSTAL公司推出的114dB、192kHz数据输出率的24位Δ－Σ结构音频AD转换器，其主要特性如下：
●采用多位Δ－Σ结构；
●具有24位转换精度；
●114dB动态范围；
●总谐波失真＋噪声优于－105dB；
●系统采样率高达192kHz；
●功耗小于150mW?
●内部带有高通滤波电路或直流失调电压标定电路；
●内带线性相移数字抗混滤波器；
●支持5V到2．5V逻辑电平；
●采用差动输入结构；
●具有溢出检测功能；
●采用24脚SOIC或TSSOP封装形式。
CS5361是供数字音频系统使用的完整的模数转换器，可完成采样、模数转换、抗混滤波等功能，并最终产生以串行模式输出的、对应于左右两个输入通道信号的24位采样数据，而且其最高数据输出率可高达192kHz。
CS5361芯片采用具有优良噪声抑制能力的差动输入结构，并采用5阶多位Δ－Σ调制器，同时带有数字滤波器和抽样器，从而避免了需要外部抗混滤波器的麻烦。
2CS5361的引脚排列及功能
CS5361采用24脚SOIC或TSSOP封装，引脚排列图如图1所示。芯片内部结构图如图2所示。各引脚的功能如下：
RST：低功耗模式选择端，低电平有效；
M／S：主、从模式选择引脚，该脚为低电平时，芯片为从工作模式；
LRCK：该端可用于决定当前串行数据属于左通道还是右通道；
SCLK：串行移位时钟端口；
MCLK：调制器和数字滤波器的时钟源；
VD：芯片数字电源；
GND：地参考，必须与模拟地相连；
VL：数字输入输出部分电源；
SDOUT：串行数据信号输出端；
MDIV：时钟分频端，该脚为高电平时，主时钟被2分频；
HPF：高通滤波器允许端，该脚为低电平时，高通滤波器工作；
I2S／LJ：数据输出格式选择端，该脚为高电平时，输出格式为I2S，否则为左对齐输出格式；
M0、M1：操作模式选择端；
OVFL：左右通道溢出指示脚；
AINL＋，AINL－，AINR＋，AINR－：分别为左右通道模拟信号的＋、－输入端；
VA：＋5V模拟电源输入端；
VQ：内部静态参考电压，使用时应连接滤波器；
REFGND：内部采样电路参考地；
FILT＋：内部采样电路参考电压。
3基本工作原理
CS5361转换器工作时，应根据工作的具体需要确定工作模式、操作模式、输出格式、高通滤波模式等工作参数，下面分别介绍这些参数的意义及设置方式。
3．1操作模式及采样率范围选择
CS5361转换器的M1、M0引脚状态可用于决定芯片的操作模式，通过设置适当的操作模式，可使CS5361的输出采样率（FS）在2kHz到192kHz之间进行选择。每种操作模式对应的采样率范围如表1所列。
表1工作模式与输出采样率范围对应表
M1M0操作模式输出采样率范围（kHz）00单速模式2～4801倍速模式48～9610四速模式96～19211保留---
对于每种操作模式，芯片的性能可能略有差异，例如，工作在单速模式时，CS5361的数字滤波器的通带为0～0．47FS，阻带大于0．58FS，阻带衰减优于95dB，滤波器群延时为12／FS（S）；工作在倍速模式时，CS5361的数字滤波器的通带为0～0．45FS，阻带大于0．68FS，阻带衰减优于92dB，滤波器群延时为9／FS（S）；工作在四速模式时，CS5361的数字滤波器的通带为0～0．24FS，阻带大于0．78FS，阻带衰减优于97dB，滤波器群延时为5／FS（S），因此，应根据实际需要适当选择CS5361的操作模式。
3．2系统时钟MCLK和MDIV状态
当CS5361的操作模式确定后，系统时钟和MDIV的状态将决定具体的输出采样率（FS）、左右通道时钟LRCK和串行移数时钟频率（SCLK）。
对于单速模式，其采样率范围为2～48kHz，因此，当MDIV为0时，MCLK的范围应为512kHz～12288kHz；而当MDIV为1时，MCLK的范围应为1024kHz～24576kHz；
对于倍速模式，采样率范围为48～96kHz，故在MDIV为0时，MCLK的范围应为6144kHz～12288kHz；为1时MCLK的范围应为12288kHz～24576kHz；
对于四速模式，由于其采样率范围为96～192kHz?因此，当MDIV为0时，MCLK的范围应为6144kHz～12288kHz；而当MDIV为1时，MCLK的范围则应为12288kHz～24576kHz。
3．3主从模式设置
通过设置芯片的第2脚为高电平可使CS5361进入主模式，反之进入从模式。主从模式的区别在于进入主模式时，LRCK、SCLK为输出信号?而在从模式时，LRCK、SCLK为输入信号，并应保证LRCK、SCLK与MCLK同步，同时应使LRCK＝FS、SCLK＝64FS，否则将影响器件性能的发挥。设计主从模式的目的在于，多片ADC同步工作时，可以使其中的一片工作于主模式，其它工作于从模式，从模式ADC的LRCK、SCLK来自于主模式的ADC，这样可保证多片ADC的同步工作。
3．4高通滤波器和直流偏移标定
由于CS5361转换器内部集成有数字高通滤波器。因此，可通过控制该芯片HPF引脚的状态来控制高通滤波器的工作状况，具体的方法是：当HPF为0时，内部高通滤波器将连续记录通道内的低频信号，并从抽样滤波器中滤除低于转折频率的低频信号，从而实现高通滤波功能。此时高通滤波器的转折频率为1Hz，高通滤波器的建立时间为105／FS（s）；而当HPF为1时，高通滤波器记录的低频信号被冻结，并连续地从抽样滤波器中被扣除，从而实现直流偏移校正功能。与CS5361相连的模拟通道在工作时，可能会产生小的直流偏移，从而影响CS5361性能的发挥。因此，可以利用CS5361内部集成的数字高通滤波器将直流偏移校正掉，现将其工作过程说明如下：
（1）开通高通滤波器，等待至少105／FS秒的时间以建立高通滤波功能；
（2）高通滤波器建立后，禁止高通滤波器工作，冻结直流偏移值，此时芯片的输出即为去掉直流偏移后的数据。
应当说明的是：在此过程中，应始终保持CS5361处在正常工作状态。如果CS5361进入低功耗模式，那么高通滤波器中冻结的直流偏移值将被复位，此时若想实现直流偏移校正功能，则必须重复上述过程。
图3
3．5数据输出格式控制
CS5361的数据输出格式有左对齐格式和I2S格式。通过控制I2S／LJ脚的状态可以选择数据的输出格式。
当I2S／LJ为0时，数据输出格式为左对齐格式；当I2S／LJ为1时，数据输出格式为I2S格式。两种格式的时序图如图3所示。
4应用
同其它高精度AD转换器一样，CS5361在实际应用时，也应特别注意地线和电源线的布线。设计时必须为VA和VL提供干净的电源，当用VD给CS5361内部的数字滤波器供电时，可以通过一个电阻从VA上获取，也可以直接与系统的逻辑电源相连。而如果VD从VA上获取，则必须保证VD不再给其它数字电路供电。电源退耦电容必须尽可能靠近CS5361，而且应使小容量的电容更靠近ADC。所有信号，特别是时钟信号必须远离FILT＋和VQ引脚，接在FILT＋和VQ上的退耦电容必须放在与REFGND最近的位置。为了减小数字信号干扰，ADC的数字输出应该只驱动CMOS输入端。图4是CS5361的典型应用电路连接图。
由于ADC只以有限频率采样模拟信号，因此，高于一定频率的信号可能会引起假频信号。另外，由于ADC的输入阻抗有限，因此，在输入端还应加一定带宽的阻抗匹配电路，以改善ADC的性能。
由于ADC参考电压的源阻抗以及外部滤波电容的影响，系统上电后，必须经过一段时间，参考电压才能稳定，因此，必须等待一段时间后才能得到准确的'测量结果。另外在实际使用CS5361时，还有以下几点需要注意：
（1）CS5361内部的数字滤波器为线性相移滤波器，因此应根据这一特点对不同频率信号的相位作出校正；
（2）CS5361在开始工作时，由于要等待滤波器稳定，因此在滤波器稳定前可输出2000个左右的无效数据，无效数据的具体个数与操作模式有关，此点应注意；
（3）CS5361从MCLK稳定到第一个数据出现，有一定的延时，延时大小与操作模式有关；
（4）CS5361转换器的四速模式和倍速模式时的信号带宽几乎完全一样，所不同的是四速模式时的输出采样率更高一些，滤波器的通频带也更宽一些，因此在满足采样率要求的前提下，应尽量采用低速操作模式，实际使用发现：CS5361在低速模式时的性能优于高速模式。
（5）利用CS5361的高通滤波器进行直流偏移校正时，它只是去除了做直流标定前通道所产生的直流偏移，而对于在采样进行中产生的偏移，此功能不起作用。
（6）CS5361的数据接口时序在左对齐格式和I2S格式时有很大的差别，这一点在使用时应引起足够的重视。
（7）CS5361通常以2的补码格式交替连续输出两个通道的24位采样数据，其信号满偏电压有效值为2V，这一点对格式变换十分有用。
（8）CS5361的两个通道数据虽然是交替分时输出，但同一组数据的采样时刻却是同步的，它们分别代表同一时刻的两个通道模拟信号的值。
★ 美学原理论文
★ 管理学原理论文
