在设计中根据实际需要,将LT1962的ADJ/SEN引脚通过电阻连接至OUT引脚和地,这样可以通过调节变阻器的阻值,在一定范围内调整芯片OUT输出端的电压大小。同时,将BYT引脚通过0.01μF的旁路电容连接至OUT引脚,这样可有效减小输出端的噪声。
3.3 光电隔离模块的设计
在一般的电路设计中,数字部分对模拟部分的干扰较为明显,不仅需要将数字地和模拟地在物理上隔离,还需要将从数字部分到模拟部分的信号传输进行物理隔离,这就需要光电耦合器电路。光电耦合器是目前在单片机和开关电源中用得最多的隔离抗干扰器件。基于EMC电磁干扰方面的考虑,选用光电耦合器TLP521-4隔离直流偏置电路中单片机数字部分与数字电位器模拟部分的电气连接。光电隔离模块TLP521-4是一款具有完整基极一发射极、性能优良的固定延时光电耦合器,它具有最优转换速度、高温性能等特点。光电耦合器TLP521-4电路如图5所示。
在TLP521-4输出端采用+5 V的上拉电阻设计。这样可以有效地提高光电耦合器输出端的驱动能力。
3.4 精准偏置电压模块的设计
数字电位器是一种可用数字信号控制电位器滑动端开关位置而改变阻值的一类变阻器。数字电位器因为其使用寿命长,调节方便、准确、易操作、受环境因素影响小、噪声小以及性能稳定等特点,被广大电子工程技术人员所青睐。数字电位器具有记忆和非记忆性功能,选择具有记忆功能的数字电位器,可以将当前滑动端的调节位置保存在非易失性存储器中,再次上电后会自动恢复为上次滑动端的调节位置,这样可以消除再次调节而带来的手动误差;选择非记忆性功能的数字电位器,则在再次上电后系统自动复位。鉴于科研项目的相关要求,选择带有记忆性功能、噪声小、抗震动、尺寸小并且寿命长的数字电位器AD8403。
利用数字电位器AD8403组合电路分压+5 V基准电压,以达到输出0~5 V偏置电压的要求。数字电位器AD8403的应用电路如图6所示。
AD8403是美国AD公司生产的一种4通道,有256个分支点的数字电位器,也称数控可变电阻器。数字电位器实质上是一种特殊形式的数模转换器,但其模拟量输出不是电压和电流而是电阻或电阻比率,所以又称为RDAC。AD8403含有4个独立的RDAC,采用24引线SOIC封装。这两种器件均可在扩展工业温度范围-40~+85℃工作。每个独立的RDAC都有两个固定端A和B及一个滑动触点W。其中W距B端的位置由置入串行输入寄存器中的数码决定。固定端A与B之间的电阻一般分为3种类型:10kΩ,50kΩ和100kΩ。在这里根据实际需要选择AD8403A100,即100kΩ。