(68)--第5章 传感器与微机接口及系统信号输出2.ppt

Automaticdetectiontechnology《自动检测技术》

传感器与微机的接口5.1

基本内容5.1传感器与微机的接口一般结构模拟开关采样保持器

作用：A/D转换芯片完成一次转换需要一定的时间。当被测量变化很快时，为了使A/D芯片的输入信号在转换期间保持不变，需要应用采样保持。采样保持器作用5.1.3采样保持器

5.1.3采样保持器1．工作原理采样保持器工作原理如图5-8所示，图中每一采样值都被保持到下一次采样为止。在进行快速、高精度检测时，采样保持器的作用是十分重要的。

5.1.3采样保持器1．工作原理图5-9所示为采样保持器结构图，它由输入输出缓冲放大器A1和A2、保持电容器CH以及受模式控制信号控制的开关S等组成。采样保持器有采样模式和保持模式两种运行模式，由模式控制信号控制。在采样模式下，开关闭合，A1是高增益放大器，其输出对CH快速充电，很快地使CH上电压和输出电压U0跟随U1而变化，即增益为1。

5.1.3采样保持器1．工作原理图5-9所示为采样保持器结构图，它由输入输出缓冲放大器A1和A2、保持电容器CH以及受模式控制信号控制的开关S等组成。采样保持器有采样模式和保持模式两种运行模式，由模式控制信号控制。在保持期间，开关断开，由于A2输入阻抗很高，CH上电压保持充电电压的终值，也就是使采样保持器的输出保持在发出保持命令时的输入值。

5.1.3采样保持器2．主要技术参数（2）孔径时间在采样保持器中，模式控制开关有一定的动作时间。从发出保持命令到开关完全断开所经过的时间称为孔径时间。获得时间输出输入保持（3）保持电压的衰减率保持期内，由于电容的漏电流及其他杂散漏电流的存在，使保持电压稍有下降，用衰减率作为其衡量指标。（1）获得时间采用保持器从开始到输出达到精度指标之间的时间。（4）馈送由于输入端与输出端之间分布电容的作用，在保持模式下输入电压的变化可能引起输出电压的微小变化，馈送指标用这两个电压的变化比来衡量。

5.1.3采样保持器3．常用芯片采样保持器集成芯片分为通用、高速、高分辨率三种类型，下面介绍一种常用的通用型采样器LF398。LF398结构框图

5.1.3采样保持器3．常用芯片LF398结构框图保持电容CH外接，参考电压一般接地。当逻辑输入为高电平（⑦脚接地，⑧脚电平高于1.4V）时，控制开关S闭合，LF398工作于采样模式；当逻辑输入为低电平（⑧脚接地）时，控制开关S断开，LF398工作于保持模式。

5.1.3采样保持器3．常用芯片LF398结构框图外接保持电容CH应选用涤纶电容，以减小电容漏电流。确定CH的大小应综合考虑各种因素，当CH减小时，能减小获取时间，但会增加输出电压衰减率。LF398应能接入直流调零和交流调零环节，典型接线图如图5-16所示。

5.1.3采样保持器3．常用芯片直流调零方法是先使R+RP1上通过的电流为0.6mA左右，当Ui=0时调节RP1滑动点，使U0=0。交流调节方法是在控制输出端加一个反相器，在反相器的输入输出端间加一个电位器10kΩ，一个10pF电容接在保持电容CH端和电位器之间，调节电位器可调端时，使U0=0。10pF10kΩ

5.1.3采样保持器3．常用芯片112348765V+调零INV-OUTCH参考电压控制端LF398是8引脚双列直插式封装，其引脚图如图所示。技术特点：1）电源电压范围±5V～±18V；2）逻辑输入电平与TTL、CMOS兼容；3）输出电压下降率＜5mV/min（CH=1pF);4)孔径时间为150～200ns；

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