脈沖寬度至電壓轉(zhuǎn)換器具有由DAC控制的窗口比較功能
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
掃碼關(guān)注
獲取最新最全汽車電子
技術(shù)方案與實(shí)用技巧
模擬電路常常用來從微型計(jì)算機(jī)上卸載任務(wù)，使微型計(jì)算機(jī)可以集中精力完成優(yōu)先級(jí)更高的任務(wù)。與此同時(shí)，模擬電路執(zhí)行獨(dú)立于微型計(jì)算機(jī)的功能，直到某個(gè)事件或條件要求它產(chǎn)生中斷信號(hào)以引起微型計(jì)算機(jī)的注意為止。
本文給出的這個(gè)電路的參數(shù)由微型計(jì)算機(jī)設(shè)置，然后電路負(fù)責(zé)把單脈沖寬度射頻控制信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓，依據(jù)微型計(jì)算機(jī)設(shè)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(duì)輸入脈沖寬度信息解碼，以執(zhí)行所選擇的任務(wù)，調(diào)整窗口中心和寬度可以給解碼過程增加靈活性。通過串行外圍接口 (SPI) 控制信號(hào)設(shè)置串行輸入雙輸出 DAC 的參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)中心和寬度可調(diào)的模擬窗口檢測(cè)器，從而達(dá)到這種靈活性。LTC1042 窗口檢測(cè)器的窗口中心和窗口寬度參數(shù)是電壓控制的，是采用串行控制 LT1661 微功率雙 DAC 的微型計(jì)算機(jī)控制方案過程中的自然選擇。
電路描述
單脈沖寬度至電壓的轉(zhuǎn)換任務(wù)由積分器電路執(zhí)行，該積分器電路由零漂移LTC2054 U5、PMOS 積分器充電控制開關(guān) Q1和模擬積分器復(fù)位開關(guān)U4組成。R5和C4為積分器復(fù)位提供足夠長的延遲時(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(fù)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(wěn)定的電壓。兩個(gè)反相器U2和U3對(duì)輸入脈沖進(jìn)行緩沖和反相，以產(chǎn)生模擬控制信號(hào)和用于單穩(wěn)態(tài)脈沖發(fā)生器U9、C2和R4的觸發(fā)信號(hào)。在取樣與保持控制信號(hào)的下降沿上觸發(fā)該單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)信號(hào)，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(jié)果。比較器產(chǎn)生的單穩(wěn)態(tài)輸出信號(hào)的下降沿是讀出就緒的，例如，下降沿可用作外部微型計(jì)算機(jī)的負(fù)沿中斷信號(hào)。在這種應(yīng)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(shù)是由微型計(jì)算機(jī)控制的，從而允許該窗口比較器用于自適應(yīng)模式，即窗口中心和寬度參數(shù)可以隨時(shí)根據(jù)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(dú)立或同時(shí)改變。
結(jié)論
盡管微型計(jì)算機(jī)可以編程以完成各種所需任務(wù)，但是把一項(xiàng)任務(wù)劃分成由硬件和軟件同時(shí)完成可以降低軟件復(fù)雜性并提高系統(tǒng)的總體性能。用硬件執(zhí)行脈沖寬度至電壓的轉(zhuǎn)換任務(wù)并進(jìn)行比較，可以減輕微型計(jì)算機(jī)完成轉(zhuǎn)換和比較任務(wù)的負(fù)擔(dān)。由微型計(jì)算機(jī)對(duì)窗口比較器的窗口寬度和中心參數(shù)進(jìn)行控制提供了靈活的適應(yīng)性，而僅用硬件解決方案難以實(shí)現(xiàn)這種靈活性。最終結(jié)果是得到了靈活的自適應(yīng)硬件/微型計(jì)算機(jī)解決方案，該方案可用來在逐個(gè)脈沖的基礎(chǔ)上確定可變脈沖寬度值是否在所設(shè)置的限度內(nèi)。
評(píng)論