Изолированный ацп с двойным питанием
В схеме используются маломощный (1 Вт) преобразователь постоянного напряжения с изолированными входом и выходом и импульсные трансформаторы для изоляции и согласования с логическими уровнями интерфейса АЦП Трансформаторная развязка не только дает требуемую гальваническую изоляцию, но и позволяет преобразовывать сигналы логики 3 В в сигналы логики 5 В и наоборот, в зависимости от направления передачи В результате аппаратного согласования уровней не требуется АЦП может работать с тактовыми импульсами частотой до 1 МГц Чтобы через изолирующий трансформатор передавались сигналы со скважностью 50% (управляющие сигналы и выходные данные), требуются схемы выделения фронтов и восстановления формы импульсов Схемы выделения фронтов построены на обычных логических элементах (2 инвертора, 3 элемента 2И-НЕ и цепи небольшой задержки, в качестве которых можно использовать как линии задержки, так и пассивные RC-цепи) Сигналы, переданные через трансформатор восстанавливаются с помощью обычных D-триггеров, включенных в режиме счета.
Применение 4-канального изолирующего трансформатора позволяет обеспечить нормальную работу любого АЦП с управлением по последовательному каналу. Цикл преобразования начинается, когда сигнал низкого уровня поступает на вывод CS (выбор кристалла), а на вывод Status (состояние) на один период тактовой частоты появляется высокий уровень, подтверждающий начало цикла. После этого на линию данных выводится первый бит результата (старший значащий разряд - СЗР) и передаются все 8 бит этих данных, а затем на выводе Status формируется еще один импульс, сигнализирующий об окончании полного цикла АЦП. Запрос на выполнение очередного преобразования, если необходимо, можно выдать независимо от тактовых импульсов; в таком случае запросом к системе о приеме результата работы АЦП служит флаг Status. На обеих сторонах преобразователя постоянного напряжения размещены фильтрующие конденсаторы для снижения пульсаций напряжений источника питания и предотвращения попадания импульсных шумов от логических схем в цепи питания аналоговой части. Все микросхемы имеют в цепях питания развязывающие конденсаторы емкостью 0,22 мкФ каждый (на схеме это не показано).