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1、第2章 输入输出接口与过程通道接口接口: : 是计算机与外部设备是计算机与外部设备（部件与部件之间）（部件与部件之间）交换信交换信息的桥梁，它包括输入接口和输出接口。息的桥梁，它包括输入接口和输出接口。接口技术接口技术: : 是研究计算机与外部设备之间如何交换信息的技是研究计算机与外部设备之间如何交换信息的技术。术。过程通道过程通道: : 是在是在计算机计算机和生产过程之间设置的信息传送和转和生产过程之间设置的信息传送和转换的连接通道，它包括模拟量输入通道、模拟量输出换的连接通道，它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量通道、数字量( (开关量开关量) )输入通道、数字量输入通道、数字量(
2、 (开关量开关量) )输输出通道。出通道。AI/AOAI/AO、DI/DO. DI/DO. 2.1 2.1 数字量输入输出通道数字量输入输出通道 2.1.1 2.1.1 数字量输入输出接口技术数字量输入输出接口技术 2.1.2 2.1.2 数字量输入通道数字量输入通道 2.1.3 2.1.3 数字量输出通道数字量输出通道 明确概念1 1、数字量、数字量( (开关量开关量) )信号信号 开关的闭合与断开，指示灯的亮与灭，继电器开关的闭合与断开，指示灯的亮与灭，继电器或接触器的吸合与释放，马达的启动与停止，阀门或接触器的吸合与释放，马达的启动与停止，阀门的打开与关闭等。的打开与关闭等。 共同特征共
3、同特征: :这些信号的是以二进制的逻辑这些信号的是以二进制的逻辑 “1 1”和和“0 0”出现的，代表生产过程的一个状态。出现的，代表生产过程的一个状态。2 2、PCPC总线总线 2.1.1 2.1.1 数字量输入输出接口技术数字量输入输出接口技术1.1.数字量输入接口（数字量输入接口（DIDI） 作用：作用：采集生产过程的状态信息。采集生产过程的状态信息。 完成过程：完成过程：用三态门缓冲器用三态门缓冲器74LS24474LS244取得状态信息。经过取得状态信息。经过端口地址译码，得到片选信号。当在执行端口地址译码，得到片选信号。当在执行ININ指令周期时，产生指令周期时，产生I/OI/O读
4、信号，则被测的状态信息可通过三态门送到读信号，则被测的状态信息可通过三态门送到PCPC总线工业总线工业控制机的数据总线，然后装入控制机的数据总线，然后装入ALAL寄存器。寄存器。设设片片选选端端口口地地址址为为portport，可可用如下指令来完成取数用如下指令来完成取数. . MOV DX MOV DX， portport IN AL IN AL， DXDX注意：硬件组成、软件设计注意：硬件组成、软件设计（汇编、（汇编、C C语言语言) ) 1G2G74LS244 输入接口 D0D1D2D3D4D5D6D7 1A1 1Y1 1A2 1Y2 1A3 1Y3 1A4 1Y4 1A5 1Y5 1A
5、6 1Y6 1A7 1Y7 1A8 1Y8 IORCS图 2 .1 数字量输入接口 PC总线2 2数字量输出接口数字量输出接口 作用：作用：当对生产过程进行控制时，一般控制状态需进行保当对生产过程进行控制时，一般控制状态需进行保持，直到下次给出新的值为止，这时输出就要锁存。持，直到下次给出新的值为止，这时输出就要锁存。 完成过程：完成过程：用用74LS27374LS273作作8 8位输出锁存口，对状态输出信号位输出锁存口，对状态输出信号进行锁存。由于进行锁存。由于PCPC总线工业控制机的总线工业控制机的I/OI/O端口写总线周期时序关端口写总线周期时序关系中，总线数据系中，总线数据D D0 0
6、D D7 7比比I/OI/O写前沿写前沿( (下降沿下降沿) )稍晚，因此利用稍晚，因此利用I/OI/O写写的后沿的后沿产生的上升沿锁存数据。经过端口地址译码，得到产生的上升沿锁存数据。经过端口地址译码，得到片选信号，当在执行片选信号，当在执行OUTOUT指令周期时，产生指令周期时，产生I/OI/O写信号。写信号。 设设片片选选端端口口地地址址为为portport，可可用用以以下下指指令完成数据输出控制。令完成数据输出控制。 MOV ALMOV AL， DATADATA MOV DX MOV DX， portport OUT DX OUT DX， ALAL 注意：硬件组成、软件设计（汇编、注意
7、：硬件组成、软件设计（汇编、C C语语 言言) ) 74LS273 CLR CLK 输出接口 RESET D0D1D2D3D4D5D6D7 PC总线 D1 Q1 D2 Q2 D3 Q3 D4 Q4 D5 Q5 D6 Q6 D7 Q7 D8 Q8 IOW CS图 2 .2 数字量输出接口 2.1.2 数字量输入通道1.1.数字量输入通道的结构数字量输入通道的结构 数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电数字量输入通道主要由输入缓冲器、输入调理电路、输入口地址译码电路等组成。路、输入口地址译码电路等组成。 PC总线 输入 缓冲 器 输入 调理 电路 地址译码器 来自生产过程 2. 2. 输入调理
8、电路输入调理电路输入调理电路输入调理电路 数字量数字量( (开关量开关量) )输入通道的输入通道的基本功能基本功能就是接收外部就是接收外部装置或生产过程的状态信号。装置或生产过程的状态信号。 这些状态信号的形式可能是电压、电流、开关的这些状态信号的形式可能是电压、电流、开关的触触点点，因此引起瞬时高压、过电压、接触抖动等现象。，因此引起瞬时高压、过电压、接触抖动等现象。 为了将外部开关量信号输入到计算机，必须将现场为了将外部开关量信号输入到计算机，必须将现场输入的状态信号经输入的状态信号经转换、保护、滤波、隔离转换、保护、滤波、隔离等措施转换等措施转换成计算机能够接收的逻辑信号，这些功能称为信
9、号调理成计算机能够接收的逻辑信号，这些功能称为信号调理 。 （1 1）小功率输入调理电路）小功率输入调理电路 （2 2）大功率输入调理电路）大功率输入调理电路（1）小功率输入调理电）小功率输入调理电路路 开关、继电器等接点接通和断开动作，被转换成开关、继电器等接点接通和断开动作，被转换成TTLTTL电电平信号与计算机相连。平信号与计算机相连。 为了清除由于接点的机械抖动而产生的振荡信号，一般为了清除由于接点的机械抖动而产生的振荡信号，一般都应加入有较长时间常数的都应加入有较长时间常数的积分电路积分电路来消除这种振荡。来消除这种振荡。 问题：利用什么原理消除了抖动？问题：利用什么原理消除了抖动？
10、+5V C K R2 R1 n n采用采用积分电路积分电路的的小功率输入调理电路小功率输入调理电路 目的：把开关目的：把开关K K的状态转化成二进制状态。的状态转化成二进制状态。 原理：闭和原理：闭和K K时，电容时，电容C C放电，反相器反相放电，反相器反相 为为1 1； 断开断开K K时，电容时，电容C C充电，反相器反相充电，反相器反相 为为0 0。n nR RS S触发器消除开关两次反跳电路触发器消除开关两次反跳电路触发器消除开关两次反跳电路触发器消除开关两次反跳电路原理：原理：当当K K在上时，输出上为在上时，输出上为1 1，下为，下为0 0。 当当K K按下时，因为键的机械特性，使
11、按键因抖动而产按下时，因为键的机械特性，使按键因抖动而产生瞬间不闭合，造成生瞬间不闭合，造成R-SR-S触发器输入为双触发器输入为双1 1，故状态不改变。，故状态不改变。+5V K R45 R3 （2 2）大功率输入调理电路）大功率输入调理电路 当当从从电电磁磁离离合合等等大大功功率率器器件件的的接接点点输输入入信信号号时时，为为了了使使接接点点工工作作可可靠靠，接接点点两两端端至至少少要要加加24V24V以以上上的的直直流流电电压压（因因为为直直流流电电平平的的响响应应快快，不不易易产产生生干干扰扰）。但但是是这这种种电电路路，由由于于所所带带电电压高，所以高压与低压之间，用光电耦合器进行隔
12、离。压高，所以高压与低压之间，用光电耦合器进行隔离。 光光电电隔隔离离：通通常常使使用用一一个个光光耦耦将将电电子子信信号号转转换换为为光光信信号号，在在另另一一边边再再将将光光信信号号转转换换回回电电子子信信号号。如如此此，这这两两个个电电路路就就可可以互相的隔离。以互相的隔离。 原理：当K 闭合时，光电二极管导通，发光使晶体管导通，经反相器反相为1。 当K断开时，光电二极管不导通，晶体管不导通，经反相器反相输出为0。 其中，用R1、R2进行分压，C进行滤波，要合理选择参数。+5V R2 R3 C R1 +48V 2.1.2 数字量输出通道1.1.数字量输出通道的结构数字量输出通道的结构 数
13、字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电数字量输出通道主要由输出锁存器、输出驱动电路、输出口地址译码电路等组成路、输出口地址译码电路等组成 。 去生产过程 PC总线 输 出 锁 存 器 输 出 驱 动 电 路 地址译码器 图 2.6 数字量输出通道结构 2.2.输出驱动电路输出驱动电路 在数字量输出通道中，关键是在数字量输出通道中，关键是驱动驱动，因为从锁存器中出来的，因为从锁存器中出来的是是TTLTTL电平，驱动能力有限，所以要加上驱动电路。电平，驱动能力有限，所以要加上驱动电路。（1 1）小功率直流驱动电路）小功率直流驱动电路 功率晶体管输出驱动继电器电路功率晶体管输出驱动继电器电路 继电
14、器包括线圈和触点。继电器包括线圈和触点。 因负载呈电感性，所以输出必须加装克服反电势的保护二极因负载呈电感性，所以输出必须加装克服反电势的保护二极管管D D，J J为继电器的线圈。为继电器的线圈。 D D的作用是泄流，通过的作用是泄流，通过D D放掉放掉J J上所带的电荷，防止反向击穿。上所带的电荷，防止反向击穿。 R R的作用是限流。的作用是限流。 作用过程：当作用过程：当TTLTTL电平为电平为1 1时，晶体管截止，时，晶体管截止，J J不吸合不吸合 当当TTLTTL电平为电平为0 0时，晶体管导通，时，晶体管导通，J J吸合吸合达林顿阵列输出驱动继电器电路。达林顿阵列输出驱动继电器电路。
15、 MC1416MC1416是达林顿阵列驱动器是达林顿阵列驱动器. . 达林顿晶体管达林顿晶体管DTDT（Dar1ington TransistorDar1ington Transistor）亦称复合晶体管。）亦称复合晶体管。它采用复合过接方式，将两只或更多只晶体管的集电极连在一它采用复合过接方式，将两只或更多只晶体管的集电极连在一起，而将第一只晶体管的发射极直接耦合到第二只晶体管的基起，而将第一只晶体管的发射极直接耦合到第二只晶体管的基极，依次级连而成，最后引出极，依次级连而成，最后引出E E、B B、C C三个电极。三个电极。(2)(2)大功率交流驱动电路大功率交流驱动电路 在大功率交流驱动
16、电路中，固态继电器在大功率交流驱动电路中，固态继电器SSRSSR作交流开关使用。作交流开关使用。 SSRSSR是一种无触点通断电子开关，是一种有源器件，其中两个是一种无触点通断电子开关，是一种有源器件，其中两个端子为输入控制端，另外两个为输出受控端，为实现输入与输出端子为输入控制端，另外两个为输出受控端，为实现输入与输出之间的电气隔离，器件中采用了高耐压的专用光电耦合器。之间的电气隔离，器件中采用了高耐压的专用光电耦合器。 +5V 交流电源 RL R2 C SCR R1 D I/O 接口 零交叉电路 触发电路 SSRSSR作交流开关，相当作交流开关，相当于有一个触点，左边于有一个触点，左边是是
17、TTLTTL电平，在电平，在05V05V之之间：间： 当当TTLTTL电平为高时，电平为高时，触点闭合；触点闭合； 当当TTLTTL电平为低时，电平为低时，触点断开。触点断开。 当用计算机来控制当用计算机来控制电磁阀时，用固态继电磁阀时，用固态继电器。电器。零交叉电路在交流电过零时产生触发信号，减少干扰。 n nA/DA/D转换器的主要技术指标：转换器的主要技术指标： 转换时间：指完成一次模拟量到数字量转换所需要的时间。转换时间：指完成一次模拟量到数字量转换所需要的时间。 分辨率：通常用数字量的位数分辨率：通常用数字量的位数n(n(字长字长) )来表示，如来表示，如8 8位、位、1212位、位
18、、1616位等。位等。 线性误差：理想转换特性线性误差：理想转换特性( (量化特性量化特性) )应该是线性的，但实应该是线性的，但实际转换特征并非如此。在满量程输入范围内，偏离理想转换特际转换特征并非如此。在满量程输入范围内，偏离理想转换特性的最大误差定义为线性误差。线性误差常用性的最大误差定义为线性误差。线性误差常用LSBLSB的分数表示，的分数表示，如如(1/2)LSB(1/2)LSB或或1LSB1LSB。 量程：即所能转换的输入电压范围，如量程：即所能转换的输入电压范围，如-5V-5V+5V, 0+5V, 010V10V，0 05V5V等。等。 对基准电源的要求：基准电源的精度对整个系统
19、的精度产对基准电源的要求：基准电源的精度对整个系统的精度产生很大影响。故在设计时，应考虑是否要外接精密基准电源。生很大影响。故在设计时，应考虑是否要外接精密基准电源。2.2 A/D转换器及其接口技术转换器及其接口技术n nA/D转换方式 逐次逼近式：转换时间短(几个微秒几百个微秒)，但抗干扰能力较差。常用的逐次逼近式A/D转换器ADC0809，AD574等； 双斜积分式：转换时间长(几十个毫秒几百个毫秒)，抗干扰能力较强。在信号变化缓慢、现场干扰严重的场合采用。常用的双斜积分式A/D转换器有3位半(相当于2进制11位分辨率)的MC14433，4位半(相当于2进制14位分辨率)的ICL7135等
20、。逐次逼近式逐次逼近式A/D转换器逻辑框图转换器逻辑框图2.2.1 A/D转换器 1. 8位A/D转换器ADC0809 2. 12位A/D转换器AD574A 2.2.2 A/D转换器接口技术 1. ADC0809与PC总线工业控制机接口 2. AD574A与PC总线工业控制机接口 1. 81. 8位位A/DA/D转换器转换器ADC0809 ADC0809 ADC0809ADC0809是一种带是一种带有有8 8通道模拟开关的通道模拟开关的8 8位逐次逼近式位逐次逼近式A/DA/D转换转换器，转换时间为器，转换时间为6464个个时钟周期（时钟频率时钟周期（时钟频率为为640KHZ 640KHZ 时
21、时100s100s左左右），线性误差为右），线性误差为( (1/2)LSB1/2)LSB。 采用采用2828脚双立直插脚双立直插式封装。式封装。 外加基准电源。外加基准电源。逻辑组成：逻辑组成：(1) 8(1) 8通模拟开关及通道选择通模拟开关及通道选择 逻辑逻辑 该部分的功能是实现该部分的功能是实现8 8选选1 1操作，操作，由通道选择信号由通道选择信号C C、B B、A A，在，在ALEALE的的作用下送入通道选择逻辑。作用下送入通道选择逻辑。 注意：转换时序。注意：转换时序。 (3) (3) 三态输出锁存缓冲器三态输出锁存缓冲器 用于存放转换结果用于存放转换结果D D，输出允许信号，输出
22、允许信号OEOE为高电平时，为高电平时，D D由由DO7DO7DO0DO0上输出；上输出；OEOE为低电平输入时，数据输出线为低电平输入时，数据输出线DO7DO7DO0DO0为高阻态。为高阻态。(2) 8(2) 8位位A/DA/D转换器转换器 在在STARTSTART上收到一个启动转换命令上收到一个启动转换命令( (正脉冲正脉冲) )后开始转换，后开始转换，100s100s左右左右(64(64个个时钟周期时钟周期) )后转换结束后转换结束( (相应的时钟频率为相应的时钟频率为640KHZ)640KHZ)。转换结束时，。转换结束时，EOCEOC信号由低信号由低电平变为高电平，通知电平变为高电平，
23、通知CPUCPU读结果。读结果。 通过查询或中断方式读取。通过查询或中断方式读取。2 2 2 212121212位位位位A/DA/DA/DA/D转换器转换器转换器转换器AD574A AD574A AD574A AD574A （AD1674AD1674） AD574AAD574A（AD1674AD1674）是是一一种种高高性性能能的的1212位位逐逐次次逼逼近近式式A/DA/D转转换换器器，转转换换时时间间约约为为2525（1010）ss，线线性性误误差差为为1/2LSB1/2LSB，内内部部有有时时钟钟脉脉冲冲源源和和基基准准电电压压源源，单单通通道道单单极极性性或或双双极极性性电电压压输输入
24、入，采采用用2828脚脚双双立立直直插插式式封封装。装。 AD1674AD1674有有S/HS/H。 AD574AAD574A由由1212位位A/DA/D转换器、控制逻辑、三态输出转换器、控制逻辑、三态输出锁存缓冲器和锁存缓冲器和10V10V基准电压源四部分构成。基准电压源四部分构成。 控制逻辑的任务包含：启动转换、控制转换过控制逻辑的任务包含：启动转换、控制转换过程和控制转换结果的输出。程和控制转换结果的输出。CECE、CSCS均为片选信号，均为片选信号，R/CR/C为读为读/ /启动控制信号，启动控制信号，12/812/8为数字量输出位数控为数字量输出位数控制，制，A0A0为分辨率和字节选
25、择：在转换启动时，为分辨率和字节选择：在转换启动时，A0=1A0=1代表选择代表选择AD574AAD574A作为作为1212位转化器使用，在读数据时，位转化器使用，在读数据时，A0=1A0=1代表读低字节。代表读低字节。 STSSTS为为AD574AAD574A的状态输出信号。启动后，的状态输出信号。启动后，STSSTS为为高电平表示正在转换；高电平表示正在转换；25s25s后转换结束，后转换结束，STSSTS为低为低电平。电平。CPUCPU可用查询或中断方式了解转换过程是否可用查询或中断方式了解转换过程是否结束。结束。2.2.2 A/D2.2.2 A/D转换器接口技术转换器接口技术 A/DA
26、/D转转换换器器通通常常都都具具有有三三态态数数据据输输出出缓缓冲冲器器，因因而而允允许许A/DA/D转转换换器器直直接接同同系系统统总总线线相相连连接接。为为便便于于或或简简化化接接口口电电路路设设计计，也也常常通通过过通通用用并并行行接接口口芯芯片片8255A8255A实实现现与系统的接口。与系统的接口。 1.ADC08091.ADC0809与与PCPC总线工业控制机接口总线工业控制机接口 2.AD574A2.AD574A与与PCPC总线工业控制机接口总线工业控制机接口 1ADC0809与PC总线工业控制机接口n nADC0809ADC0809与与PCPC总线工业控制机接口电路图总线工业控
27、制机接口电路图（P28P28） n nP28程序：倒数第3行改为 MOV AL,00000110Bn n分析程序流程： （1）确定选择模拟通道号 （2）输出启动信号 （3）查询是否转换结束 （4）读取转换结果2ADC574A与PC总线工业控制机接口2.3 2.3 模拟量输入通道模拟量输入通道 2.3.1 模拟量输入通道的组成 2.3.2 I/V变换 2.3.3 多路转换器 2.3.4 采样、量化及采样保持器 2.3.5 模拟量输入通道设计 模模拟拟量量输输入入通通道道的的任任务务是是把把从从系系统统中中检检测测到到的的模模拟拟信号，变成二进制数字信号，经接口送往计算机。信号，变成二进制数字信号
28、，经接口送往计算机。 传传感感器器是是将将生生产产过过程程工工艺艺参参数数转转换换为为电电参参数数的的装装置置，大大多多数数传传感感器器的的输输出出是是直直流流电电压压( (或或电电流流) )信信号号，也也有有一一些传感器把电阻值、电容值、电感值的变化作为输出量。些传感器把电阻值、电容值、电感值的变化作为输出量。 为为了了避避免免低低电电平平模模拟拟信信号号传传输输带带来来的的麻麻烦烦，经经常常要要将将测测量量元元件件的的输输出出信信号号经经变变送送器器变变送送，如如温温度度变变送送器器、压压力力变变送送器器、流流量量变变送送器器等等，将将温温度度、压压力力、流流量量的的电电信信号号变变成成0
29、 010mA10mA或或4 420mA20mA的的统统一一信信号号，然然后后经经过过模模拟拟量输入通道来处理。量输入通道来处理。2.3.1 2.3.1 模拟量输入通道的组成模拟量输入通道的组成 过程参数由传感元件和变送器测量并转换为电流过程参数由传感元件和变送器测量并转换为电流( (或电压或电压) )形式后，再送至多路开关；在微机的控制下，由多路开关将各形式后，再送至多路开关；在微机的控制下，由多路开关将各个过程参数依次地切换到后级，进行采样和个过程参数依次地切换到后级，进行采样和A/DA/D转换，实现过转换，实现过程参数的巡回检测。程参数的巡回检测。 模拟量输入通道一般由模拟量输入通道一般由
30、I/VI/V变换，多路转换器、采样保持变换，多路转换器、采样保持器、器、A/DA/D转换器、接口及控制逻辑等组成。转换器、接口及控制逻辑等组成。2.3.2 I/V2.3.2 I/V变换变换n n变变送送器器输输出出的的信信号号为为0 010mA10mA或或4 420mA20mA的的统统一一信信号号，需需要要经经过过I/VI/V变变换换变变成成电电压压信信号号后后才才能能处处理理。对对于于电电动动单单元元组组合合仪仪表表，DDZ-DDZ-型型的的输输出出信信号号标标准准为为0 010mA,10mA,而而DDZDDZ 型型和和DDZDDZ S S系系列列的的输输出出信信号号标标准准为为4 420m
31、A20mA，因因此此，针针对对以以上上情情况况我我们们来来讨讨论论I/VI/V变变换的实现方法。换的实现方法。n n1.1.无源无源I/VI/V变换变换 n n2.2.有源有源I/VI/V变换变换 问问题题：为为什什么么我我们们经经常常用用到到的的标标准准信信号号是是电电流流信信号号？1 1 1 1. . . .无源无源无源无源I/VI/VI/VI/V变换变换变换变换n nI/VI/V变换的基本思想：电流变换的基本思想：电流n n变换电路中各部分的作用：变换电路中各部分的作用： r1:r1:限流电阻限流电阻 D:D:将电压钳制在将电压钳制在5V+0.3V5V+0.3V以内以内 r2:r2:电压
32、采样电阻，其压降即为输出电压，精密电压采样电阻，其压降即为输出电压，精密电阻，精度为电阻，精度为0.1%0.1%。 C C和和r1r1：组成阻容低通滤波电路：组成阻容低通滤波电路电压？电压？电压？电压？2.2.有源有源I/VI/V变换变换 利用有源器件利用有源器件利用有源器件利用有源器件运算放大器和电阻组成。与无源变换的区别运算放大器和电阻组成。与无源变换的区别运算放大器和电阻组成。与无源变换的区别运算放大器和电阻组成。与无源变换的区别在于信号的隔离上。电流不能直接流过在于信号的隔离上。电流不能直接流过在于信号的隔离上。电流不能直接流过在于信号的隔离上。电流不能直接流过R2,VI=I*R1R2
33、,VI=I*R1R2,VI=I*R1R2,VI=I*R1。 利用运算放大器的虚短和虚断的概念，我们可以求出该同相利用运算放大器的虚短和虚断的概念，我们可以求出该同相利用运算放大器的虚短和虚断的概念，我们可以求出该同相利用运算放大器的虚短和虚断的概念，我们可以求出该同相放大电炉的放大倍数。放大电炉的放大倍数。放大电炉的放大倍数。放大电炉的放大倍数。 合理选择相应的电阻，就可以得到相应的电压输出。合理选择相应的电阻，就可以得到相应的电压输出。合理选择相应的电阻，就可以得到相应的电压输出。合理选择相应的电阻，就可以得到相应的电压输出。 2.3.3 2.3.3 多路转换器多路转换器n n多路转换器又称
34、多路开关，多路开关是用来切换模拟电压信多路转换器又称多路开关，多路开关是用来切换模拟电压信多路转换器又称多路开关，多路开关是用来切换模拟电压信多路转换器又称多路开关，多路开关是用来切换模拟电压信号的关键元件。号的关键元件。号的关键元件。号的关键元件。n n作用：利用多路开关可将各个输入信号依次地或随机地连接作用：利用多路开关可将各个输入信号依次地或随机地连接作用：利用多路开关可将各个输入信号依次地或随机地连接作用：利用多路开关可将各个输入信号依次地或随机地连接到公用放大器或到公用放大器或到公用放大器或到公用放大器或A/DA/D转换器上，实现多路共享。转换器上，实现多路共享。转换器上，实现多路共
35、享。转换器上，实现多路共享。n n 常用的多路开关有常用的多路开关有常用的多路开关有常用的多路开关有CD4051(CD4051(或或或或MC14051)MC14051)、AD7501AD7501、MAX354MAX354MAX354MAX354、LF13508LF13508等。等。等。等。 CD4051原理图原理图 2.3.4 2.3.4 采样、量化及采样保持器采样、量化及采样保持器1.1.信号的采样信号的采样 采样过程：按一定的时间间隔采样过程：按一定的时间间隔T T，把时间上连续和幅值上也，把时间上连续和幅值上也连续的模拟信号，转变成在时刻连续的模拟信号，转变成在时刻O O、T T、2T2
36、T、KTKT的一连串脉冲的一连串脉冲输出信号的过程。输出信号的过程。 采样周期：采样开关采样周期：采样开关K K每一个通断的时间间隔每一个通断的时间间隔T T，包括等待，包括等待时间、闭合时间、断开时间等。时间、闭合时间、断开时间等。 采样宽度：采样开关闭合的时间。采样宽度：采样开关闭合的时间。 采样信号采样信号y*(t)y*(t)：幅值连续但是时间上离散的模拟信号。：幅值连续但是时间上离散的模拟信号。 香农采样定理：如果模拟信号香农采样定理：如果模拟信号( (包括噪声干扰在内包括噪声干扰在内) )频谱的最频谱的最高频率为高频率为fmaxfmax，只要按照采样频率，只要按照采样频率f2fmax
37、f2fmax进行采样，那么采进行采样，那么采样信号样信号y*(t)y*(t)就能唯一地复现就能唯一地复现y(ty(t) )。n n2.2.量化量化所谓量化所谓量化，就是采用一组数码，就是采用一组数码( (如二进制码如二进制码) )来来逼近逼近离散模拟信号的离散模拟信号的幅值，将其转换为数字信号。也就是怎样将离散模拟变量变为二进幅值，将其转换为数字信号。也就是怎样将离散模拟变量变为二进制码，二进制数的大小和量化单位有关。制码，二进制数的大小和量化单位有关。量化过程量化过程：将采将采样样信号信号转换为转换为数字信号的数字信号的过过程称程称为为量化量化过过程。程。量化装置量化装置：执执行量化行量化动
38、动作的装置是作的装置是A/DA/D转换转换器。器。量化单位量化单位：字字长为长为n n的的A/DA/D转换转换器，其最低有效位器，其最低有效位(LSB)(LSB)所所对应对应的模的模拟拟量量q q称称为为量化量化单单位。位。量化误差量化误差：量化量化过过程程实际实际上是一个用上是一个用q q去度量采去度量采样值样值幅幅值值高低的小高低的小数数归归整整过过程，如同人程，如同人们们用用单单位位长长度度( (毫米或其它毫米或其它) )去度量人的身高一去度量人的身高一样样。由于量化。由于量化过过程是一个小数程是一个小数归归整整过过程，因而存在量化程，因而存在量化误误差，量化差，量化误误差差为为( (
39、1/2)q1/2)q。 例如，例如，q=20mVq=20mV时时，量化，量化误误差差为为 10mV10mV，0 09909901 1009V009V范范围围内内的采的采样值样值，其量化，其量化结结果是相同的，都是数字果是相同的，都是数字5050。n n3.3.采样保持器（采样保持器（S/HS/H）(1)(1)采样保持电路的工作方式：采样和保持。采样保持电路的工作方式：采样和保持。 在采样方式中，采在采样方式中，采/ /保电路的输出跟踪模拟输入电压。保电路的输出跟踪模拟输入电压。 在保持方式中，采在保持方式中，采/ /保电路将保持采样命令撤销时刻的采样值，保电路将保持采样命令撤销时刻的采样值，直
40、到保持命令撤销并且再次接收到采样命令为止。直到保持命令撤销并且再次接收到采样命令为止。(2)(2)孔径时间和孔径误差孔径时间和孔径误差 在采在采/ /保电路中，由于模拟开关保电路中，由于模拟开关K K有一定的动作滞后，在保持有一定的动作滞后，在保持命令发出后直到模拟开关完全断开所需的时间称为孔径时间。由命令发出后直到模拟开关完全断开所需的时间称为孔径时间。由于孔径时间的存在采样时间被额外延迟了，在孔径时间期间输出于孔径时间的存在采样时间被额外延迟了，在孔径时间期间输出仍跟踪输入的变化。仍跟踪输入的变化。 (3)(3)常用的采样保持器常用的采样保持器 常用的集成采样保持器有常用的集成采样保持器有
41、LF398LF398、AD582AD582等。等。 选择采样保持器的主要因素有：选择采样保持器的主要因素有：获取时间，电压下降率。获取时间，电压下降率。 LF398LF398的的C CH H取取为为0 001F01F时时，信号达到，信号达到0 001%01%精度所需的精度所需的获获取取时间时间( (采采样时间样时间) )为为25S25S，保持期，保持期间间的的输输出出电压电压下降率下降率为为每秒每秒3mV3mV。若若A/DA/D转换转换器的器的转换时间为转换时间为100S100S，转换转换期期间间，保持器，保持器输输出出电压电压下下降降约约300V300V。 当当被被测测信信号号变变化化缓缓慢
42、慢时时，若若A/DA/D转转换换器器转转换换时时间间足足够够短短，可可以以不加采不加采样样保持器。保持器。 2.3.5 模拟量输入通道设计n n 利利用用1212位位A/DA/D转转换换器器AD574AAD574A，采采样样保保持持器器LF398LF398、多多路路开开关关CD4051CD4051、I/VI/V变变换换电电路路、8255A8255A并并行行接接口口，我我们们能能够够设设计计出出PCPC总线工业控制机的模拟量输入通道电路模板。总线工业控制机的模拟量输入通道电路模板。该电该电路模板的主要技路模板的主要技术术指指标为标为： 8 8通道模通道模拟拟量量输输入入 1212位分辨率位分辨率
43、 输输入量程入量程为单为单极性极性0 010V10V A/D A/D转换时间为转换时间为25S25S 应应答方式答方式为查询为查询该模板采集一个数据的过程1 1通道选择通道选择2 2启动启动AD574AAD574A进行进行A/DA/D转换转换3 3查询查询AD574AAD574A是否转换结束是否转换结束4 4读取转换结果读取转换结果 2.4 D/A转换器及其接口技术 D/AD/A转转换换器器是是指指将将数数字字量量转转换换成成模模拟拟量量的的元元件件或或装装置置，它它的的模模拟拟量量输输出出( (电电流流或或电电压压) )与与参参考考电电压压和和二二进进制制数数成成比比例例。常常用用的的D/A
44、D/A转转换换器器的的分分辨辨率率有有8 8位位、1010位位、1212位位等等，其其结结构构大大同同小小异异，通通常常都都带带有有两两级级缓缓冲冲寄寄存存器器。主主要要技技术术指指标标有有分分辨辨率率、建建立立时时间、线性误差等。间、线性误差等。 分分辨辨率率：通通常常用用D/AD/A转转换换器器输输入入二二进进制制数数的的位位数数来来表表示示，如如8 8位位、1010位位、1212位位。分分辨辨率率为为n n位位，表表示示D/AD/A转转换换器器输输入入二二进进制制数的最低有效位数的最低有效位LSBLSB与满量程输出的与满量程输出的1/21/2n n相对应。相对应。 建建立立时时间间：输输
45、入入数数字字信信号号的的变变化化量量是是满满量量程程时时，输输出出模模拟拟信号达到离终值信号达到离终值( ( 1/2)LSB1/2)LSB所需的时间，一般为所需的时间，一般为nSnS。 线性误差线性误差：理想转换特性理想转换特性( (量化特性量化特性) )应该是线性的，但实应该是线性的，但实际转换特征并非如此。在满量程输入范围内，偏离理想转换特际转换特征并非如此。在满量程输入范围内，偏离理想转换特性的最大误差定义为线性误差。线性误差常用性的最大误差定义为线性误差。线性误差常用LSBLSB的分数表示，的分数表示，如如(1/2)LSB(1/2)LSB或或 1LSB1LSB。与与A/DA/D转换器的
46、线性误差定义相同。转换器的线性误差定义相同。 2.4.1 D/A2.4.1 D/A转换器转换器 1.81.8位位D/AD/A转换器转换器DAC0832 DAC0832 2.12 2.12位位D/AD/A转换器转换器DAC1210 DAC1210 2.4.2 D/A 2.4.2 D/A转换器接口技术转换器接口技术 1.81.8位位D/AD/A转换器与转换器与PCPC总线工业控制机接口总线工业控制机接口 2.2.12121212位位D/AD/A转换器与转换器与PCPC总线工业控制机接口总线工业控制机接口 1. 8位D/A转换器DAC0832n n主要由主要由8 8位输入寄存位输入寄存器、器、8 8
47、位位DACDAC寄存器、寄存器、采用采用R R2R2R电阻网络的电阻网络的8 8位位D/AD/A转换器、相应转换器、相应的选通控制逻辑四部的选通控制逻辑四部分组成。分组成。n nDAC0832DAC0832的分辨率为的分辨率为8 8位，电流输出，采用位，电流输出，采用2020脚双立直插式封装。脚双立直插式封装。 2. 12位D/A转换器DAC12102.4.2 D/A转换器接口技术1 18 8位位D/AD/A转换器与转换器与PCPC总线工业控制机接口总线工业控制机接口2.2. 12 12 12 12位位D/AD/A转换器与转换器与PCPC总线工业控制机接口总线工业控制机接口2.5 2.5 模拟
48、量输出通道模拟量输出通道n n 2.5.1 模拟量输出通道的结构型式n n 2.5.2 单极性与双极性电压输出电路n n 2.5.3 V/I 变换和自动/手动切换n n 2.5.4 模拟量输出通道设计 2.5.1 2.5.1 2.5.1 2.5.1 模拟量输出通道的结构型式模拟量输出通道的结构型式模拟量输出通道的结构型式模拟量输出通道的结构型式1.1.一个通路设置一个数一个通路设置一个数/ /模转换器的形式模转换器的形式 优点：转换速度快、工作可靠，即使某一路优点：转换速度快、工作可靠，即使某一路D/AD/A转换器有故障，也不会影响其它通路的工作。转换器有故障，也不会影响其它通路的工作。 缺点
49、：使用了较多的缺点：使用了较多的D/AD/A转换器转换器2.2.多个通路共用一个数多个通路共用一个数/ /模转换器的形式模转换器的形式 优点：节省了数优点：节省了数/ /模转换器模转换器 缺点：缺点：只适用于通路数量多且速度要求不高的只适用于通路数量多且速度要求不高的场场合。它合。它还还要用多路开关，且要求要用多路开关，且要求输输出采出采样样保持器保持器的保持的保持时间时间与采与采样时间样时间之比之比较较大。大。这这种方案的可靠种方案的可靠性性较较差。差。 应用场合：适用于通道数量多而且速度要求不应用场合：适用于通道数量多而且速度要求不高的场合。高的场合。 2.5.2 单极性与双极性电压输出电
50、路n n下图给出了下图给出了D/AD/A转换器的单极性与双极性输出电路。转换器的单极性与双极性输出电路。VOUT1为单极性输出，若D为输入数字量，VREF为基准参考电压，且为n位D/A转换器，则有 VOUT1=-VREFD/2n VOUT2为双极性输出，且可推导得到VOUT2=-(R3/R1) VREF-(R3/R2)VOUT1 =VREF (D/2n-1)-1)2.5.3 V/I 变换和自动/手动切换n n1 1集成集成V/IV/I转换器转换器ZF2B20ZF2B20n n2 2集成集成V/IV/I转换器转换器AD694AD694n n3 3自动自动/ /手动切换手动切换 1 1集成集成V/
51、IV/I转换器转换器ZF2B20ZF2B20 ZF2B20 ZF2B20是通过是通过V/IV/I变换的方式产生一个与输入电压成比例的输变换的方式产生一个与输入电压成比例的输出电流。它的输入电压范围是出电流。它的输入电压范围是0 010V10V，输出电流是，输出电流是4 420mA(20mA(加接加接地负载地负载) )，采用单正电源供电，电源电压范围为，采用单正电源供电，电源电压范围为101032V32V，它的特，它的特点是低漂移，在工作温度为点是低漂移，在工作温度为-25-258585范围内，最大漂移为范围内，最大漂移为0 0005%/005%/，可用于控制和遥测系统，作为子系统之间的信息传送
52、和，可用于控制和遥测系统，作为子系统之间的信息传送和连接。连接。 ZF2B20ZF2B20的输入电阻为的输入电阻为10K10K，动态响应时间小于，动态响应时间小于25S25S，非线，非线性小于性小于00025%025%。 (a)(a)所示电路是一种带初值校准的所示电路是一种带初值校准的0 010V10V到到4 420mA20mA转换电路。转换电路。(b)(b)则是一种带满度校准的则是一种带满度校准的0 010V10V到到0 010mA10mA转换电路。转换电路。n n2 2集成集成V/IV/I转换器转换器AD694AD694AD694是一种420mA转换器，适当接线也可使其输出范围为020mA
53、。AD694的主要特点是： 输出范围：420mA,020mA。 输入范围：02V或010V。 电源范围：+4.536V。 可与电流输出型D/A转换器直接配合使用，实现程控电流输出。 具有开路或超限报警功能。经典V/I变换电路图从这个电路图可知，这是一种利用电压比较器方法来实现对输入电压的跟踪，从而保证输出电流为所需值。利用A1作比较器，将输入电压与反馈电压进行比较，通过比较器输出电压控制A2的输出电压，从而改变晶体管T1的输出电流IL,IL的大小又影响参考电压Vf,这种负反馈的结果是使得Vi=Vf,而此时流过负载的电流为： 3自动自动/手动切换手动切换 12n n目的：在计算机出现故障时，可以
54、手动操作目的：在计算机出现故障时，可以手动操作n n 电路的两个功能：电路的两个功能：实现实现V/IV/I变换变换能够实现能够实现A/HA/H切换切换实现实现V/IV/I变换变换 当当开开关关K K1 1处处于于自自动动位位置置A A时时，它它形形成成一一个个电电压压比比较较型型跟跟随随器器，是是自自动动控控制制输输出出方方式式。当当V Vf fVVi i时时，电电路路能能自自动动地地使使输输出出电电流流增增大或减小。最终使大或减小。最终使V Vf f=V=Vi i，于是有，于是有 IL=Vi(R9+W) 从上式可以看出，只要电阻从上式可以看出，只要电阻R R9 9+W+W稳定性好，稳定性好，
55、A A1 1和和A A2 2具有较好具有较好的增益，该电路就有较高的线性精度。当的增益，该电路就有较高的线性精度。当R R9 9+W=500+W=500或或250250时，时，I IL L就以就以0 010mA10mA或或4 420mA20mA的直流电流信号线性地对应的直流电流信号线性地对应V Vi i的的0 05V5V或或1 15V5V的直流电压信号。的直流电压信号。 n n能够实现能够实现A/HA/H切换切换n n当开关当开关K K1 1、K K2 2和和K K3 3都处于都处于H H位置时，即为手动操作方式，位置时，即为手动操作方式，此时运算放大器此时运算放大器A A1 1和和A A2
56、2脱开，脱开，A A2 2成为一个保持型反相积成为一个保持型反相积分器。当按下分器。当按下“增增”按钮时，按钮时，V V2 2以一定的速率上升，从以一定的速率上升，从而使而使I IL L也以同样的速率上升；也以同样的速率上升；n n当按下当按下“减减”按钮时，按钮时，V V2 2以一定的速率下降，以一定的速率下降，I IL L也就也就以同样的速率下降。以同样的速率下降。n n输出电流输出电流I IL L的升降速率取决于的升降速率取决于R R6 6、R R7 7、C C和电源电压和电源电压EE的大小。当两按钮都断开时，由于的大小。当两按钮都断开时，由于A A2 2为一高输入阻抗保为一高输入阻抗保
57、持器，持器，V V2 2几乎保持不变，维持输出电流恒定。当开关几乎保持不变，维持输出电流恒定。当开关K K1 1、K K2 2、K K3 3都从自动都从自动(A)(A)切换为手动切换为手动(H)(H)时，时，A A2 2为一保持器。为一保持器。输出电流输出电流I IL L保持不变，实现了自动到手动方向的无扰动保持不变，实现了自动到手动方向的无扰动切换。切换。 n n至至于于从从手手动动到到自自动动的的切切换换，当当开开关关K K1 1、K K2 2、K K3 3处处于于手手动动方方式式(H)(H)，要要做做到到无无扰扰动动还还必必须须使使图图中中的的输输出出电电路路具具有有输输出出跟跟踪踪功功
58、能能，即即在在手手动动状状态态下下，来来自自微微机机D/AD/A电电路路的的自自动动输输入入信信号号V Vi i总总等等于于反反映映手手动动输输出出的的信信号号V Vf f(V(Vf f与与I IL L总总是是一一一一对对应应的的) )。要要达达到到这这个个目目的的，必必须须有有相相应的微机配合，我们把这样的程序称为应的微机配合，我们把这样的程序称为跟踪程序跟踪程序。n n跟跟踪踪程程序序的的工工作作过过程程是是这这样样的的：在在每每个个控控制制周周期期中中，计计算算机机首首先先由由数数字字量量输输入入通通道道(DI)(DI)读读入入开开关关K K2 2的的状状态态，以以判判断断输输出出电电路
59、路是是处处于于手手动动状状态态还还是是自自动动状状态态。若若是是自自动动状状态态，则则程程序序执执行行本本回回路路预预先先规规定定的的控控制制运运算算，最最终终输输出出V Vi i；若若为为手手动动状状态态，则则首首先先由由A/DA/D转转换换器器读读入入V Vf f，然然后后原原封封不不动动地地将将该该输输入入数数字字信信号号送送至至调调节节器器的的输输出出单单元元，再再由由D/AD/A转转换换器器将将该该数数字字信信号号转转换换为为电电压压信信号号送送至至输输出出电电路路的的输输入入端端V Vi i，这这样样就就使使V Vi i总总与与V Vf f相相等等，处处于于平平衡衡状状态态。当当开
60、开关关K K1 1从从手手动动切切换换到到自自动动时时，V V1 1、V V2 2和和I IL L都都保保持持不不变变，从从而而实实现现了了手手动动到到自自动动方方向向的无扰动切换的无扰动切换。2.5.4 模拟量输出通道设计 下图是一种下图是一种8 8通道的模拟量输出通道的电路原理图。该电路通道的模拟量输出通道的电路原理图。该电路采用采用DAC0832DAC0832作作8 8位位D/AD/A转换器，通过一多路开关转换器，通过一多路开关CD4051CD4051，可由程，可由程序控制，将转换结果从八通道中的某一通道中送出，送出的结序控制，将转换结果从八通道中的某一通道中送出，送出的结果以电流形式输
61、出。果以电流形式输出。 工作过程是：由工业控制机工作过程是：由工业控制机PCPC总线送出的数据，由总线送出的数据，由DAC0832DAC0832进行转换。然后再用进行转换。然后再用OUTOUT指令，通过指令，通过D D0 0、D D1 1、D D2 2位打开多路开关的位打开多路开关的某一通道而送出，其输出端所接的保持器是为了保持某一通道而送出，其输出端所接的保持器是为了保持D/AD/A输出稳输出稳定，起到电压保持作用，由定，起到电压保持作用，由V/IV/I转换器来输出转换器来输出4 420mA20mA的电流信的电流信号。该电路使用两个口地址，它由译码器译出，设号。该电路使用两个口地址，它由译码
62、器译出，设300H300H为为DAC0832DAC0832的端口地址，的端口地址，301H301H为为CD4051CD4051的端口地址。的端口地址。 2.6 2.6 硬件抗干扰技术硬件抗干扰技术 2.6.1 过程通道抗干扰技术 2.6.2 CPU抗干扰技术 2.6.3 系统供电与接地技术n n干扰：就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常干扰：就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常干扰：就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常干扰：就是有用信号以外的噪声或造成计算机设备不能正常 工作的破坏因素。工作的破坏因素。工作的破坏因素。工作的破坏因素。n n抗干扰措施：硬件措施，软
63、件措施，软硬结合的措施。抗干扰措施：硬件措施，软件措施，软硬结合的措施。抗干扰措施：硬件措施，软件措施，软硬结合的措施。抗干扰措施：硬件措施，软件措施，软硬结合的措施。n n干扰的来源：外部干扰和内部干扰。干扰的来源：外部干扰和内部干扰。干扰的来源：外部干扰和内部干扰。干扰的来源：外部干扰和内部干扰。 外部干扰：指那些与系统结构无关，而是由外界环境因素决定外部干扰：指那些与系统结构无关，而是由外界环境因素决定外部干扰：指那些与系统结构无关，而是由外界环境因素决定外部干扰：指那些与系统结构无关，而是由外界环境因素决定 的。外部干扰主要是空间电或磁的影响，环境温的。外部干扰主要是空间电或磁的影响，
64、环境温的。外部干扰主要是空间电或磁的影响，环境温的。外部干扰主要是空间电或磁的影响，环境温 度、湿度等气象条件。度、湿度等气象条件。度、湿度等气象条件。度、湿度等气象条件。 内部干扰：是由系统结构、制造工艺等决定的。内部干扰主要内部干扰：是由系统结构、制造工艺等决定的。内部干扰主要内部干扰：是由系统结构、制造工艺等决定的。内部干扰主要内部干扰：是由系统结构、制造工艺等决定的。内部干扰主要 是分布电容、分布电感引起的耦合感应，电磁场辐是分布电容、分布电感引起的耦合感应，电磁场辐是分布电容、分布电感引起的耦合感应，电磁场辐是分布电容、分布电感引起的耦合感应，电磁场辐 射感应，长线传输的波反射，多点
65、接地造成的电位射感应，长线传输的波反射，多点接地造成的电位射感应，长线传输的波反射，多点接地造成的电位射感应，长线传输的波反射，多点接地造成的电位 差引起的干扰，寄生振荡引起的干扰，甚至元器件差引起的干扰，寄生振荡引起的干扰，甚至元器件差引起的干扰，寄生振荡引起的干扰，甚至元器件差引起的干扰，寄生振荡引起的干扰，甚至元器件 产生的噪声。产生的噪声。产生的噪声。产生的噪声。 2.6.1 过程通道抗干扰技术过程通道抗干扰技术1.1.1.1.串模干扰及其抑制方法串模干扰及其抑制方法串模干扰及其抑制方法串模干扰及其抑制方法 (1)(1)(1)(1)串模干扰串模干扰串模干扰串模干扰 所所所所谓谓谓谓串串
66、串串模模模模干干干干扰扰扰扰是是是是指指指指叠叠叠叠加加加加在在在在被被被被测测测测信信信信号号号号上上上上的的的的干干干干扰扰扰扰噪噪噪噪声声声声。也也也也称称称称为常态干扰。为常态干扰。为常态干扰。为常态干扰。 （2 2）串模干扰的抑制方法）串模干扰的抑制方法 如果串模干扰频率比被测信号频率高，则采用输入低通如果串模干扰频率比被测信号频率高，则采用输入低通滤波器来抑制高频率串模干扰；如果串模干扰频率比被测信号滤波器来抑制高频率串模干扰；如果串模干扰频率比被测信号频率低，则采用高通滤波器来抑制低频串模干扰；如果串模干频率低，则采用高通滤波器来抑制低频串模干扰；如果串模干扰频率落在被测信号频谱
67、的两侧，则应用带通滤波器。一般情扰频率落在被测信号频谱的两侧，则应用带通滤波器。一般情况下，串模干扰均比被测信号变化快，故常用二级阻容低通滤况下，串模干扰均比被测信号变化快，故常用二级阻容低通滤波网络作为模波网络作为模/ /数转换器的输入滤波器。当被测信号变化较快时，数转换器的输入滤波器。当被测信号变化较快时，应相应改变网络参数，以适当减小时间常数。应相应改变网络参数，以适当减小时间常数。 当当尖尖峰峰型型串串模模干干扰扰成成为为主主要要干干扰扰源源时时，用用双双积积分分式式A/DA/D转转换换器器可可以以削削弱弱串串模模干干扰扰的的影影响响。因因为为此此类类转转换换器器是是对对输输入入信信号
68、号的的积积分分值值进进行行测测量量，而而不不是是测测量量信信号号的的瞬瞬时时值值。若若干干扰扰信信号号是是周周期期性性的的而而积积分分时时间间又又为为信信号号周周期期或或信信号号周周期期的的整整数数倍倍，则则积积分分后后干干扰扰值值为为零零，对对测测量量结结果不产生误差。果不产生误差。 对对于于串串模模干干扰扰主主要要来来自自电电磁磁感感应应的的情情况况下下，对对被被测测信信号号应应尽尽可可能能早早地地进进行行前前置置放放大大，从从而而达达到到提提高高回回路路中中的的信信号号噪噪声声比比的的目目的的；或或者者尽尽可可能能早早地地完完成成模模/ /数数转转换换或采取隔离和屏蔽等措施。或采取隔离和
69、屏蔽等措施。 从从选选择择逻逻辑辑器器件件入入手手，利利用用逻逻辑辑器器件件的的特特性性来来抑抑制串模干扰。制串模干扰。 采采用用双双绞绞线线作作信信号号引引线线的的目目的的是是减减少少电电磁磁感感应应，并并且且使使各各个个小小环环路路的的感感应应电电势势互互相相呈呈反反向向抵抵消消。选选用用带带有有屏屏蔽蔽的的双双绞绞线线或或同同轴轴电电缆缆做做信信号号线线，且且有有良良好好接接地地，并对测量仪表进行电磁屏蔽。并对测量仪表进行电磁屏蔽。 2共模干扰及其抑制方法 (1)(1)共共模干扰模干扰 所谓共模干扰是指模所谓共模干扰是指模/ /数转换器两个输入端上公有的干扰电数转换器两个输入端上公有的干
70、扰电压。共模干扰也称为共态干扰。压。共模干扰也称为共态干扰。 被测信号被测信号U Us s的参考接地点和计算机输入信号的参考接地点的参考接地点和计算机输入信号的参考接地点之间往往存在着一定的电位差之间往往存在着一定的电位差U Ucmcm 共模干扰示意图单端对地输入和双端不对地输入对于存在共模干扰的场合，不能采用单端，对地输入方式，因为此时的共模干扰电压将全部成为串模干扰电压，如左图所示。所以必须采用双端输入不对地方式，如右图所示。ZS、ZS1、ZS2为信号源US的内阻抗，ZC、ZC1、ZC2为输入电路的输入阻抗。共模干扰电压Ucm对两个输入端形成两个电流回路，每个输入端A和B的共模电压和两个输
71、入端之间的共模电压分别为： 如如果果此此时时Z ZS1S1=Z=ZS2S2，Z ZC1C1=Z=ZC2C2，那那么么U UABAB=0=0，表表示示不不会会引引入入共共模模干干扰扰，但但上上述述条条件件实实际际上上无无法法满满足足，只只能能做做到到Z ZS1S1接接近近Z ZS2S2，Z ZC1C1接接近近Z ZC2C2，因因此此有有U UABAB00，也也就就是是说说实实际际上上总总存存在在一一定定的的共共模模干干扰扰电电压压。显显然然，当当Z ZS1S1和和Z ZS2S2越越小小，Z ZC1C1和和Z ZC2C2越越大大，并并且且Z ZC1C1与与Z ZC2C2越越接接近近时时，共共模模干
72、干扰扰的的影影响响就就越越小小。一一般般情情况况下下，共共模模干干扰扰电电压压U Ucmcm总总是是转转化化成成一定的串模干扰一定的串模干扰U Un n出现在两个输入端之间。出现在两个输入端之间。 为为了了衡衡量量一一个个输输入入电电路路抑抑制制共共模模干干扰扰的的能能力力，常常用用共共模模抑抑制制比比CMRR(CommonCMRR(Common Mode Rejection Ratio) Mode Rejection Ratio)来表示，即来表示，即 U Ucmcm是共模干扰电压，是共模干扰电压，U Un n是是U Ucmcm转化成的串模干扰电压。显然，转化成的串模干扰电压。显然，对于单端对
73、地输入方式，由于对于单端对地输入方式，由于U Un n= =U Ucmcm，所以，所以CMRR=0CMRR=0，说明无共模，说明无共模抑制能力。对于双端不对地输入方式来说，由抑制能力。对于双端不对地输入方式来说，由U Ucmcm引入的串模干扰引入的串模干扰U Un n越小，越小，CMRRCMRR就越大，所以抗共模干扰能力越强。就越大，所以抗共模干扰能力越强。 (2)共模干扰的抑制方法 变压器隔离变压器隔离 利用变压器把模拟信号电路与数字信号电路隔离开来，利用变压器把模拟信号电路与数字信号电路隔离开来，也就是把模拟地与数字地断开，以使共模干扰电压也就是把模拟地与数字地断开，以使共模干扰电压cmc
74、m不成不成回路，从而抑制了共模干扰。另外，隔离前和隔离后应分别回路，从而抑制了共模干扰。另外，隔离前和隔离后应分别采用两组互相独立的电源，切断两部分的地线联系。采用两组互相独立的电源，切断两部分的地线联系。 光电隔离光电隔离 光电耦合器是由发光二极管和光敏三极管封装在一个管光电耦合器是由发光二极管和光敏三极管封装在一个管壳内组成的，发光二极管两端为信号输入端，光敏三极管的壳内组成的，发光二极管两端为信号输入端，光敏三极管的集电极和发射极分别作为光电耦合器的输出端，它们之间的集电极和发射极分别作为光电耦合器的输出端，它们之间的信号是靠发光二极管在信号电压的控制下发光，传给光敏三信号是靠发光二极管
75、在信号电压的控制下发光，传给光敏三极管来完成的。极管来完成的。 浮地屏蔽浮地屏蔽 采采用用浮浮地地输输入入双双层层屏屏蔽蔽放放大大器器来来抑抑制制共共模模干干扰扰，如如图图所所示示。这这是是利利用用屏屏蔽蔽方方法法使使输输入入信信号号的的“ “模模拟拟地地” ”浮空，从而达到抑制共模干扰的目的。浮空，从而达到抑制共模干扰的目的。 采用仪表放大器提高共模抑制比采用仪表放大器提高共模抑制比 仪表放大器具有共模抑制能力强、输入阻抗高、仪表放大器具有共模抑制能力强、输入阻抗高、漂移低、增益可调等优点，是一种专门用来分离共漂移低、增益可调等优点，是一种专门用来分离共模干扰与有用信号的器件。模干扰与有用信
76、号的器件。 仪表放大器将两个信号的差值放大。抑制共模仪表放大器将两个信号的差值放大。抑制共模分量是使用仪表放大器的唯一原因分量是使用仪表放大器的唯一原因 。 AD620AD620（低功耗，低成本，集成仪表放大器），（低功耗，低成本，集成仪表放大器），还有还有AD623AD623等等等等. .3.长线传输干扰及其抑制方法(1)(1)长线传输干扰长线传输干扰 长线的长线的“长长”是相对的；是相对的； 信号在长线中传输遇到三个问题：信号在长线中传输遇到三个问题： 一是长线传输易受到外界干扰，一是长线传输易受到外界干扰， 二是具有信号延时，二是具有信号延时， 三是高速度变化的信号在长线中传输时，还会出
77、现三是高速度变化的信号在长线中传输时，还会出现波反射现象。（阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇波反射现象。（阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。）终端电阻，使电缆的阻抗连续。）(2)长线传输
78、干扰的抑制方法 采采用用终终端端阻阻抗抗匹匹配配或或始始端端阻阻抗抗匹匹配配，可可以以消消除除长长线线传传输输中中的波反射或者把它抑制到最低限度。的波反射或者把它抑制到最低限度。 为为了了避避免免外外界界干干扰扰的的影影响响，在在计计算算机机中中常常常常采采用用双双绞绞线线（双双绞绞线线是是由由两两条条导导线线按按一一定定扭扭距距相相互互绞绞合合在在一一起起的的类类似似于于电电话话线线的的传传输输媒媒体体，每每根根线线加加绝绝缘缘层层并并有有颜颜色色来来标标记记）和和同同轴轴电电缆缆（同同轴轴电电缆缆可可分分为为两两类类：粗粗缆缆和和细细缆缆，这这种种电电缆缆在在实实际际应应用用中中很很广广，
79、比比如如有有线线电电视视网网，就就是是使使用用同同轴轴电电缆缆。不不论论是是粗粗缆缆还还是细缆，其中央都是一根铜线，外面包有绝缘层）作信号线。是细缆，其中央都是一根铜线，外面包有绝缘层）作信号线。 双双绞绞线线的的波波阻阻抗抗一一般般在在100100至至200200之之间间，绞绞花花越越密密，波波阻阻抗越低。抗越低。 终端匹配：课本的终端匹配：课本的5555页给出了两种终端匹配的电路。页给出了两种终端匹配的电路。 终端并联电阻终端并联电阻 始端匹配：始端匹配：课本的课本的5656页给出了两种终端匹配的电路。页给出了两种终端匹配的电路。 始端串联电阻始端串联电阻2.6.2 CPU抗干扰技术计算机
80、控制系统的计算机控制系统的CPUCPU抗干扰措施常常采用抗干扰措施常常采用 Watchdog(Watchdog(俗称看门狗俗称看门狗) ) 电源监控电源监控( (掉电检测及保护掉电检测及保护) ) 复位复位 MAX1232MAX1232微处理器监控电路给微处理器提供辅助功微处理器监控电路给微处理器提供辅助功能以及电源供电监控功能。能以及电源供电监控功能。MAX1232MAX1232通过监控通过监控 微微处理器系统电源供电处理器系统电源供电及及监控软件的执行监控软件的执行，来增强电，来增强电路的可靠性，它提供一个反弹的路的可靠性，它提供一个反弹的( (无锁的无锁的) )手动复位手动复位输入。输入
81、。 另外常用的集成电路还有另外常用的集成电路还有X5045X5045、IMP813IMP813等。等。1MAX1232的结构原理 MAX1232引脚图MAX1232内部原理图2MAX1232的主要功能n n(1)电源监控n n(2)按钮复位输入 n n(3)监控定时器(Watchdog) (1)电源监控n n电压检测器监控电压检测器监控V Vcccc 每每当当V Vcccc低低于于所所选选择择的的容容限限时时(5%(5%容容限限时时的的电电压压典典型型时时为为4.62V4.62V，10%10%容容限限时时的的电电压压典典型型时时为为4.37V)4.37V)就就输输出出并保持复位信号。并保持复位
82、信号。 选择选择5%5%的容许极限时，的容许极限时，TOLTOL端接地；端接地； 选择选择10%10%的容许极限时，的容许极限时，TOLTOL端接端接V Vcccc。当当V Vcccc恢恢复复到到容容许许极极限限内内，复复位位输输出出信信号号至至少少保保持持250ms250ms的宽度，才允许电源供电并使微处理器稳定工作。的宽度，才允许电源供电并使微处理器稳定工作。(2)按钮复位输入 MAX1232MAX1232的的PBRSTPBRST端端靠靠手手动动强强制制复复位位输输出出，该该端端保保持持t tPBDPBD是是按按钮钮复复位位延延迟迟时时间间，当当PBRSTPBRST升升高高到到大大于于一一
83、定定的的电电压压值值后后，复复位位输输出出保保持持至至少少250ms250ms的的宽宽度度。 一个机械按钮或一个有效的逻辑信号都能驱动一个机械按钮或一个有效的逻辑信号都能驱动PBRST PBRST ，无锁按钮输入至少忽略了，无锁按钮输入至少忽略了1ms1ms的输入抖动，的输入抖动，并且被保证能识别出并且被保证能识别出20ms20ms或更大的脉冲宽度。该或更大的脉冲宽度。该PBRSTPBRST在芯片内部被上拉到大约在芯片内部被上拉到大约100A100A的的V Vcccc上，因上，因而不需要附加的上拉电阻。而不需要附加的上拉电阻。 (3)监控定时器(Watchdog) 用于因干扰引起的系统用于因干
84、扰引起的系统“飞程序飞程序”等出错的检等出错的检测和自动恢复。测和自动恢复。 微处理器用一根微处理器用一根I/OI/O线来驱动输入线来驱动输入STST，微处理器，微处理器必须在一定时间内触发必须在一定时间内触发STST端端( (其时间取决于其时间取决于TD)TD)，以，以便来检测正常的软件执行。如果一个硬件或软件的便来检测正常的软件执行。如果一个硬件或软件的失误导致没被触发，在一个最小超时间间隔内，失误导致没被触发，在一个最小超时间间隔内，STST的触发只能被脉冲的下降沿作用，这时的触发只能被脉冲的下降沿作用，这时MAX1232MAX1232的复的复位输出至少保持位输出至少保持250ms250
85、ms的宽度。的宽度。 监控电路MAX1232的典型应用2.6.3 系统供电与接地技术 n n1 1 1 1供电技术供电技术供电技术供电技术n n2 2 2 2接地技术接地技术接地技术接地技术 从交流电网输入、直流输出的全过程，包括： 1、输入滤波器：其作用是将电网存在的杂波过滤，同时也阻碍本机产生的杂波反馈到公共电网。 2、整流与滤波：将电网交流电源直接整流为较平滑的直流电，以供下一级变换。 3、逆变：将整流后的直流电变为高频交流电，这是高频开关电源的核心部分，频率越高，体积、重量与输出功率之比越小。 4、输出整流与滤波：根据负载需要，提供稳定可靠的直流电源。n n (2)(2)电源异常的保护
86、措施电源异常的保护措施n n计算机控制系统的供电不允许中断，一旦中断将会影响生产。为此，可采计算机控制系统的供电不允许中断，一旦中断将会影响生产。为此，可采用不间断电源用不间断电源UPS UPS 。UPS自身逆变器的输入直流总线和外接电池组均与用户原有的48V通信电源无任何直接的电气连接，所以不会对程控机产生任何传导干扰。 输入电压偏高或偏低时，即转为电池放电 。通过改进控制器的工作，可以减轻电池组放电的频率，减少电池损坏。2 2 2 2接地技术接地技术接地技术接地技术(1)(1)地线系统分析地线系统分析n n什么是地线？什么是地线？什么是地线？什么是地线？地线有安全地和信号地两种。前者是为了
87、保证人身地线有安全地和信号地两种。前者是为了保证人身安全、设备安全而设置的地线，后者是为了保证电路正安全、设备安全而设置的地线，后者是为了保证电路正确工作所设置的地线，造成电路干扰现象的主要是信号确工作所设置的地线，造成电路干扰现象的主要是信号地。在进行电磁兼容问题分析时，对地线使用下面的定地。在进行电磁兼容问题分析时，对地线使用下面的定义：义：“ “地线是信号电流流回信号源的地阻抗路径。地线是信号电流流回信号源的地阻抗路径。” ”n n 在计算机控制系统中，一般有以下几种地线：模拟地、数字地、在计算机控制系统中，一般有以下几种地线：模拟地、数字地、安全地、系统地、交流地。安全地、系统地、交流
88、地。n n 模模拟拟地地作作为为传传感感器器、变变送送器器、放放大大器器、A/DA/D和和D/AD/A转转换换器器中中模模拟电路的零电位。拟电路的零电位。n n 数数字字地地作作为为计计算算机机中中各各种种数数字字电电路路的的零零电电位位，应应该该与与模模拟拟地地分开，避免模拟信号受数字脉冲的干扰。分开，避免模拟信号受数字脉冲的干扰。n n 安安全全地地的的目目的的是是使使设设备备机机壳壳与与大大地地等等电电位位，以以避避免免机机壳壳带带电电而而影影响响人人身身及及设设备备安安全全。通通常常安安全全地地又又称称为为保保护护地地或或机机壳壳地地，机机壳包括机架、外壳、屏蔽罩等。壳包括机架、外壳、
89、屏蔽罩等。n n 系系统统地地就就是是上上述述几几种种地地的的最最终终回回流流点点，直直接接与与大大地地相相连连。众众所所周周知知，地地球球是是导导体体而而且且体体积积非非常常大大，因因而而其其静静电电容容量量也也非非常常大大，电电位位比比较较恒恒定定，所所以以人人们们把把它它的的电电位位作作为为基基准准电电位位，也也就就是是零零电电位。位。n n 交流地交流地是计算机交流供电电源地，即动力线地，它的地电位是计算机交流供电电源地，即动力线地，它的地电位很不稳定。在交流地上任意两点之间，往往很容易就有几伏至几很不稳定。在交流地上任意两点之间，往往很容易就有几伏至几十伏的电位差存在。另外，交流地也
90、很容易带来各种干扰。因此，十伏的电位差存在。另外，交流地也很容易带来各种干扰。因此，交流地绝对不允许分别与上述几种地相连，而且交流电源变压器交流地绝对不允许分别与上述几种地相连，而且交流电源变压器的绝缘性能要好，绝对避免漏电现象。的绝缘性能要好，绝对避免漏电现象。 n n接地理论接地理论分析，低频电路应单点接地，高频电路应就近多点接地。分析，低频电路应单点接地，高频电路应就近多点接地。n n当频率小于当频率小于1MHz1MHz时，可以采用单点接地方式；时，可以采用单点接地方式；n n当频率高于当频率高于10MHz10MHz时，可以采用多点接地方式。在时，可以采用多点接地方式。在1 1至至10M
91、Hz10MHz之间，之间，如果用单点接地时，其地线长度不得超过波长的如果用单点接地时，其地线长度不得超过波长的1/201/20，否则应使，否则应使用多点接地。用多点接地。n n单点接地的目的是避免形成地环路，地环路产生的电流会引入到单点接地的目的是避免形成地环路，地环路产生的电流会引入到信号回路内引起干扰。信号回路内引起干扰。n n地环路产生的原因地环路产生的原因：地环路干扰发生在通过较长电缆连接的相距：地环路干扰发生在通过较长电缆连接的相距较远的设备之间，其产生的内在原因是设备之间的地线电位差，较远的设备之间，其产生的内在原因是设备之间的地线电位差，地线电压导致了地环路电流，由于电路的非平衡
92、性，地环路电流地线电压导致了地环路电流，由于电路的非平衡性，地环路电流导致对电路造成影响的差模干扰电压。导致对电路造成影响的差模干扰电压。n n回流法单点接地回流法单点接地：模拟地、数字地、安全地：模拟地、数字地、安全地( (机壳地机壳地) )的分别回流的分别回流法。回流线往往采用汇流条而不采用一般的导线。汇流条是由多法。回流线往往采用汇流条而不采用一般的导线。汇流条是由多层铜导体构成，截面呈矩形，各层之间有绝缘层。采用多层汇流层铜导体构成，截面呈矩形，各层之间有绝缘层。采用多层汇流条以减少自感，可减少干扰的窜入途径。安全地条以减少自感，可减少干扰的窜入途径。安全地( (机壳地机壳地) )始终
93、与始终与信号地信号地( (模拟地、数字地模拟地、数字地) )是浮离开的。这些地之间只在最后汇聚是浮离开的。这些地之间只在最后汇聚一点，并且常常通过铜接地板交汇，然后用线径不小于一点，并且常常通过铜接地板交汇，然后用线径不小于300mm2300mm2的的多股铜软线焊接在接地极上后深埋地下。多股铜软线焊接在接地极上后深埋地下。 (2)(2)低频接地技术低频接地技术 n n一点接地方式一点接地方式n n信号地线的接地方式应采用一点接地，而不采用多点接地。信号地线的接地方式应采用一点接地，而不采用多点接地。一点接地主要有两种接法：即串联接地一点接地主要有两种接法：即串联接地( (或称共同接地或称共同接
94、地) )和并联和并联接地接地( (或称分别接地或称分别接地) ) 。各自的优缺点：从防止噪声角度看，如图所示的串联接地方式是最不适用的，由于地电阻r1、r2和r3是串联的，所以各电路间相互发生干扰 。并联接地方式在低频时是最适用的，因为各电路的地电位只与本电路的地电流和地线阻抗有关，不会因地电流而引起各电路间的耦合。这种方式的缺点是需要连很多根地线，用起来比较麻烦。 n n实用的低频接地实用的低频接地 一般在低频时用串联一点接地的综合接法，即在一般在低频时用串联一点接地的综合接法，即在符合噪声标准和简单易行的条件下统筹兼顾。也就是符合噪声标准和简单易行的条件下统筹兼顾。也就是说可用分组接法，即
95、低电平电路经一组共同地线接地，说可用分组接法，即低电平电路经一组共同地线接地，高电平电路经另一组共同地线接地。高电平电路经另一组共同地线接地。 一条是低电平电路地线；一条是继电器、电动机一条是低电平电路地线；一条是继电器、电动机等的地线等的地线( (称为称为“噪声噪声”地线地线) )；一条是设备机壳地线；一条是设备机壳地线( (称为称为“金属件金属件”地线地线) )。 这三条地线应在一点连接这三条地线应在一点连接接地。接地。 (3)(3)通道馈线（电缆）的接地技术通道馈线（电缆）的接地技术 n n电电路路一一点点地地基基准准: :一一个个实实际际的的模模拟拟量量输输入入通通道道，总总可可以以简
96、简化化成成由由信信号号源源、输输入入馈馈线线和和输输入入放放大大器器3 3部部分分组组成成。如如图图所所示示的的将将信信号号源源与与输输入入放放大大器器分分别别接接地地的的方方式式是是不不正正确确的的。这这种种接接地地方方式式之之所所以以错错误误，是是因因为为它它不不仅仅会会遭遭致致磁磁场场耦耦合合的的影影响响，而而且且还还会会因因A A和和B B两两点点地地电电位位不不等等而而引引起起环环流流噪噪声声干干扰扰。忽忽略略导导线线电电阻阻，误误认认为为A A和和B B两两点点都都是是地地球球地地电电位位应应该该相相等等，是是造造成成这这种种接接地地错错误误的的根根本本原原因因。为为了了克克服服双
97、双端端接接地地的的缺缺点点，应应将将输输入入回回路路改改为为单单端端接接地地方方式式。当当单单端端接接地地点点位位于于信信号号源源端端时时，放放大大器器电电源源不不接接地地；当当单单端端接接地地点位于放大器端时，信号源不接地。点位于放大器端时，信号源不接地。电缆屏蔽层的接地电缆屏蔽层的接地: :当信号电路是一点接地时，低频电缆的屏蔽层也应一点当信号电路是一点接地时，低频电缆的屏蔽层也应一点接地。如欲将屏蔽一点接地，则应选择较好的接地点。接地。如欲将屏蔽一点接地，则应选择较好的接地点。 当一个电路有一个不接地的信号源与一个接地的当一个电路有一个不接地的信号源与一个接地的( (即使不是接大地即使不
98、是接大地) )放大器相放大器相连时，输入线的屏蔽应接至放大器的公共端；当接地信号源与不接地放大器相连时，输入线的屏蔽应接至放大器的公共端；当接地信号源与不接地放大器相连时，即使信号源端接的不是大地，输入线的屏蔽层也应接到信号源的公共端。连时，即使信号源端接的不是大地，输入线的屏蔽层也应接到信号源的公共端。这种单端接地方式如课本这种单端接地方式如课本6161页图所示。页图所示。 n n(4)(4)主机外壳接地但机芯浮空主机外壳接地但机芯浮空n n为为了了提提高高计计算算机机的的抗抗干干扰扰能能力力，将将主主机机外外壳壳作作为为屏屏蔽蔽罩罩接接地地。而而把把机机内内器器件件架架与与外外壳壳绝绝缘缘
99、，绝绝缘缘电电阻阻大大于于50M50M，即即机机内内信信号号地地浮浮空空这这种种方方法法安安全全可可靠靠，抗干扰能力强，但制造工艺复杂，一旦绝缘电阻降低就会引入干扰。抗干扰能力强，但制造工艺复杂，一旦绝缘电阻降低就会引入干扰。n n(5)(5)多机系统的接地多机系统的接地n n在计算机网络系统中，多台计算机之间相互通信，资源共享。如果接地不合在计算机网络系统中，多台计算机之间相互通信，资源共享。如果接地不合理，将使整个网络系统无法正常工作。近距离的几台计算机安装在同一机房内，理，将使整个网络系统无法正常工作。近距离的几台计算机安装在同一机房内，可采用多机一点接地方法。对于远距离的计算机网络，多台计算机之间的数据可采用多机一点接地方法。对于远距离的计算机网络，多台计算机之间的数据通信，通过隔离的办法把地分开。例如：采用变压器隔离技术、光电隔离技术通信，通过隔离的办法把地分开。例如：采用变压器隔离技术、光电隔离技术和无线电通信技术。和无线电通信技术。本章结束本章结束
