基于可编程模拟器件在小信号测量系统中的应用

3 系统调试  

3.1 关于漂移的问题  

工作状态中出现漂移时，如果是线性的可以使用调节零漂的方法进行调节；如果是非线性的可以建立与输入电压相关联的步进电压进行调整；如果是离散的可采取软件取平均的方法。  

3.2 ICL7135的参数选择  

为了抑制交流干扰信号(最大的干扰频率为供电电源的干扰)，ICL7135的时钟频率设为fck，应该使：


  
其中：K为正整数，ff为于扰信号的频率，即50 Hz。  

对于ICL7135而言，N=10 000，在工业现场，考虑到通用性，K取值为2，则fck=250 kHz。假设单片机的工作频率为6 MHz，那么ALE脚输出的信号为晶振的6分频即1 MHz，然后通过计数器74LS163进行4分频就可以得到ICL7135所需要的工作频率250 kHz 。假设满量程为2 V，那么根据数据手册可得参考电压VREF=1 V；积分电阻Rint=Vxm／20μA=100 kΩ；积分电容Cint≥N*20 μA／(fckVm)=0.2μF，其中Vm为积分器输出的可能最大值，对于ICL7135而言Vm在3.5～4 V之间。调零电容和基准电压滤波电容应该取足够大的值，一般为1μF，而且要使用优质电容。其余的电容可按常规方法选用，均取0.1μF。
   
3.3 单片机的外围电路  

应该注意NMOS和CMOS结构的单片机相应的时钟电路和复位电路是不同的，否则会引起不必要的器件损坏。图4给出的是NMOS型单片机的电路，在一些输入输出口上需要加上上拉电阻(图中未画出)。为了确保系统的稳定运行，在可能的情况下，还可以使用硬件看门狗。
  
3.4 数字和模拟混合电路  

对于数字和模拟混合的电路，布线时应避免相互的干扰，而作为小信号测量系统，这一点尤为重要。在必要之处应加上隔直和滤波电容。

4 结语  

在系统可编程模拟器件结合单片机等系统构成的各种应用系统，特别是用在系统可编程模拟器件构成的各类智能化测量系统，由于体积小、功能多、精度高、使用方便灵活，已成为测量的发展方向。用在系统可编程模拟器件设计的小信号测量系统实现了其整流滤波和放大的功能，且电路的调试简单、测试精度高。随着模拟可编程技术的不断进步和应用需求的增加，可编程模拟器件的类型和品种也会日益丰富和完善。