4.6 Элемент гальванической развязки

Гальваническая развязка необходима для гальванического разделения измерительной и интерфейсной части устройства с целью предотвращения попадания помех на измерительное оборудование. Классической реализацией гальванической развязки является применение оптронов, но оптрон характеризуется потреблением большого тока, поэтому наиболее оптимальным является применение новейших микросхем гальванической развязки фирмыAnalogDevicesADUM14xx.

Для реализации данного устройства применим микросхемы ADUM1400 (четыре канала с односторонней проводимостью) иADUM1402(две пары разнонаправленных каналов).

Основные параметры:

Напряжение питания: от 4,5В до 5,5В или от 2,7В до 3,6В

Максимальная скорость: 90Мбит/с

Потребляемый ток от 2,8мА (при скорости до 2 Мбит/с) до 100мА (при 90Мбит/с)

Задержка: 32нс

4.7 Dc/dc преобразователь

DC/DCпреобразователь предназначен для получения необходимых уровней напряжения питания для измерительной части устройства, а также для гальванической развязки измерительной части по “питанию” и “земле”. При выборе конкретной микросхемыDC/DCпреобразователя необходимо в первую очередь рассчитать максимальный ток нагрузки данного элемента, а для этого просуммируем входные токи элементов, которые подключаются кDC/DCпреобразователю. Полученный результат сведём в таблицу:

Микросхема	AD407	AD622	AD780	AD7895	78L12	78L05	ADUM1400 (10Mbs)	ADUM1402 (10Mbs)
Входной ток, мА	0,5	1,5	1	4	5*2	5	3,5	7

Итого суммарный потребляемый ток составляет: 32,5 мА

Следовательно, необходимо подобрать такой DC/DCпреобразователь, который обеспечивает выходной ток не менее 33 мА, а ещё лучше с небольшим запасом.

Среди множества подобных устройств остановимся на микросхеме P10CU0515ZфирмыPeakElectronics.

Основные параметры:

Мощность: 2Вт

Входное напряжение: 5В

Выходное напряжение: ±15В

Максимальный выходной ток: ±67мА

Температурный диапазон: от -40 до +85С

Тип корпуса: SIP

Среди аналогов подобного устройства можно выделить микросхему TMH0515DфирмыTraco, выходной ток которой равен ±65мА при более узком температурном диапазоне.

Продукцию фирмы Tracoотличает высокая надёжность и соответственно более высокая цена.

4.8 Кварцевый генератор

Кварцевый генератор необходим для создания основного тактирующего сигнала для всего устройства. В нашем устройстве будем использовать микросхему HOSONICHD-21C

Основные параметры:

Резонансная частота: 10 Мгц

Точность настройки: 100

Напряжение питания: 5В

Выход: HCMOS/TTL

Ток нагрузки: 20мА

Рабочая температура: 0-70 C

4.9 Микросхема fifo

Микросхема FIFOв данном устройстве используется для временного хранения данных, поступающих от АЦП (через ПЛИС) с целью их последующей передачи на интерфейсISA.

Остановим свой выбор на микросхеме асинхронного буфераFIFOCY7C419 фирмыCypress.

Основные параметры:

Организация: 256x9

Тип памяти: двухпортовая

Частота чтения/записи: 50 МГц

Ток потребления: 35 мА

Напряжение питания: 5В

Наличие признаков:

Буфер пуст

Буфер полон

Возможность перевода выходов FIFOв третье состояние

Так как данная фирма обладает широким

ассортиментом совместимых между собой микросхем, то при необходимости не возникнет проблем с увеличение объёма буфера FIFO.

В качестве аналога данного устройства можно привести

микросхему SN74ACT7814 фирмыTexasInstrumentsс организацией 64х18 и хотя данная микросхема более удобна для нас с точки зрения организации, но она имеет недостаток, а именно 56-ти выводной корпус, против 26-ти выводного у микросхемыCypress.

Необходимо также отметить, что для реализации поставленной задачи нам потребуется использовать две микросхемы CY7C419, чтобы обеспечить требуемую длину слова данных.