СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №3/2013

● диапазон программирования коэф фициента передачи составляет от 55 до 5500 В/В для инфракрасного ка нала (IR path на рисунке 15) и от 1 до 40 В/В для канала термистора (Ther mistor path); ● питание терморезистора, подклю чённого между выводами T INP и T INN , осуществляется с помощью источ ника тока, величина которого опре деляется сопротивлением внешнего резистора между выводами C REF и V CC и масштабирующим коэффици ентом в диапазоне от 1/7 до 1. Напря жение на выводе C REF устанавлива ется от внутреннего источника опор ного напряжения 2 В; ● установка необходимых параметров, конфигурацииикалибровка системы осуществляютсячерез интерфейс SPI. П РОГРАММИРУЕМЫЙ ИНТЕРФЕЙС ДЛЯ ИК ДАТЧИКОВ LMP91050 Микросхема LMP91050 [23, 24] пред назначена для согласования ИК датчи ка с микроконтроллером, позволяет программировать параметры и опти мизирована для работы с термобата реями (см. рис. 16). К особенностям структуры и пара метров ИС можно отнести следующее: ● программируемый усилитель (PGA) позволяет устанавливать коэффи циент передачи в диапазонах от 167 до 1335 В/В (низкое усиление) и от 1002 до 7986 В/В (высокое усиле ние). Усилитель состоит из двух по следовательно включённых каскадов PGA1 с двумя значениями усиления (250 и 42) и PGA2 с четырьмя значе ниями усиления (4, 8, 16, 32); ● возможность компенсации влияния постоянной («темновой») составля ющей входного сигнала за счёт изме нения уровня сигнала на входе вто рого каскада; ● подстраиваемый (от 1,15 до 2,59 В) источник синфазного напряжения (CM GEN на рисунке 16), используе мый для увеличения выходного ди намического диапазона; ● допустимо выполнение ВЧ или НЧ фильтрации сигнала с помощью внешних цепей, соединённых с вы водами микросхемы A0 и A1; ● конфигурирование ИС и установ ка требуемых параметров осущест вляется через встроенный интер фейс SPI и при необходимости че рез программно аппаратный ком плекс LMP91050 Design Kit. С ЕРИЯ ПРОГРАММИРУЕМЫХ ИНТЕРФЕЙСОВ ФИРМЫ M AXIM Фирма Maxim создала серию полу проводниковых интерфейсов для мос товых датчиков с малым уровнем вы ходного сигнала [25, 26]. Хотя ИС были разработаны для пьезорезистивных датчиков давления, гибкая внутренняя структура и возможность программи рования параметров позволяют при менять их для работы с датчиками ускорения, деформаций и др. Все мик росхемы серии осуществляют компен сацию температурных изменений и нелинейности передаточных характе ристик датчиков и различаются по сте пени интеграции и погрешности об работки сигнала. Серия состоит из следующих мик росхем: ● MAX1458 – функционально полная СБИС аналого цифрового форми рователя сигналов датчиков вклю чает аналоговый канал обработки сигнала датчика, четыре 12 разряд ных ЦАП для управления уровнем постоянного напряжения и уси ления, один трёхразрядный ЦАП для грубой установки постоянного напряжения, встроенное ЭСППЗУ для хранения информации о кали бровке; ● MAX1457 – высококачественный формирователь сигналов с темпе ратурной коррекцией и линеариза цией выходного сигнала датчика пу тём установления кусочно линей ной передаточной характеристики ИС из 120 сегментов. В отличие от MAX1458, он содержит 12 разряд ный АЦП, который оцифровывает информацию датчика для хранения во внешнем ЭСППЗУ, ишесть 16 раз рядных ЦАП; ● MAX1450 – упрощённый вариант формирователя сигналов (см. рис. 17 и 18), содержащий только аналого вый канал, без АЦП, ЦАП и ЭСППЗУ. Содержит подстраиваемый источ ник тока для возбуждения мостовых датчиков и трёхразрядный PGA, поз ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 60 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2013 + – + – PGA IR+ IR path IRout 12-разряд- ный АЦП 12-разряд- ный АЦП pwm lin non lin Блок линеаризации pwm lin non lin Блок выбора типа выходного каскада: с модуляцией ширины импульса (PWM), аналоговый (LIN) Встроенный источник питания IR– Tempout Последовательный интерфейс Последовательный интерфейс + – PGA Логика управления ЭСППЗУ блок Tinp Thermistor path Tinn Рис. 15. Упрощённая схема ИС MLX90313 ЦАП SPI SPI CSB ΣΔ АЦП Термобатарея 10 нФ IN VDD LMP91050 G1=250,42 G2=4,8,16,32 VDD A0 A1 CMOUT CMOUT 10 нФ PGA1 PGA2 10 мкФ 1 мкФ OUT 1 кОм 10 нФ SCLK SDIO GND CM GEN Источник опорного напряжения Рис. 16. Упрощённая схема ИС LMP91050 и схема её подключения