构建完整工业ADC接口的微控制器和调制器

设计师们通常使用0至20-mA和0到10V的隔离输入作为工业应用控制的信号。由隔离电源、AnalogDevicesAD7400调制器内置隔离及TexasInstrumentsMSP430微控制器共同为工业设计师要求的一种完整、隔离且牢靠的模拟信号接口创建一种设计。其中精确的信号调节电路生成AD7400所需的较小的差分电压（图1），该电路可生成所需的200-mV差分电压。为清晰起见，图中略去了过压二极管和保护电路。

　　0至20-mA电流通过一个适当值的电阻R2转换成电压，进入一个精密的运算放大器中。在放大器的正向输入端维持恒定的电压，从而使连接到负向输入的信号电平得到正向偏移。0至10V的信号，如来自于电位器的信号，也相应地按照0至20-mA信号那样比例变换成类似电压，并被累加到 AnalogDevicesOP1177放大器IC1的负端子中。

　　将信号偏移到0V以上就会产生类似于正向单端模拟信号的信号。AnalogDevices的AD8138差分ADC驱动放大器驱动AD7400。增益也随之相应变化使产生的信号位于±200mV内，这一范围正是ADC所需的。最后，信号通过一个由R10、R11及C4在正端子与负端子间构成的低通过滤波器，再进入到AD7400。AD7400采用一个低成本的微控制器对此差分信号进行转换和处理。通常采用调制器ADC（如AD7400）与FPGA或DSP接口。但是，这种方法的成本较高，又非常复杂。对于成本敏感的应用，如不需要先进的滤波处理，可以使用简单的微控制器。