ADC模块及外围电路

谓的DSP就是数字信号处理器处理系统。Boost升压变换电路框图，下图是DSP的接口应用案例。

下图是DSP接口电路的工作框图，其中主电路【MOS或IGBT】一般是大功率大电流的设备，进而采样主电路的大功率大电流转换成弱信号到ADC模块，PWM驱动电路，编码接口电路进行电平的转换，还要进行隔离变换；

两路PWM驱动采样电路，红框部分为软件部分内容。软件产生PWM调制分别给两路驱动MOS或IGBT的栅极信号，再通过采样电路进行闭环处理。

DSP供电电源一般是双供电电源，一路是1.8V给DSP中的CPU供电与CPU的工作频率有关，一路3.3V给DSP中的Flash、IO和ADC供电。它的复位是比较简单的在DSP芯片的160脚接个开关到地，只要对地一导能就复位。

基于TPS767D301的DSP供电电源设计及内部结构框图

DSP供电电源内部结构框图及反馈分压电阻的计算。

复位电路，利用电容电压不能突变的特性来起到抗干扰的功能。

由于模拟电路的敏感度较强，为了减小高频数字信号对模拟信号的干扰，高频数字信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件， 而如何做到这一点呢？

【1】模拟器件集中放在一起，而数字器件放到另一边，减小模拟器件和数字器件之间的影响。

【2】模拟电源和地也是集在在模拟电路部分之中，而数字电源和地集在在数字电路部分之中。

【3】必须在PCB内部进行处理数、模共地或共电源的问题。

无源晶振及接口电路，电容接的地是数字地。

ADC参考电压接口电路，ADCRESEXT是ADC外部偏置电阻24.9k

常用的二进制数据与电平对应关系有两种分别是TTL和CMOS; 其中TTL和CMOS电平标准

固态继电器的接口电路设计，固态继电器工作原理框图。输入电压一般是3~32V范围比较大。继电器的输入端加限流电阻。

对于微控制芯片【DSP芯片】的引脚一般最大所能承受的电流为6mA，而且不能长时间运行在最大电流，而一些受控设备的控制信号【如固态继电器】一般都要求10mA以上，所以不能直接与芯片相连。所以在芯片与受控设备间要加功率放大和电平转换电路，如把GPIO的3.3V转成5V。以74LVCC4245功率放大和电平转换芯片为例

基于74LVCC4245的GPIO输出和输入引脚的电路设计。

交流固态继电器的应用，因为DIR接的是低电平，所以数据是由B传到A的，也就是DSP芯片的GPIO引脚是输出最终把信号传给固态继电器的输入控制端。

晶闸管触发电路包括了电平和功率的放大以及隔离，而隔离主要有两种：变压器隔离和光耦隔离。【晶闸管的导通条件是门阴极4~10V电压，门阻极的电流在130mA以上】

数字量操作：光耦隔离中的发光部分要10~20mA的电流驱动，不能由芯片直接驱动，中间加了74LVCC4248A进行电平的转换，加R1是为了限制发光管的电流。R2、R3进行分压在门阻极间产生一个触发电压使晶闸管导通。晶闸管门阴极电压及分压电阻的计算。

数字量操作：DSP芯片的GPIO引脚作为输入的电路设计。对外部输入的信号进行采集，是需要进行功率和电平转换的，最后才能传到芯片DSP引脚，而且还需要对软件上进行干扰配置。

以上的操作都是数字量的操作，下面是ADC模拟量的操作，怎样把大功率大电压大电流的信号转成0~3V的电压信号，然后输入到DSP芯片中的ADC引脚内进行处理。

ADC的引脚分类。

通过框图可以发现将采集上来的模拟信号进行离散化处理，进入12位ADC模块进行转换编码成数字量输入到16位的结果寄存器中，这样一次只能处理一路ADC信号，所以就有了ADC排序器1和ADC排序器2对采样通道ADCINA0到ADCINA7中的多路复用进行排序。

常用的元件及采样电路：1、霍尔采样元件及采样电路；2、电流互感器采样元件及采样电路；3、电压互感器采样元件及采样电路；4、分压电阻采样元件及采样电路；5、求差采样电路；

电流霍尔采样外围电路设计，电流霍尔用来检测交直流电流的电路。

基于电流霍尔的主电路接法

电压霍尔采样外围电路设计，线圈是固定的，匝数比也是固定的，需将输入的电压转成电流。其中Rxl是一个限流电阻，

其中限流电阻Rxl的设计方法，通常选择几十千欧的功率电阻即可。

基于电压霍尔的主电路接法

基于电流互感器的采样电路，单相主电路及电流检测信号合成电路图。

基于电压互感器的采样电路，一般用在控制柜的面板上用于显示当前的电流电压值。

基于分压电阻的采样电路，当变换器反馈电压和DSP的模拟地共地的时候才可以使用分压电阻的方式进行采样。

基于求差采样电路，

信号调理电路设计

基于电流霍尔元件的功率接口电路设计。

基于电压霍尔元件的功率接口电路设计。