TB-03同步控制器模拟电压输出电路优化设计

从D-A转换电路来的输出电压信号，最大幅度为2.048V，且为8路信号交替输出模式，还应经过以下处理，才能从输出端子输出。

1）变频器的频率调节电压幅度一般为0～10V。需进行电压放大，才能满足输出电压幅度的要求。

2）D-A转换电路为交替输出模式，D-A转换电路与末级运放输出电路，需在MCU同步切换控制下，完成8路信号的切换与输出。

为理顺信号传输流程，将图8-5简化为图8-6，分析其信号传输与切换、输出过程（为分析方便，元件序号另行编排）。

从前级D-A转换电路来的0～0.5V的电压信号，经U1、U2两级反相放大器进行20倍电压放大及倒相处理，由U3电压跟随器串接R7后输出至8选1模拟开关电路U5。U5相当于1刀8掷的切换开关，3脚为信号输入公共端，1、2、4、5、12、13、14、15脚为切换输出端。CPU控制信号经U4反相缓冲器/驱动器进行倒相后，对U5进行8选1切换控制和运行/停止控制。

图8-5 TB-03同步控制器的模拟电压出电路

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图8-6 TB-03同步控制器的模拟电压传输简化电路

1）当系统处于正常运行状态时，U4的13脚输入为高电平时，12脚变为低电平，U5模拟开关电路正常工作，允许进行信号传递；当同步控制器输入停止信号，MCU输入低电平控制信号，经反相后U4的12脚变为高电平，输入U5的禁止端（INH）6脚，信号传输通道被关断（内部8路开关均处于断开状态）。

2）U5内部8路模拟开关的通/断，取决于MCU接口电路输出的3位数字控制信号，当需要3脚与13脚内部通道开通时，U5的A、B、C输入控制端电平为000，即MCU输入至U1反相器/驱动器输入端的3路控制信号均应为低电平信号；当需要3脚与4脚内部通道导通时，A、B、C输入控制端电平为111，即MCU输入至U4反相器/驱动器输入端的3路控制信号均应为高电平信号。

改变MCU输入至U5的1、3、9脚的L、H电压组合（3位二进制信号可组合为8种信号状态），U5即可完成8选1的输出切换控制。

3）输出信号，再由末级电压跟随器U6、U7进行电流放大，和R、C滤波，以降低输出阻抗，提高带负载能力和信号稳定度。

4）MCU输出的对U4实施控制的8选1切换信号，实际上是与输入至D-A转换电路的并行信号互相关联的，当D-A转换电路对第1路速度设定信号进行转换时，U5的内部开关K1接通，从输出端子26得到主速控制信号Ug1的输出；当D-A转换电路对第8路速度设定信号进行转换时，U5的内部开关K7通道应同时接通，从输出端子33得到从速控制信号Ug8的输出。

因而D-A转换输出与模拟通道的8选1切换控制，实质上都是在MCU内部运行程序的控制下，来同步实施的，分析硬件电路的工作流程，必然涉及到软件的运行流程。