USB7325高速光電隔離型模入數(shù)據(jù)采集模塊技術(shù)說(shuō)明書(shū)
1. 概述
USB7325 光電隔離型模入數(shù)據(jù)采集模塊適用于提供了USB 接口的PC系列**號(hào)源及設(shè)備連接。
模入部分，用戶(hù)可根據(jù)實(shí)際需要選擇單端或雙端輸入方式，其A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)方式可以選用程控觸發(fā)、外部觸發(fā)兩種方式。A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果通過(guò)先進(jìn)先出存儲(chǔ)器（FIFO）緩存后由USB總線讀出。本模塊的模入部分可以直接與我公司研制的 PS-010B/ PS-011B等前端信號(hào)處理板配套使用，方便地對(duì)熱電偶、熱電阻的**號(hào)輸入。
開(kāi)關(guān)量部分，本模塊有16路TTL電平的數(shù)字量輸入和16路數(shù)字量輸出接口。
計(jì)數(shù)部分，本模塊有3路16位字長(zhǎng)的計(jì)數(shù)/定時(shí)器，以及1Mhz 的基準(zhǔn)時(shí)鐘。用戶(hù)可根據(jù)需要時(shí)使用計(jì)數(shù)、定時(shí)、測(cè)頻、脈沖輸出等功能。

2. 主要技術(shù)指標(biāo)
2.1 USB指標(biāo)：
2.1.1 處理器及USB接口芯片： CY7C68013
2.1.2 通訊方式：   USB接口
2.1.3 通訊距離：   小于5米
2.1.4 通訊協(xié)議：   USB2.0

2.2模入部分( 標(biāo)*為出廠標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，下同 ):
2.2.1輸入通道數(shù)：?jiǎn)味?6路 *；雙端8路
2.2.2 輸入信號(hào)范圍：0～4V，0～5V,0～10V*,±3V, ±5V , ±10V
2.2.3 輸入阻抗：≥10MΩ
2.2.4輸入通道選擇方式：?jiǎn)瓮ǖ莱绦蛑付?多通道自動(dòng)掃描
2.2.5 A／D轉(zhuǎn)換分辨率：A型12 位 ；B型16 位
2.2.6 A／D轉(zhuǎn)換器件：ADS7808（A型12 位）；ADS7809（A型16 位）
2.2.7 A／D芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間：4μS
2.2.8系統(tǒng)最高采集速率：250KHz／S  (所有通道總和)
2.2.9 A/D采樣程控頻率：1KHz/5KHz/10KHz/25KHz/50KHz/100KHz/200KHz/250KHz
2.2.10 A/D啟動(dòng)方式：程控觸發(fā)/外部觸發(fā)
2.2.11 A／D轉(zhuǎn)換輸出碼制：?jiǎn)螛O性原碼
2.2.12 FIFO存儲(chǔ)器容量：8K×16bit（全滿(mǎn)）/4K×16bit（半滿(mǎn)）
2.2.13 通道切換時(shí)間：(模擬開(kāi)關(guān)導(dǎo)通時(shí)間＋放大器建立時(shí)間) ≤5μS
2.2.14 A／D轉(zhuǎn)換非線性誤差：±1LSB（A型），±2LSB（B型），

2.3  開(kāi)關(guān)量部分
2.3.1  輸入路數(shù)：16路TTL電平
2.3.2  輸出路數(shù)：16路TTL電平

2.4 定時(shí)/計(jì)數(shù)器/測(cè)頻/脈沖輸出部分：
2.4.1 16位字長(zhǎng)計(jì)數(shù)/定時(shí)器：3路
2.4.2 基準(zhǔn)時(shí)鐘：1MHz，占空比50％

2.5 電源功耗： + 5V(±10％) ≤ 500mA （自供電，不建議長(zhǎng)期使用）
+12V(±10％) ≤ 400mA  (外供電)
+24V(±10％) ≤ 200mA  (外供電)

2.6 使用環(huán)境要求：工作溫度：10℃～40℃ (如需寬溫,訂購(gòu)時(shí)說(shuō)明)
                  相對(duì)濕度： 40％～80％
                  存貯溫度：-55℃～+85℃

2.7尺寸：
   裸板尺寸：      長(zhǎng)×寬=162.9.0mm×102.6mm
   外形(模具)尺寸：長(zhǎng)×寬×厚=190mm×109mm×36mm

3. 工作原理
  USB7325 高速光隔離模入接口模塊主要由多路模擬開(kāi)關(guān)選通電路、高精度放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、光電隔離及 DC／DC電路、先進(jìn)先出(FIFO)緩沖存儲(chǔ)器電路、開(kāi)關(guān)量輸入輸出電路、定時(shí)/計(jì)數(shù)器電路和接口控制邏輯電路、供電電路等部分組成。

3.1 模入部分
3.1.1 高速多路模擬開(kāi)關(guān)選通電路
本電路由2片ADG508（或同類(lèi)產(chǎn)品）及跨接選擇器JP5組成，用以從16路單端信號(hào)或8路雙端信號(hào)中選擇其中一路，送入后端的放大器電路處理。

3.1.2 高速高精度、差分、可編程增益放大器電路
    本電路由2片高速高精度放大器AD711(或LF351)及1片高速高精度差分放大器AMP03組成，用以對(duì)通道開(kāi)關(guān)選中的模擬信號(hào)進(jìn)行變換處理，以提供模數(shù)轉(zhuǎn)換電路所需要的信號(hào)。
 
3.1.3 高速模數(shù)轉(zhuǎn)換電路
本模塊選用B-B公司的A／D器件ADS7808（12 bit）或ADS7809（16 bit）作為本卡的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件。該器件內(nèi)部自帶采保和精密基準(zhǔn)電源。

3.1.4 光電隔離及 DC／DC電源電路
本卡采用高速光耦對(duì)系統(tǒng)總線與模擬信號(hào)之間進(jìn)行光電隔離，以避免相互間的干擾。同時(shí)由電源模塊及相關(guān)的濾波元件組成DC／DC 電源電路。

3.1.5 先進(jìn)先出（FIFO）緩沖存儲(chǔ)器電路
本電路用于將A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)結(jié)果及通道代碼進(jìn)行緩沖存儲(chǔ)。并相應(yīng)的給出“空”，“半滿(mǎn)”和“全滿(mǎn)”的標(biāo)志信號(hào)。用戶(hù)在使用過(guò)程中可以隨時(shí)根據(jù)這些標(biāo)志信號(hào)的狀態(tài)以單次或批量的方式讀出A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果。

3.2 開(kāi)關(guān)量輸入輸出電路
本模塊提供了16路非隔離的開(kāi)關(guān)量輸入、16路非隔離的開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)通道。使用中需注意對(duì)這些信號(hào)的要求應(yīng)嚴(yán)格符合TTL 電平規(guī)范。

3.3 計(jì)數(shù)/定時(shí)器部分
計(jì)數(shù)/定時(shí)器電路由1片可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器8254芯片和基準(zhǔn)時(shí)鐘電路以及有關(guān)的跨接選擇器組成。可為用戶(hù)提供3個(gè)16位字長(zhǎng)的計(jì)數(shù)/定時(shí)通道和1MHz、占空比為50％的基準(zhǔn)時(shí)鐘，用戶(hù)可外接使用三路計(jì)數(shù)/定時(shí)通道。
 
3.4 接口控制邏輯電路
接口控制邏輯電路用來(lái)將USB總線控制邏輯轉(zhuǎn)換成與各種操作相關(guān)的控制信號(hào)。

3.5 供電電路
供電電路由DC/DC芯片LM2675及其外圍電路組成外供電電路，以滿(mǎn)足USB總線自供電功率的不足。
 
4.  安裝及使用注意
本模塊的安裝十分簡(jiǎn)便，無(wú)需將主機(jī)機(jī)殼打開(kāi)，也無(wú)需關(guān)電。本模塊有兩種供電方式，即自供電方式和外供電方式，若選擇自供電方式供電，將本模塊插入主機(jī)的任何一個(gè)空余USB接口插座即可；若選擇外供電方式，必須給模塊提供8-40V的直流電源，然后將模塊與計(jì)算機(jī)用USB線連接。

本模塊采用的模擬開(kāi)關(guān)是COMS 電路，容易因靜電擊穿或過(guò)流造成損壞，所以在打開(kāi)模塊盒或用手觸
摸本模塊電路板時(shí)，應(yīng)事先將人體所帶靜電荷對(duì)地放掉，同時(shí)應(yīng)避免直接用手接觸器件管腳，以免損壞器件。
本模塊USB接口允許從計(jì)算機(jī)上帶電插拔。模塊上的跨接選擇器，使用中應(yīng)嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行設(shè)置
操作。設(shè)置模塊跨接套和安裝接口帶纜時(shí)均應(yīng)在關(guān)電狀態(tài)下進(jìn)行。

當(dāng)模入通道不全部使用時(shí)，應(yīng)將不使用的通道就近對(duì)地短接，不要使其懸空，以避免造成通道間串?dāng)_
和損壞通道。
 
為保證安全及采集精度，應(yīng)確保系統(tǒng)地線（計(jì)算機(jī)及外接儀器機(jī)殼）接地良好。特別是使用雙端輸入
方式時(shí)，為防止外界較大的共模干擾，應(yīng)注意對(duì)信號(hào)線進(jìn)行屏蔽處理。

聯(lián)系人：高工
聯(lián)系電話：02431378303 13889272563
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