脉冲宽度至电压转换器具有由DAC控制的窗口比较功能

　　引言
　　模拟电路常常用来从微型计算机上卸载任务，使微型计算机可以集中精力完成优先级更高的任务。与此同时，模拟电路执行独立于微型计算机的功能，直到某个事件或条件要求它产生中断信号以引起微型计算机的注意为止。
　　本文给出的这个电路的参数由微型计算机设置，然后电路负责把单脉冲宽度射频控制信号转换成电压，依据微型计算机设置的窗口中心和窗口宽度值进行窗口比较。比较得出的信息用于对输入脉冲宽度信息解码，以执行所选择的任务，调整窗口中心和宽度可以给解码过程增加灵活性。通过串行外围接口 (SPI) 控制信号设置串行输入双输出 DAC 的参数，以实现中心和宽度可调的模拟窗口检测器，从而达到这种灵活性。LTC1042 窗口检测器的窗口中心和窗口宽度参数是电压控制的，是采用串行控制 LT1661 微功率双 DAC 的微型计算机控制方案过程中的自然选择。

　　电路描述
　　单脉冲宽度至电压的转换任务由积分器电路执行，该积分器电路由零漂移LTC2054 U5、PMOS 积分器充电控制开关 Q₁和模拟积分器复位开关U4组成。R₅和C₄为积分器复位提供足够长的延迟时间，以防止积分器在取样与保持进入保持模式之前被复位。在取样与保持阶段，U₆、R₃和C₃跟随积分器的输出，以在 LTC1042窗口比较器的输入端给出一个稳定的电压。两个反相器U2和U3对输入脉冲进行缓冲和反相，以产生模拟控制信号和用于单稳态脉冲发生器U₉、C₂和R₄的触发信号。在取样与保持控制信号的下降沿上触发该单稳态触发信号，以给窗口比较器提供时钟，从而确保窗口比较器有 100MS 的时间进行比较和确定比较结果。比较器产生的单稳态输出信号的下降沿是读出就绪的，例如，下降沿可用作外部微型计算机的负沿中断信号。在这种应用中使用时，LTC1042 窗口比较器的输入阻抗足够高，以给取样与保持提供 100MS 的缓冲时间。
　　LTC1042 窗口比较器的窗口中心和窗口宽度参数是由微型计算机控制的，从而允许该窗口比较器用于自适应模式，即窗口中心和宽度参数可以随时根据每个输入脉冲的情况而改变。LTC1661 双 DAC 的 10 位输出是双重缓冲的，以使输出能够独立或同时改变。
　　结论
　　尽管微型计算机可以编程以完成各种所需任务，但是把一项任务划分成由硬件和软件同时完成可以降低软件复杂性并提高系统的总体性能。用硬件执行脉冲宽度至电压的转换任务并进行比较，可以减轻微型计算机完成转换和比较任务的负担。由微型计算机对窗口比较器的窗口宽度和中心参数进行控制提供了灵活的适应性，而仅用硬件解决方案难以实现这种灵活性。最终结果是得到了灵活的自适应硬件/微型计算机解决方案，该方案可用来在逐个脉冲的基础上确定可变脉冲宽度值是否在所设置的限度内。