资料介绍
EDA/PLD
对于12位传感系统的布线，应用的电路是一负载单元电路，该电路可精确测量传感器上
施加的重量，然后将结果显示在LCD显示屏上。系统电路原理图如图1所示。采用的负载
单元是Omega公司的LCL-816G。LCL-
816G传感器模型是由四个电阻元件组成的桥，需电压激励。将5V激励电压加在传感器高
端，施加900g最大激励时，满刻度输出摆幅为±10mV差分信号。该小差分信号被双运放仪
表放大器放大。
根据电路精度要求，选择一个12位A/D转换器。当转换器将输入端的电压进行数字化
后，数字码经转换器SPI端口发送到单片机。然后，单片机用查找表将来自A/D转换器的
数字信号转换为重量。此时如需要的话，线性化和标定工作可由控制器代码实现。完成
这一步后，结果送到LCD显示器。最后一步是为控制器写固件。电路设计好之后，即可设
计印刷电路板和布线了。
查看这个完整的电路原理图时，若使用自动布线工具，经常要返回来对布线做很大
的修改。如果自动布线工具可以实现布线限制，可能还有成功的可能性。如果自动布线
工具没有限制选项的话，最好不要使用自动布线工具。
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图1
负载单元传感器输出端的信号由双运放仪表放大器放大，然后由12位A/D转换器MCP3201
滤波和数字化。每次转换的结果显示在LCD显示屏上。
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图2
在精度高于12位的电路中，PCB上有源元件的放置很重要。要将高频元件和数字器件尽量
靠近接插件放置。
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图3
图1电路的顶层布线和底层布线，此布线中没有地平面和电源平面。注意：为降低电源线
的感抗，电源线要比信号线宽很多。
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图4
在没有地平面或电源平面的PCB(PCB布线如图3所示)中，对A/D转换器输出4096次采样的
柱状图。电路的噪声码宽度为15个码。
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