TTL以外の信号を使用してTTLデジタル信号を生成するには?

更新しました Jun 29, 2019

使用製品

Software

  • LabVIEW Full

Driver

  • NI-DAQmx

問題

デジタルカウンタの動作が不確かなため、アナログ信号の周波数を測定したいです。デジタル信号をクリーンアップしたり、TLL以外の信号を読み書きしてTTLレベルと互換性も持たせたいです。NIデータ収集デバイスでこれを行うにはどうすればよいですか?

解決策

TTL互換にするために電圧信号を整合する方法はいくつかあります。ここでは、E、S、M、またはXシリーズDAQデバイスのアナログトリガ回路を使用します。
 

DAQmxでは、この方法はデジタル信号を内部で配線することで実現できます。アナログ比較イベントの内部信号は、アナログトリガによって生成されたデジタル信号で、経路設定が容易です。この信号は、アナログ波形をエミュレートするTTLデジタル信号となる再トリガ可能な方法でアナログ信号に追従するように作成できます。この信号は、次の手順に沿って経路設定できます。
 

  1. アナログ比較イベント信号とデータ収集デバイスのカウンタ出力間の経路を接続します。
     
  2. この内部信号を使用可能にするには、DAQmx物理チャンネル定数を右クリックメニューしてI/O名フィルタ設定...を選択し、名前のフィルタ処理ダイアログボックスで上級端子を含めるチェックボックスにチェックを入れる必要があります。



     
  3. アナログ開始トリガとヒステリシスを使用してDAQmxアナログ入力タスクを設定します。



     
  4. この開始トリガは、「ハイレベル設定」レベル入力で指定したレベルに達したタイミングで自動的にアナログ比較イベント信号をアサートします。アナログ信号が 「ハイレベル設定」トリガレベルからヒステリシスレベルの差分した値を下回ると、この信号はアサート解除されるようにします。これには、開始:アナログエッジ:ヒステリシス(Start.AnlgEdge.Hyst)ヒステリシスレベルは、ハイレベル設定からローレベル設定を差分します。
     
  5. タスクを読み取り後にクリアして、最初の手順でおこなった経路設定を切断します。



     
メモ: 配線された信号を接続した後でそれらを切断する前に実行中にVIが破損した場合は、これらの信号を手動で切断する必要があります。さらに、ハードウェアをリセットする必要があるかもしれません。

追加情報

アナログ回路を使用することに加えて、信号にシュミットトリガを適用するか、または光絶縁デジタルI/Oを使用することもできます。
 

シュミットトリガ

シュミットトリガは、アナログまたは低速遷移デジタル信号を高速遷移デジタル信号に変換するために使用されるデジタルデバイスです。それは本質的に、正方向と負方向への遷移に異なるしきい値電圧を使用することによって信号をクリーンアップまたは整合します。正方向(LowからHighへ)および負方向(HighからLowへ)の入力信号に対するしきい値電圧の差は、ヒステリシスと呼ばれます。
 

シュミットトリガの動作は、入力電圧が0Vから1.7Vに上昇すると、信号がLowと見なされるようになります。信号が1.7 Vに達すると、トリガの出力は状態をHighに変更します。入力電圧が5 V付近から0.9 Vに低下すると、信号はHighと見なされます。信号が0.9 Vに達すると、シュミットトリガの状態がLowに変わります。このしきい値差ウィンドウは、シュミットトリガのヒステリシスウィンドウです。
 

ヒステリシスウィンドウを使用することによって、デバイスがアナログ信号を同じ周波数のデジタル信号に変換することが可能になります。 このウィンドウはまた、低速遷移(非TTL互換)デジタル信号でグリッチが見られるのを防ぎます。7414集積回路は、典型的なシュミットトリガインバータです。

 

光絶縁デジタルI/O

非TTLデジタル信号を読み書きする3番目の方法は、光学的に絶縁されたデジタル入出力(DIO)またはトランジスタ入出力(TIO)デバイスを使用することです。これらのデバイスは、最大60 Vの電圧レベルとのインタフェースに使用できます。DIOデバイスとしては、NI 6514、6515、6527、または6528があります。カウンタ/タイマデバイスとしては、NI 6624があります。

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