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图1 遥测电路方框图：AFE(绿色)、处理(红色)和输出信号(蓝色)

AFE检测电压、电流和温度

AFE电压、电流和温度是监测遥测电路的三个重要值。模数转换器用于测量和分析这些值(ADC)将这些值数字化并发送到处理器。ADC128S102QML-SP是AFE理想的选择具有准确测量电压、电流和温度所需的12位分辨率和高达1位的理想选择MSPS的采样速率（ADC128S102QML-SP在太空飞行领域已经使用了10多年)，同时也有2个.3mW至10.7mW低功耗(分别使用3V和5V电源）。不过，ADC前面还有其他必要的部件来确保正常运行，这取决于ADC监测的三个值。

卫星系统最高电压可达40V，包括负电压轨。这些高压轨道可能会损坏检测ADC，因此，使用缓冲和衰减来降低电压和保护ADC。电阻分压器首先分压电压，使其处于ADC输入范围内。然后，设计师可以使用它LMP7704-SP等待操作放大器作为缓冲器，以确保信号具有足够的驱动强度。LMP7704-SP还具有2.5MHz的良好增益带宽，并且具有轨至轨输入和输出，这意味着对精度的影响很小，同时可以更大程度地扩展ADC的满量程范围。同时使用电阻分压器和电阻分压器LMP7704-SP你可以用40V偏置轨等电源轨，缩小电压范围。例如，使用10:1电阻分压器时，40V输入对应于缓冲器4V输出。

在航天应用中准确监测温度、电压和电流

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电流检测可以确定任何敏感电源轨上的故障，并标记关闭电源轨(防止损坏现场可编程门阵列(FPGA)或数据转换器)主处理器。收集的电流数据有助于确定系统中的设备是否消耗比预期更大的电流，超过预期的电流表明可能存在辐射引起的锁定。宽带宽，INA901-SP电流检测放大器可以提供精确的电流测量，以帮助设置电源轨道的基线，并在短路等紧急故障中快速响应。

装置或电路板的温度测量有助于确定装置是否正常工作。过热可能是FPGA或电源模块过载的关键指标，过载会缩短设备的运行时间。其它设备(如射频功率放大器)对温度波动非常敏感，需要适当的电压调节来抵消温度变化。测量这些温度，TMP461-SP数字输出温度传感器可以提供本地和远程温度检测，监测敏感器件(如FPGA内部集成温度二极管与高速数据转换器)。除了检测这些二极管外，TMP461-SP它还包含一个内部传感器，可以测量电路板上的温度。若将该装置放置在其它敏感装置(如射频功率放大器)旁边，则TMP461-SP这些设备的温度可以监测。

遥测数据处理：FPGA与MCU

要处理AFE两种设备可用于数据和控制卫星中的遥测电路：FPGA或微控制器(MCU)。使用典型的遥测电路FPGA遥测数据的通信和处理几乎可以独立运行，不需要与系统的其他设备通信。FPGA支持AFE基于数据输入的更多渠道输入、快速数据转换和复杂决策。然而，大多数航天级FPGA包装尺寸大，在需要超小尺寸和功耗的应用中功耗高。

混合信号MCU（例如MSP430FR5969-SP）这是一个很好的替代方案，可以帮助减少遥测电路的使用FPGA数据处理、电源时序控制、脉宽调制输出等遥测电路同时提供相同的功能。MSP430FR5969-SP还有一个集成的铁电随机存储存储器(FRAM)，双数据速率等TI一级代理与传统的存储类型相比，这种存储往往能更有效地抵抗辐射的影响。

重新校准系统

遥测电路从系统读取测量值后，可以通过系统重新校准来调整不同的系统功能，以保持最佳运行状态。

如果主处理器确定有故障，主处理器可以关闭元件或切换其工作模式。应用程序需要更准确的控制和驱动强度，DAC121S101QML-SP射频功率放大器等系统元件的偏置可以通过外部数模转换器准确调整。

结语

TI航天模拟和嵌入式处理产品系列为遥测电路提供了紧凑、低功耗的解决方案，实现了整个系统所需的测量精度和性能，确保了整个任务的顺利执行。