前向通道

前向通道

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前向通道，就是指在一個系統中屬於信號流前級的部分，它包括信號的感知、放大、調理、頻譜變換等多個內容。在一個系統中處於最前端的就是對外界進行感知的傳感器，它是人們感官的延伸。在一個系統中傳感器的功能、精度、穩定性直接決定整個系統，傳感器有着舉足輕重的作用。

基本概念

前向通道，就是指在一個系統中屬於信號流前級的部分，它包括信號的感知、放大、調理、頻譜變換等多個內容。在控制系統中，前向通道就是指信號的輸入通道，例如人機接口的鍵盤、傳感器信號輸入等；

後向通道指系統的輸出信號通道，例如控制信號輸出等；

前向通道是輸入通道，後向通道是輸出通道，因為一般都是模擬信號輸入，需要轉換成數字信號才能進行處理，所以前向通道一般需要進行模數轉換，即A/D轉換，把數字信號處理之後再轉變成模擬信號輸出，也就是後向通道的D/A轉換。

自動控制原理中，前向通道是信號流圖中從源節點到阱節點之間，與每個節點僅相交一次的通道。

一、前向通道 ^[1]

1、模擬通道

傳感器——把非電量的模擬量（溫度、壓力、流量等）轉換成電壓或電流信號。

量程放大器——通常傳感器輸出的電壓信號僅為毫伏級或微伏級，而A/D轉換器要求的輸入電壓為幾伏，因此必須用量程放大器進行信號放大。

多路模擬開關——為使多個模擬信號能共用一個A/D轉換器，依次從多路模擬信號中選取一路轉換。

採樣/保持電路——把連續不斷變化的模擬量送入A/D轉換器之前進行時間上的離散。

A/D轉換器——把模擬量轉換為數字量。

2、數字通道

整形電路——使數字信號或開關量（編碼器、行程開關、光電開關等信號）滿足TTL電平要求。

光電隔離——防止現場干擾進入微型機。

三態緩衝——現場信號在需要時進入微型機數據總線

二、後向通道

1、模擬通道

D/A轉換器——把數字量轉換為使輸出模擬量。

平滑濾波器——使輸出模擬量連續。

分路器——將轉換後的模擬量依次分配到多個模擬設備，使多個設備能共用一個D/A轉換器。

2、數字通道

數據鎖存——鎖存數據總線輸出信號

光電隔離——防止現場干擾