Разработка принципиальной схемы

, следовательно . Выбрали R6=1кОм, R5=1.4кОм.

Рис. 1.4 - Корпуса ИС AD570

Назначение выводов: 1 - маркирующий вход; 2¸9 - выходы АЦП; 17 - сигнал готовности; 16 - вход сравниваемого аналогового сигнала; 15 - сигнал управления режимами работы АЦП; 13 - вход упорного аналогового сигнала; 12, 10 входы питания; 11 - вход запуска преобразования.

Электрические параметрыСС, В+5 ВUEE, В-15Впoт, мA7-10 мА в UCC Iпoт, мA9-15 мА в UEE

Число разрядов8

Число каналов8л, ед МР±0,5л.диф, ед МР±0,5пш, ед МР±2

Импеданс аналогового входа 3-7 кОм

, В0,4 , В3,2вх, В0, 10 Uсм, мВ±50

Из параметров ЦАП выбрали следующие сопротивления: R1=R2=R7=R8=5 кОм.

Выбор микросхемы устройства выборки и хранения(УВХ)

Для точного преобразования аналогового сигнала в цифровой, необходимо, чтобы измеряемый сигнал не изменялся во время преобразования. Для хранения аналогового сигнала используются аналоговые запоминающие устройства.

УВХ имеет два режима работы:

Выборка или запоминание сигнала и хранение зафиксированной входной величины.

Рис. 1.5 - УВХ КР1100СК2

При переходе в режим хранения фиксируется последнее значение входного сигнала и весь интервал хранения это значение поддерживается на выходе УВХ.

Электрические параметры:

Время выборки t(хр)=5 10 мкс; Апертурная задержка t=100 250 нс;

Коэффициент усиления К=1: Скорость изменения входного напряжения 0.2 5;

Время установления tycт=0.4 0.8 мкс;

Ток потребления I=4.5 6.5мА; Напряжение смещения Uсм=5 30мВ.

Стабилизатор напряжения для опорных входов.

В качестве 2 опорных источников напряжения с относительной погрешностью 1% применяем ИС µA78G. Рассмотри электрические характеристики:

Входное напряжение 7.5-40 В Выходное напряжение 5.0-30В

Нестабильность выходного напряжения : 1% при Т=25С, Uвыход≤10В и Uвыход + 2.5 ≤ Uвход≤ Uвыход + 20

Нестабильность выходного напряжения при нагрузке : 1% при Т=25С и 250 мА ≤ Iвыход ≤ 750мА + 20

Падение пульсации(∆Uвход /∆ Uвыход) : 68-70 дБ при 8В ≤ Uвход≤ 18В, f=2400Гц.

Мы так же выбрали 1 типичную схему этой ИС с выходными напряжениями 5В и 10В. При это C4=0.33 мкФ, С5=0.1 мкФ, R3=R4=5 кОм.

Разработка блока вывода управляющего воздействия

ЦАП

В качестве ЦАП был выбран ИС DAC0808. ИС предназначен для преобразования цифрового кода, поступающего по восьми параллельным каналам, в аналоговые сигналы на выходе. Может работать с микропроцессорами, имеющими как раздельные, так и общие шины адреса и данных. (Управление осуществляется сигналами ТТЛ- и К-МОП-уровней).

Рис. 1.6 - Корпуса ИС DAC0808

Назначение выводов: 1 - маркирующий вход; 5¸12 - входы АЦП; 4 - выход аналогового сигнала; 14, 15 - входы упорного аналоговых напряжений; 3, 13 входы питания; 16 - напряжение нулевого смещения. Электрические параметры, В+5 ВUEE, В-15В

Упорный ток5мАP355мВат

Число разрядов8 Число каналов8

, В0,4 , В3,2опор, В0, 15 S,%0.19

Время установки 150нс.

Подобрали следующие элементы R11=R9=R10= 5кОм, С7=С6=0.1мкФ,С5= 50 нФ.

Инвертирующий усилитель

Необходимо согласовать выход ЦАП с входом ИУ, что производится с помощью инвертора. Нормирующий усилитель будем строить на базе операционного усилителя КР140УД25А (зарубежный аналог - OP27ED).

Краткая характеристика ОУ: прецизионный малошумящий ОУ (UСМ<30 мкВ, 3 МГц) с балансировкой. В нашем случае балансировку можно не использовать, т.к. шаг квантования ЦАП равен 5/256=0.02»20 мВ, а UСМ<0.03 мВ что соответствует малому значению от величины шага дискретизации ЦАП, вследствие чего балансировкой ОУ можно пренебречь.

Интересное из раздела

Цифровой показатель уровня топлива
Топливомер - прибор, измеряющий объемное или весовое количество топлива или масла в баках. Как правило, непосредственное измерение количества топлива крайне затруднено, п ...

Исследование входных цепей радиоприемников
Цель работы: Закрепление теоретических знаний и экспериментальное исследование входных цепей при емкостной, индуктивной и смешанной связи с ненастрое ...

Автоматизированная система учета энергоресурсов
Вследствие роста тарифов на энергоресурсы, потребляемые населением (газ, вода, электроэнергия), встает вопрос о необходимости оперативного и достоверного контро ...