Кодоимпульсной АЦП

Содержание

Слайд 2

Назначение проектируемого устройства Кодоимпульсный АЦП предназначен для преобразования положительного напряжения постоянного тока в цифровой код.

Назначение проектируемого устройства

Кодоимпульсный АЦП предназначен для преобразования положительного напряжения постоянного тока

в цифровой код.
Слайд 3

Технические требования: Диапазон входного сигнала 10 В, Время преобразования не более

Технические требования:

Диапазон входного сигнала 10 В,
Время преобразования не более 1 с,
Погрешность

преобразования не более 1 %,
Входное сопротивление 0,2 МОм,
Обеспечить считывание результата преобразования в ЭВМ,
Использовать метод кодоимпульсного преобразования.
Слайд 4

Функциональная схема

Функциональная схема

Слайд 5

Дифференциальный усилитель В качестве ОУ выбрана микросхема К140УД12 Параметры: Напряжение питания:

Дифференциальный усилитель

В качестве ОУ выбрана микросхема К140УД12

Параметры:
Напряжение питания: ±15 В
Напряжение смещения

нуля: не более 5мВ
Выходное максимальное напряжения: ± 10В
Слайд 6

Компараторы Компараторы представляют собой микросхемы К521СА2 Параметры: Напряжение питания: -6 В,

Компараторы

Компараторы представляют собой микросхемы К521СА2

Параметры:
Напряжение питания: -6 В, +12 В
Напряжение смещение

нуля:7,5 мВ
Время задержки : 130 нс
Слайд 7

Источник опорного напряжения Источник опорного напряжения представлен параметрическим стабилизатором, в основе

Источник опорного напряжения

Источник опорного напряжения представлен параметрическим стабилизатором, в основе которого

лежит стабилитрон КС156А.

Параметры:
Напряжение стабилизации: 5,6 В
Минимальное: 5 В
Максимальное: 6,2 В
Минимальный ток стабилизации: 3 мА
Максимальный ток стабилизации: 55 мА
Дифференциальное сопротивление 46 Ом

Отрицательный ИОН используется аналогичный, который подает напряжение на второй компаратор.

Слайд 8

Генератор тактовых импульсов В основе генератора тактовых импульсов лежит мультивибратор. В

Генератор тактовых импульсов

В основе генератора тактовых импульсов лежит мультивибратор.
В качестве логических

элементов выбрана микросхема К564ЛА7.

Микросхема построена на технологии КМОП

Параметры:
Напряжение питания: 5 В
Время задержки: 160 нс

Слайд 9

Счетчик Восьмиразрядный двоичный счетчик построен на основе двух четырехразрядных реверсивных счетчиков

Счетчик

Восьмиразрядный двоичный счетчик построен на основе двух четырехразрядных реверсивных счетчиков К564ИЕ11.

Параметры:
Напряжение

питания: 3…15 В
Ток потребления: 10 мкА
Время задержки:
От входа суммы к входу переноса: 270 нс
От тактового входа к параллельному выходу: 200 нс
От тактового входа к выходу переноса: 120 нс
Число разрядов: 4
Слайд 10

ЦАП В качестве ЦАП выбрана микросхема К572ПА1. Для преобразования тока в

ЦАП

В качестве ЦАП выбрана микросхема К572ПА1.
Для преобразования тока в напряжение на

выходе ЦАП устанавливается ОУ-К140УД12.
В микросхеме ЦАП используется внешний ИОН, в основе которого лежит стабилитрон КС211Е.

Параметры ЦАП:
Напряжение питания: 15 В
Опорное напряжение: 10,24 В
Максимальное выходное напряжение: 10 В
Нелинейность: 0,1%
Относительная погрешность: 2,9 %
Параметры стабилитрона КС211Е:
Напряжение стабилизации: 11В
Минимальное: 10,4 В
Максимальное: 11,6 В

Слайд 11

Регистр, генератор циклов преобразования и устройство задержки импульсов В качестве регистра

Регистр, генератор циклов преобразования и устройство задержки импульсов

В качестве регистра выбрана

микросхема К1533ИР33

В основе генератора циклов преобразования лежит мультивибратор. В качестве логических элементов выбрана микросхема К564ЛА7.

Устройство задержки импульсов основано на последовательно соединенных логических элементов «И», представленный микросхемой К155ЛИ1.

Слайд 12

Электрическое моделирование Схема моделируемого устройства Параметры стабилитрона КС156А

Электрическое моделирование

Схема моделируемого устройства

Параметры стабилитрона КС156А

Слайд 13

Результаты моделирования При U = 14 В При U = 16

Результаты моделирования

При U = 14 В

При U = 16 В

При U

= 15 В
Слайд 14

Заключение В результате проектирования был разработан кодоимпульсный АЦП, реализующий следящее уравновешивание.

Заключение

В результате проектирования был разработан кодоимпульсный АЦП, реализующий следящее уравновешивание.
С помощью

ППП MicroCap был проведен анализ одного из узлов схемы – источника опорного напряжения, подтвердивший правильность подбора отдельного компонента данного устройства.
В итоге метрологических характеристик получили класс точности устройства 4/0,1.