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

Проектирование автоматического измерителя артериального давления
Важным компонентом клинического мониторинга, определяющим состояние сердечнососудистой системы и организма в целом, является контроль кровяного давления. Дв ...

Цифровая система автоматического управления
Необходимо спроектировать цифровую систему автоматического управления (ЦСАУ). Система должна принимать сигнал из датчика, который находит в диапазоне 0…24В. Задаю ...

Шлюз ZigBee и GPRS
Беспроводные сенсорные сети получили большое развитие в последнее время. Такие сети, состоящие из множества миниатюрных узлов, оснащенных маломощным приемо- ...