Аналого-цифровой преобразователь

Максимальное число единиц счета преобразователя составляет ±1999. При превышении этого значения в эквиваленте входного преобразуемого сигнала три младшие цифры гаснут, а в старшем разряде остается единица.

Нагрузочная способность вывода 32 (9) БИС позволяет подключать его к точкам с более низким потенциалом, например к выводу Общий 21 (44); это может быть использовано во многих применениях, в том числе при наличии общих цепей питания БИС, источников входного и опорного напряжения.

Временные характеристики БИС АЦП К572ПВ2 и КР572ПВ2 задаются генератором тактовых импульсов и декадным счетчиком на 4000.

На практике рекомендуется ТИ подавать на вход 40 (23) одним из способов, показанных на рисунке 2.4.5.

При работе от внешнего ГТИ импульсы подаются на вывод 40 (23), а выводы 38 (21) и 39 (22) не используются. Амплитуда импульсов не превышает 5 В.

Для повышения стабильности частоты следования ТИ применяется кварцевый резонатор BQ, подключенный между выводами 39 (22) и 40 (23). Тогда элементы R3 и С5 не используются.

Тактовые импульсы с фиксированной частотой следования fт.и могут задаваться и с помощью RС - цепочки (R3 и С5). В этом случае номиналы R3 и С5 выбираются из соотношения RзС5 @ 0,45/fт.и, причем для всех частот рекомендуется применять резистор R3 с сопротивлением, равным 100 кОм.

Как следует из рисунка 2.4.1(б), полный цикл преобразования микросхемы длится 4000 периодов счетных импульсов, или 16000 периодов ТИ. Интервал интегрирования входного сигнала постоянен и равен 1000 периодам счетных тактовых импульсов (СТИ). Интервал интегрирования uref в зависимости от значения напряжения на аналоговом входе изменяется в интервале от нуля до 2000 периодов ГТИ. Оставшийся интервал времени от 1000 до 3000 периодов ГТИ необходим для автокоррекции преобразователя.

Емкость конденсатора Сак оказывает существенное влияние на шумы преобразователя. Поэтому следует стремиться к выбору ее максимального значения в диапазоне 0,047-1,0 мкф. Однако произвольно выбранное значение Сак может повлиять на увеличение инерционности АЦП. В связи с этим для входных напряжений до 2 В рекомендуется использовать Сак = 0,47 мкФ, а для напряжений до 0,2 В Сак = 0,047 мкФ.

Конечное значение Uirn преобразователя связано с UREF соотношением Uirn =2Uref. Исходя из значений UIRN =0,2 В и UIRN =2 В, выбираются и значения UREF = 0,1 В и UREF = 1 B соответственно. Разрешающая способность АЦП в этих режимах составит 0,1 и 1 мВ. ,

Преобразователи способны работать с различными датчиками и значениями uref, отличными от указанных выше. Тогда выходной код АЦП будет соответствовать напряжению на аналоговом входе, умноженному на определённый коэффициент: Nx=K×103Ux, где k=1/urep.

В некоторых схемах применения UREF является переменной величиной, a UIRN = const. В. этом случае мгновенные значения выходного кода будут обратно пропорциональны переменным значениям uref: Nx=f(1/UREF). :

В БИС К572ПВ2 и КР572ПВ2 имеется возможность смещения нулевой точки шкалы преобразования на некоторое значение. Для этого достаточно между низкопотенциальным аналоговым входом 30 (7) и аналоговым выходом 32 (9) включить источник смещающего напряжения, а источник UIRN подключить между высокопотенциальным входом 31 (8) и аналоговым выходом 32 (9). При этом результат преобразования Nx будет связан с значениями Ux(среднее) и Uв соотношением:

В случае необходимости одно из напряжений питания может быть получено с вывода 38 (21) самой же БИС. Источник напряжения питания Uсс2 может не использоваться, когда существуют жесткие ограничения на амплитуду UIRN, находящуюся в пределах ±l,5 В, а рабочая точка преобразования установлена вблизи центра линейного участка характеристики АЦП.

Порядок подачи электрических режимов на БИС К572ПВ2 и КР572ПВ2 следующий: потенциал земли-напряжения питания Ucc1 и Ucc2 - опорное напряжение uref - напряжение на аналоговом входе UIRN. Порядок снятия напряжений обратный.

Схема включения АЦП показана на рисунке 2.4.7 на примере использования БИС КР572ПВ2 в 3,5-декадном цифровом вольтметре. В целях ослабления шумовых помех резистор R2 выбирается типа МЛТ-0,125 с номиналом 1 кОм, а конденсатор СЗ типа КМ5 (КМ6) с номиналом 0,01 мкФ.

Лучшие статьи по информатике

Разработка системы автоматизации теплового пункта
Задача повышения энергоэффективности имеет особый характер, т.к. поставлена на высшем политическом уровне и касается всей экономики РФ. Основополагающими до ...

Практическая реализация универсального программно-аппаратного лабораторного комплекса автоматизации измерений
Возрастание количества измерений, нарастание сложности аппаратуры, повышение требований к точности, расширение использования математических методов обработк ...

Электроакустика и радиовещание
Произвести необходимую планировку (реконструкцию) помещения с целью использования его в качестве аудитории. Рассчитать требуемую акустическую обработку внут ...