Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

 

АПЗ.38.098424.003 ПЗ

Лист

 

 

 

 

 

7

Изм

Лит

№ докум

Подпись

Дата


1.3 Краткое описание работы схемы.


Входные аналоговые сигналы         подаются на входы аналогового мультиплексора AnS, управляемого микроконтроллером МС. С выхода мультиплексора, через широкополосный усилитель сигнал подаётся на вход блока компараторов CPM, также усиленный сигнал подаётся на вход схемы автоматического переключения полярности опорного напряжения AuS.

Со схемы источника опорного напряжения Uc опорное напряжение подаётся на блок резисторных делителей с аналоговыми ключами RLin и далее на другой вход блока компараторов. С выхода блока компараторов цифровой код, эквивалентный входному измеряемому сигналу, по команде микроконтроллера MC записывается в регистр RG, из которого считывается микроконтроллером для обработки и передачи внешним устройствам.


1.4 Техническое обоснование выбора компонентов схемы.

 

В этом разделе рассматривается выбор компонентов для исполнения АЦП на дискретных элементах.

Фирмы занимающиеся производством полупроводниковых компонентов предоставляют широкий выбор быстродействующих полупроводниковых элементов: аналоговые ключи, широкополосные операционные усилители, компараторы и т.д. К сожалению, отечественная промышленность не производит компоненты с необходимыми параметрами, поэтому в разработке использована продукция зарубежных производителей. Так в качестве входного мультиплексора можно предложить микросхему 74AC4051 позволяющую коммутировать сигналы с частотой до 100МГц. Для аналоговых ключей в блоке делителей можно, к примеру, использовать микросхемы IH5341 или более быстродействующие, так фирмой "Philips" производятся аналоговые ключи с временем задержки до 2 наносекунд.

 

 

 

 

 

АПЗ.38.098424.003 ПЗ

Лист

 

 

 

 

 

8

Изм

Лит

№ докум

Подпись

Дата

Имеется также широкий выбор широкополосных операционных усилителей (см.таблицу 1).




 









 

 

 

 

 

АПЗ.38.098424.003 ПЗ

Лист

 

 

 

 

 

9

Изм

Лит

№ докум

Подпись

Дата

Для схемы входного усилителя и высокоскоростных компараторов (см. таблицу 2).


         











 

 

 

 

 

АПЗ.38.098424.003 ПЗ

Лист

 

 

 

 

 

10

Изм

Лит

№ докум

Подпись

Дата


 

2. Описание принципа действия отдельных блоков.


2.1. Коммутатор и усилитель входных сигналов.

          Схема состоит из быстродействующего аналогового коммутатора, разрядность которого определяет заказчик(увеличение числа разрядов увеличивает время цикла АЦП, что снижает общее быстродействие схемы) и широкополосного операционного усилителя(здсь приходится идти на компромисс мехду шумовыми характеристиками, смещением нуля, точностью ОУ и максимальной широтой пропускаания). За исключением того, что в данной схеме необходимо использовать компоненты разработанные ведущими производителями полупроводниковых элементов("Motorola", "Philips", "Advantech" и др.), использованны стандартные схемы включения мультиплексора и усилителя. Управление мультиплексором производится от микроконтроллера.      



















 

 

 

 

 

АПЗ.38.098424.003 ПЗ

Лист

 

 

 

 

 

11

Изм

Лит

№ докум

Подпись

Дата

2.2. Схема автоматического переключения полярности опорного напряжения.

Схема состоит из "hight-speed"-компараторов и двух буферов, один из которых - инвертирующий. Схема сравнивает полярность входного сигнала относительно "измерительной земли", и при различной полярности воздействует на аналоговые ключи К1 и К2 (Рис. ), изменяя полярность опорного напряжения относительно "измерительной земли" на ту же, что имеет входной сигнал.        



 








2.3. Источник опорного напряжения

 

          Источник опорного напряжения использует свойство моста Уитстона - стабильность тока разбаланса моста, при неизменных значениях сопротивлений плеч моста, т.е. Ip=0 при R1*R3=R2*R4(см. Рис. 5 ).





 










 

 

 

 

 

АПЗ.38.098424.003 ПЗ

Лист

 

 

 

 

 

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5



Реклама
В соцсетях
рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать