- •1 Разработка и расчет канала ввода информации
- •1.1 Разработка структурной схемы канала ввода информации
- •1.2 Расчет параметров источника опорного напряжения
- •1.3 Расчет параметров схемы подключения термопары
- •1.4 Расчет параметров дифференциального усилителя
- •1.5 Расчет параметров активного фильтра
- •1.6 Увх на базе к1100ск2
- •1.7 Выбор кодоуправляемого усилителя
- •1.8 Ацп последовательного приближения
- •1.8.1 Выбор компаратора
- •1.8.2 Расчет гти
- •1.8.3 Выбор цап
- •1.8.4 Выбор счетчика
- •2 Определение основных характеристик канала ввода информации
- •2.1 Определение погрешности канала
- •2.2 Расчет времени преобразования канала ввода информации
- •Заключение
- •Список использованных источников
1.8.2 Расчет гти
На рисунке 12 представлен генератор тактовых импульсов на основе микросхемы К155 ЛА3.
Рисунок 12 – Генератор тактовых импульсов
Таблица 10 - Электрические параметры К155ЛАЗ
1 |
Номинальное напряжение питания |
5 В 5 % |
2 |
Выходное напряжение низкого уровня |
не более 0,4 В |
3 |
Выходное напряжение высокого уровня |
не менее 2,4 В |
4 |
Напряжение на антизвонном диоде |
не менее -1,5 В |
5 |
Входной ток низкого уровня |
не более -1,6 мА |
6 |
Входной ток высокого уровня |
не более 0,04 мА |
7 |
Входной пробивной ток |
не более 1 мА |
8 |
Ток короткого замыкания |
-18...-55 мА |
9 |
Ток потребления при низком уровне выходного напряжения |
не более 22 мА |
10 |
Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения |
не более 8 мА |
11 |
Потребляемая статическая мощность на один логический элемент |
не более 19,7 мВт |
12 |
Время задержки распространения при включении |
не более 15 нс |
13 |
Время задержки распространения при выключении |
не более 22 нс |
R16 = 1 / 3*F*C = 1 / 3*1000*10-6 = 333,3 ≈ 350 Ом; C3 = 1 мкФ; F = 1кГц.
R16 марки МЛТ - 0,125 - 350 Ом 5 %;
C3 марки К73 -17 - 1 мкФ 50В ±5%.
1.8.3 Выбор цап
В качестве ЦАП для АЦП последовательного приближения выбираем 12 разрядный ЦАП К1108ПА1Б. Для обеспечения выдачи эталонного напряжения к выходу ЦАП подключен ОУ К140УД17, т.к. ЦАП имеет токовый выход. Для того чтобы выходное напряжение изменялось в заданном диапазоне 0 – 5 В на ЦАП подано опорное напряжение. На рисунке 14 представлена рекомендуемая схема включения ЦАП К1108ПА1Б.
Микросхема 12-разрядного ЦАП типа К1108ПА1Б предназначена для построения блоков аналогового ввода–вывода с повышенным быстродействием. Микросхема выполняет функцию линейного преобразования 12-разрядного параллельного кода в выходной униполярный или биполярный ток и допускает согласование с ТТЛ ЦИС.
Рисунок 13 – Рекомендуемая схема включения ИС ЦАП К1108ПА1
Нумерация и назначение выводов:
1 – напряжение источника питания U CC1;
2 – напряжение источника питания U CC2; 3 – выход ОУ компенсации;
4– опорное напряжение U REF; 5 – вывод резистора;
6 – общий вывод матрицы R – 2R; 7 – вывод резистора;
8 – аналоговый выход; 9 – вывод резистора обратной связи R ОС2;
11 – вход ОУ компенсации; 12 – общий; 13 цифровой вход 1 (СР);
14 – 23 – цифровые входы 2 – 11; 24 – цифровой вход 12 (МР).
Основные электрические параметры:
Не менее Не более
– число разрядов b 12 –
– дифференциальная нелинейность δLD, % 0,024 0,024
– время установления выходного тока tsI, нс:
К1108ПА1А – 400
К1108ПА1Б – 700
– абсолютная погрешность преобразования в
конечной точке шкалы δFa, МР -30 30
– ток потребления ICC1, мА 15 15
– ток потребления ICC2, мА 46 46
Микросхема ЦАП К1108ПА1 работает от двух источников питающих напряжений U CC1=5 В ± 5%, U CC2=15 В ± 5% и от ИОН с U REF=10,24 В ± 1%.
Микросхема может работать в режиме суммирования токов на внешнем резисторе в составе АЦП последовательного приближения. Тогда напряжение на выходе 8 не должно превышать ± 1 %
Электрические параметры и предельно допустимые режимы эксплуатации ЦАП приведены в таблицах 11 и 12.
Таблица 11 – Электрические параметры ЦАП.
-
Номинальное напряжение питания: Uп1
Uп2
5 В ± 5%
– 15 В ± 5%
Ток потребления: при Uп1
при Uп2
≤ 15 мА
≤ 46 мА
Входной ток: высокого уровня
низкого уровня
≤ 100 мкА
≤ 300 мкА
Время установления выходного тока
≤ 700 нс
Дифференциальная нелинейность
– 0,024 + 0,024 %
Абсолютная погрешность преобразования в конечной точке шкалы
– 0,3 + 0,3 %
Нелинейность
– 0,024+ 0,024 %
Таблица 12 – Предельно допустимые режимы эксплуатации ЦАП.
-
Напряжение питания: Uп1
Uп2
4,75 … 5,25 В
– 15,75 … – 14,25 В
Входное напряжение низкого уровня
0 … 0,8 В
Входное напряжение высокого уровня
2 … Uп1 В
Опорное напряжение
10,2 … 10,3 В
Температура окружающей среды
– 10 … + 70 оС