Устройство управления.
В данном типе вольтметров устройство управления состоит из инвертора,2-х вентилей и 3-х реверсивных счётчиков.Используем инвертор миросхемы КР1554ЛН1(УГО представлено выше).Для вентилей используем микросхему К561ЛА7,которая состоит из 4 элементов 2И-НЕ. Устройство управления предназначено для формирования кодовой последовательности, управляющей работой ЦАП, а также для формирования пачек импульсов, поступающих на схему индикации. Устройство управления выполнено на счетчиках DD3,DD4 и DD5 типа КР1554ИЕ7 (четырехразрядный синхронный реверсивный счетчик). Счетчик выполняет функции: параллельную асинхронную загрузку четырех разрядного оператора по входу DI, суммирование тактовых импульсов по входу CU и вычитание по выходу CD. Коэффициент пересчета равен 16. Соответственно импульс между состояниями счетчика, отвечающими числами «15» и «0», а импульс на выходе PD формируется в паузе между «0» и «15».
Рисунок 5 – Цоколевка ИМС К561ЛА7.
Таблица 3 – Параметры ИМС К561ЛА7
Параметр |
Величина |
Напряжение питания, В |
3 … 15 |
Потребляемый ток, мкА |
<4 |
Т, ºС |
-45 … +85 |
Потребляемая мощность, мВт |
300 |
Рисунок 6 – Цоколевка ИМС КР1554ИЕ7.
Таблица 4 – Параметры ИМС КР1554ИЕ7
Параметр |
Величина |
Напряжение питания, В |
+5 |
Потребляемый ток, мкА |
<8 |
Т, ºС |
-45 … +85 |
, МГц |
>130 |
Рисунок 7–Схема устройства управления.
Цифро-аналоговый преобразователь.
В данной схеме используется 12-разрядный ЦАП типа К572ПА2А, описание которого приведено ниже.
Микросхемы умножающего ЦАП К572ПА2А является универсальным структурным звеном для построения микроэлектронных ЦАП. Она предназначена для преобразования 12-разрядного прямого двоичного кода на цифровых входах в ток на аналоговом выходе, который пропорционален значениям кода и (или) опорного напряжения.
Нумерация и назначение выводов: 2 – аналоговый выход 2; 4 – аналоговая земля; 6 – вход регистра 1; 8 – 19 – цифровые входы 1 – 12; 21 – вход регистра 2; 22 – цифровая земля; 24 – напряжение источника питания(UC2); 30 – вывод конечного резистора матрицы; 38 – опорное напряжение(Uоп); 47(28) – вывод резистора обратной связи; 48 – аналоговый выход 1; 1, 3, 5, 7, 23, 25 – 29, 31 – 37, 39 – 46 –незадействованные выводы.
Основные электрические параметры:
Число разрядов b 12; дифференциальная нелинейность LD:-0,025… 0,025%; Время установления выходного тока tsI не более 15мкс; Выходной ток смещения нуля(I00),не более 30 нА; Абсолютная погрешность преобразования в конечной точке шкалы Fa -20…20 МР; Ток потребления ICC1, ICC2 не более 2 мА.
Метод преобразования в ИС К572ПА2А предполагает суммирование всех разрядных токов, взвешенных по двоичному закону и пропорциональных значению опорного напряжения на входе 38 в соответствии с заданным значением двоичного кода на цифровых входах ЦАП.
Преобразователь рассчитан на работу от двух источников питания UCC1=5 В ± 5 % и UCC2= 15 В ± 5 % при опорном напряжении Uоп = 10,24 В ± 20 мВ. Наличие отдельного вывода для питания входных усилителей-инверторов от источника +5 В ± 5 % позволяет подключить его к ТТЛ схемам без дополнительных резисторов. Точность преобразования при этом не ухудшается.Микросхемы К572ПА2 и КР572ПА2 допускают эксплуатацию при изменении напряжений источников питания UCC1 от 4,7 до 17 В, UCC2 от 12 до 17 В, опорного напряжения Uоп в диапазоне ± 22,5 В. Но при этом не
гарантируются нормы на электрические параметры, и необходимо выполнение условия UCC1≤UCC2, а UH1≤UCC1.Облегченный режим эксплуатации ИС К572ПА2 (КР572ПА2) обеспечивается при UCC1 = 5 В ± 5%, UCC2= 15 В + 5 %, Uоп = 10 В +1 %.
Рисунок 8 – Цоколевка ИМС К572ПА2А
Таблица 5 – Параметры ИМС К572ПА2А
Параметр |
Величина |
Число разрядов |
12 |
Время преобразования, мкс |
15 |
Интегральная нелинейность, % |
|
Напряжение питания, В |
+5, +15 |
Ток потребления, мА |
2,0 |
Опорное напряжение, В |
10,24 |
При подключении ЦАП используется быстродействующий усилитель К140УД18.
Рисунок 9 – Схема включения ЦАП К572ПА2А и устройства управления