4. Устройство сравнения.

Устройство сравнения предназначено для сравнения напряжения на выходе входного устройства с напряжением на выходе ЦАП. В качестве устройства сравнения используется компаратор DA2 типа К521СА3А. Типовой компаратор имеет два входа для аналоговых сигналов: U_1вх и U_2вх и выход логического сигнала. Таким образом, компараторы можно рассматривать как линейно-дискретные схемы.Аналоговый компаратор (К) предназначен для сравнения непрерывно изменяющихся сигналов. Как правило, входной сигнал сравнивается с некоторым опорным сигналом или 0 В. Входные аналоговые сигналы компаратора: U_вх: анализируемый сигнал и U_оп – опорный сигнал сравнения; а выходной – U_вых –дискретный или логический сигнал, содержащий 1 бит информации. Функционирование компаратора описывается следующей формулой:

1, при U_вх – U_оп > 0,

U_вых={

0, при U_вх – U_оп ≤ 0,

Слева: переходная характеристика реального К; справа – с гистерезисом (ПОС), U_г – напряжение гистерезиса.

Рисунок 10 – Графики работы компаратора.

Компараторы напряжения характеризуются рядом параметров, важнейшими из которых являются чувствительность, быстродействие. Чувствительность, или разрешающая способность – это минимальная разность аналоговых сигналов, которую можно обнаружить компаратором и зафиксировать на выходе как цифровой сигнал, соответствующий переходу из одного логического состояния в другое.

Быстродействие определяется таким параметром как время переключения. Время переключения оценивают с момента подачи входного скачка до момента, когда выходной сигнал превысит пороговый уровень напряжения, соответствующий логическим 1 или 0 в зависимости от того, в каком начальном состоянии находился компаратор.

Рисунок 11 – Цоколевка ИМС К521СА3А

Рисунок 11 – Схема включения ИМС К521СА3А

Таблица 6 – Назначение выводов ИМС К521СА3А

№	Назначение
1	Эммитерный вход
2	Вход неинвертирующий
3	Вход инвертирующий
4	Напряжение питания (-)
5	Балансировка
6	Стробирование, балансировка
7	Коллекторный выход
8	Напряжение питания (+)

Таблица 7 – Параметры ИМС К521СА3А

Параметр	Величина
	8
	100
	6

5. СХЕМА СЧЁТА.

Так как по условию обновление показаний должно происходить с периодичностью 0,5 секунды,то добавим в схему делитель частоты,который представляет собой микросхему К561ИЕ16 и содержит 14-разрядный асинхронный счётчик импульсов.Микросхема К561ИЕ16 представляет собой 14-разрядный двоичный счётчик с последовательным переносом. Счётчик имеет каскад, обостряющий тактовые импульсы (триггер Шмитта) на входе Ck. Содержание счётчика увеличивается по отрицательному спаду импульса на счётном входе Ck. Частота импульсов может достигать 3,5-4,0МГц (в зависимости от напряжения питания). При подаче высокого уровня на вход сброса C1 все выходы счётчика устанавливаются в 0. Коэффициент деления одной микросхемы К561ИЕ16 составляет 2¹⁴ = 16384.

Частота колебаний кварцевого резонатора составляет 32768 Гц=2¹⁵ Гц следовательно на выходе делителя мы получим импульс 2 Гц.

Рисунок 12 – Цоколевка ИМС К561ИЕ16

Таблица 8 – Параметры ИМС К561ИЕ16

Параметр	Величина
Напряжение питания, В	+3…+15
Потребляемый ток, мкА	<8
Т, ºС	-45 … +85
, МГц	6

Так как на выходе делителя мы имеем постоянный сигнал с периодичностью 2 Гц.то соеденив выход делителя со входом тактового сигнала регистра мы будем записывать сигнал каждые 0,5 секунды.Для регистра возьмём ИМС КР1554ИР23,которая представляет собой восьмиразрядный регистр, управляемый по фронту, с параллельным вводом-выводом данных, с тремя состояниями на выходе.График ,поясняющий принцип работы ,показан на рис.13.

Рисунок 13 – График работы регистра.

Так как данный регистр работает по фронту,то будет запоминаться только импульс,приходящий со схемы управления через каждые 0,5 секунды.

Рисунок 14 – Цоколевка ИМС КР1554ИР23.

Таблица 12 – Назначение выводов ИМС КР1554ИР23.

Номер вывода	Обозначение	Назначение
01	EZ	Вход разрешения выхода
02	Q0	Выход данных
03	D0	Вход данных
04	D1	Вход данных
05	Q1	Выход данных
06	Q2	Выход данных
07	D2	Вход данных
08	D3	Вход данных
09	Q3	Выход данных
10	GND	Общий вывод
11	CL	Вход тактового сигнала
12	Q4	Выход данных
13	D4	Вход данных
14	D5	Вход данных
15	Q5	Выход данных
16	Q6	Выход данных
17	D6	Вход данных
18	D7	Вход данных
19	Q7	Выход данных
20	Vcc	Вывод питания от источника

Рисунок 15 – Схема включения делителя и регистров.