Бакалаврская работа - Аналогоцифровые преобразователи - файл n1.docx

приобрести
Бакалаврская работа - Аналогоцифровые преобразователи
скачать (841.3 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx842kb.01.06.2012 11:27скачать

n1.docx

1   2   3
Микросхема Н572ПВЗ

Она представляет собой восьмиразрядный АЦП, работающий по принципу последовательного приближения. Микросхема работает от одного источника питания, в ней может использоваться как внутренний, так и внешний тактовый генератор. Частота тактового генератора определяется сопротивлением резистора R3. Внешний генератор может подключаться к выводу 8.

Основные параметры преобразователя при Uи.п.1= 5 В, Uи.п.2= -10 В следующие: ?л= ±0,5 ед. MP, ?лд= ±0,75 ед. MP, ?пш = ±3 ед. MP, tпpб = 7,5 мкс, Iпот ? 1 мА. Тактовая частота 0,4. . . 1,5 МГц, Uoп= -(19,8. . .10,5) В. Выходы микросхемы 1 - 5, 15 -18 можно нагружать на ТТЛ ИС.

Преобразователь согласуется с микропроцессорными устройствами и может запоминать выходную информацию. Выходные цепи имеют три устойчивых состояния.

Микросхема К572ПВ4

Представляет собой БИС аналого-цифровой системы сбора данных. Основу микросхемы составляет восьмиразрядный АЦП последовательного приближения. Кроме того, в микросхему входят: восьмиканальный мультиплексор, ОЗУ на 64 бит с произвольной выборкой, буферные устройства с тремя устойчивыми состояниями, устройство управления.

Выбор канала ОЗУ осуществляется с помощью двоичных сигналов на входах А2, А1, АО при напряжении высокого уровня на входе ALE. Адрес фиксируется при напряжении низкого уровня на входе ALE. Обновление данных в ОЗУ происходит при подаче напряжения низкого уровня на вход STAT. Данные поступают на выходы DBO — DB7 при напряжении низкого уровня на входе GS. Выходы микросхемы согласуются с микропроцессорной системой. Основные параметры при Uи.п.1= 5 В: ?л = ±0,5 ед. MP, ?лд = ±0,5 ед. MP, ?пш = ±1 ед. MP, tпpб = 32 мкс, fт = 2,5 МГц, Iпот ? 3 мА.

Микросхема К1107ПВ1

Микросхема представляет собой шестиразрядный быстродействующий АЦП параллельного действия. Входное напряжение преобразуется в двоичный прямой и обратный код и код с дополнением до двух (прямой и обратный). В состав микросхемы входят 64 компаратора, усилитель опорного напряжения, дешифратор, выходной буферный регистр и устройство управления выходным кодом.

На вход преобразователя необходимо подать тактовые импульсы. Минимальная длительность этих импульсов определяется быстродействием компараторов и составляет 15 не, минимальный период следования импульсов зависит от быстродействия преобразователя кодов и равняется 30 не. Частота преобразования не превышает 20 МГц.

Основные параметры ИС при Uи.п.1= 5В, Uи.п.2= -6В следующие: ?л= ±0,5 ед. MP, ?лд = ±0,5 ед. MP, ?пш = ±3,1 ед. MP, tпpб = 0,1 мкс, Iпот =180 мА. Диапазон входного напряжения 0...2 В. Напряжение Uon устанавливается в пределах от -0,075 до 0 В по выводу 9 и от -1,9 до -2,1 В по выводу 16. Изменением опорных напряжений можно корректировать напряжение смещения нуля на выходе и погрешности ?пш. Микросхема управляется уровнями, сигналов, соответствующими ТТЛ ИС. На базе АЦП К1107ПВ1 можно строить последовательно-параллельные преобразователи на 10—12 разрядов, частота преобразования до 5 МГц.

Микросхема К1107ПВ2 подобна ИС К1107ПВ1, но имеет восемь разрядов.

Микросхема К1107ПВЗ

Она представляет собой быстродействующий шестиразрядный АЦП параллельного действия. На выходе АЦП формирует двоичный код с ЭСЛ- уровнями. Преобразователь имеет цифровой выход переполнения, на котором сигнал 1 появляется при Uвх больше Uonl. Этот выход позволяет наращивать разрядность за счет параллельного соединения преобразователей.

Основные параметры микросхемы: ?л=±0,25 ед. MP, tпрб = 20 нс. Входное напряжение от -2,5 до +2,5 В; Uи.п.1=5В, Uи.п.2= -6В значения: ?л = ±0,5 ед. MP, ?лд = ±0,5 ед. MP, ?пш = ±3,1 ед. MP, tпрб = 0,1 мкс, Iпот = 180 мА.

Микросхема К1108ПВ1

Она представляет собой десятиразрядный АЦП последовательного приближения. В ИС имеется выходной регистр на три состояния. Микросхема предусматривает работу в десяти и восьмиразрядных режимах.

Микросхема может работать как от внешнего, так и от внутреннего источника Uoп. В первом случае напряжение подается на вывод 18, во втором — вывод 19 через конденсатор 0,47 мкФ подключается на землю. Микросхема предусматривает работу от внешнего и от внутреннего генератора тактовых импульсов. По сигналам тактового генератора ИС согласована с ЭСЛ-уровнями. Для согласования с управляющими ТТЛ ИС необходимо использовать согласующие элементы, например ИС К500ПУ124.

Кодирование и запись информации в выходной регистр производится за 12 тактов, после чего выдается сигнал «Готовность данных» (уровень 0). Информация в регистре будет храниться до окончания следующего цикла преобразования. Вывод информации из АЦП осуществляется по сигналу «Разрешение считывания» (уровень 0).

Основные параметры К1108ПВ1: ?л =±1 ед. MP (К1108ПВ1 А), ±3 ед. MP;

?лд =±0,75 ед. MP (К1108П1 А), ±3 ед. MP; ?пш =±4 ед. MP (К1108ПВ1 А), ±7 ед. MP (Б); tпрб (для десяти разрядов) =<0,9 мкс; Iпот ? 140мА. Входное напряжение от -1 до +4,2 В, Uoп = 4,096 В, fт =< 30 МГц, Uи.п.1= 5В + 5%, Uи.п.2= - 5,2 В + 3%. Выходные уровни АЦП согласуются с ТТЛ ИС.

Микросхема КН08ПП1

Она представляет собой высокоточный АЦП, преобразующий входное напряжение в последовательность импульсов, с частотой, пропорциональной входному сигналу. Выходные импульсы имеют прямоугольную форму с калиброванной длительностью частотой до 500 кГц. При определенных номиналах навесных элементов входное напряжение 0. ..10 В преобразуется в частоту 0. ..10 кГц. Микросхема имеет встроенный источник Uoп = (7,5.. .8,5) В.

Основные параметры К1108ПП1: погрешность линейного преобразования (?л) в диапазоне частот 5 Гц. ..10 кГц не превышает 0,01%; ?пш =±10%; Iпот ? 3,5 мА. Частота генерирующих импульсов устанавливается с помощью внешних элементов, она прямо пропорциональна UM и обратно пропорциональна Rl, С1. Источники питания Uи.п.1= 10.. .19 В, Uи.п.2= -(15. . .19) В. Уровни выходных сигналов согласуются с ТТЛ ИС с помощью внешних резисторов и источника питания. Преобразователь может использоваться в режиме преобразования «частота — напряжение».

Микросхема АЦП КР572ПВ5

Назначение АЦП КР572ПВ5 - преобразование напряжения аналогового сигнала в цифровую форму для последующего отображения уровня сигнала цифровым индикатором. Прибор рассчитан на совместную работу с жидкокристаллическим четырехразрядным цифровым индикатором. Микросхему КР572ПВ5 изготовляют по технологии КМОП.[1]

В преобразователе использован принцип двойного интегрирования, в соответствии с которым вначале разряженный интегрирующий конденсатор Синт заряжают определенное время током, пропорциональным измеряемому напряжению, а затем разряжают определенным током до нуля. Время, в течение которого происходит разрядка конденсатора, будет пропорционально измеряемому напряжению. Это время измеряют с помощью счетчика импульсов; с его выхода сигналы подают на индикатор.

Пределы входного напряжения устройства зависят от образцового напряжения Uобр и определяются соотношением Uвx.max=± 1,999 Uобр. Текущие показания индикатора должны выражаться числом, равным 1000 Uвx/Uобр. Период измерений при тактовой частоте 50 кГц равен 320 мс.

АК5394А

Это 2-канальный 24-разрядный сигма-дельта аналого-цифровой преобразователь с частотой дискретизации до 192 кГц, предназначенный для применения в профессиональной аудиоаппаратуре. В АК5394А используется модулятор с усовершенствованной многоразрядной архитектурой, которая позволяет получить широкий динамический диапазон и широкую полосу пропускания при сохранении низких значений коэффициента искажений. АК5394А с динамическим диапазоном 123 дБ применяется в таком профессиональном студийном оборудовании, как цифровые смесители, цифровые видеомагнитофоны и т.д.

В АК5394А используется аналоговое напряжение питания +5 В и цифровое — +3...+5.25 В, что позволяет легко сопрягать прибор с 3-вольтовыми логическими схемами.[3]

AD7718

Это полный аналоговый интерфейс для применения в низкочастотных измерениях сигналов с большим динамическим диапазоном, например, в весах, термодатчиках, измерителях давления и температуры. AD7718 содержит 24-разрядный сигма-дельта АЦП с усилителем с программируемым коэффициентом усиления и может быть сконфигурирован на 4 полностью дифференциальных входных каналов или на 8 псевдодифференциальных входных каналов. Два вывода прибора могут быть использованы как аналоговые входы или входы опорного напряжения. Каналы АЦП буферизованы и могут быть запрограммированы на один из восьми диапазонов работы от 20 мВ до 2.56 В. Входные сигналы в диапазоне от 20 мВ до 2.56 В могут быть поданы на АЦП непосредственно сдатчиков.

АЦП работает от кварцевого резонатора на 32 кГц с помощью встроенного тактового генератора. Скорость обновления данных на выходе АЦП задается программно. Разрешение АЦП от пика до пика зависит от запрограммированного коэффициента усиления и скорости обновления данных на выходе. Имеются два режима работы АЦП: с включенной схемой стабилизации прерыванием и с отключенной.

АЦП работает от одного источника питания напряжением 3 В или 5 В. При 3-вольтовом питании типовое значение потребляемой мощности составляет 3.84 мВт.

AD7730

Это полный аналоговый интерфейс для применения в электронных весах и системах измерения и контроля давления. Низковольтный сигнал от датчика подается непосредственно на вход АЦП, на выходе же цифровая информация представлена в виде последовательного кода. Входной сигнал поступает на усилитель с программируемым коэффициентом усиления и на аналоговый модулятор. Выходной сигнал модулятора обрабатывается программируемым цифровым фильтром нижних частот, позволяющим регулировать частоту среза, скорость обновления данных на выходе и время установки.

В АЦП имеется два буферизованных дифференциальных входа с программируемыми коэффициентами усиления, а также дифференциальный вход источника опорного напряжения. Микросхема работает от одного источника питания напряжением 5 В. На АЦП могут подаваться четыре однополярных и биполярных сигнала в четырех диапазонах: ±10 мВ, ±20 мВ, ±40 мВ и ±80 мВ. Разрешающая способность от пика до пика может достигать 1/230000. Встроенный в микросхему 6-разрядный цифро-аналоговый преобразователь можно использовать для компенсации веса тары в электронных весах. В АЦП предусмотрены тактовые сигналы для синхронизации возбуждения мостовых датчиков переменным током.

Последовательный интерфейс устройства может быть сконфигурирован как трехпроводный и совместим с микроконтроллерами и процессорами цифровой обработки сигналов.

AD7490

Это 16-канальный 12-разрядный аналого-цифровой преобразователь последовательного приближения с малой потребляемой мощностью. Прибор работает от одного источника питания напряжением 2.7...5.25 В и имеет быстродействие 1 млн выборок в секунду. АЦП содержит малошумящее устройство выборки и хранения с широкой входной полосой, способное обрабатывать сигналы частотой до 1 МГц.

Процесс преобразования и сбора данных в AD7490 управляется сигналом выбора кристалла CS и последовательным тактовым сигналом SCLK, что позволяет легко сопрягать АЦП с микропроцессорами и процессорами цифровой обработки сигналов. Входной сигнал выбирается по спаду сигнала CS. Одновременно инициируется процесс преобразования. В приборе отсутствуют конвейерные задержки.

В AD7490 используются улучшенные схемотехнические методы, позволяющие достичь очень малой потребляемой

мощности при высокой частоте преобразования. При максимальном быстродействии AD7490 потребляет всего лишь 1.8 мА при питании 3 В и 2.5 мА при питании 5 В.

Посредством установления соответствующего разряда в регистре управления можно выбрать диапазон входного напряжения. Формат выходных данных может быть представлен в прямом двоичном или дополняющем до двух коде. AD7490 имеет 16 несимметричных аналоговых входов с устройством, задающим последовательность каналов, что позволяет осуществлять последовательное преобразование каналов, выбранных программным путем.

Время преобразования определяется частотой сигнала SCLK, так как этот сигнал также является главным тактовым сигналом, управляющим преобразованием.

3 Заключение

В данной квалификационной работе была рассмотрена проблема преобразования аналоговых данных в цифровую форму. Для этого были изучены краткие сведения о аналого-цифровых преобразователей. Был произведен обзор методов реализации преобразований, изучена классификация АЦП рассмотрены принципиальные схемы, а также алгоритмы работы и характеристики всевозможных типов преобразователей. Были рассмотрены модели микросхем АЦП и их функции. На основе изученных материалов можно сказать, что АЦП имеют широкую область применения во всех частях науки и техники, от систем преобразования и отображения информации до различных автоматических систем контроля и управления. Данная работа поможет определиться в выборе преобразователя в зависимости от поставленной задачи.

В дальнейшем это позволит углубленно изучить микроконтроллеры с интегрированными АЦП, которые являются удобным решением для систем сбора и обработки данных от многих датчиков. Уступая чисто аналоговой обработке только в быстродействии, такое микроконтроллеры отличаются большой функциональной гибкостью и точностью благодаря наличию обширной аналоговой и цифровой периферии, что значительно упрощает разработку конечного устройства.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Одинец А.И. Цифровые устройства: АЦП и ЦАП: учеб. пособие / А.И. Одинец, А.П. Науменко. -Омск: изд-во ИРСИД, 2009. 48с.

2. Кестер У. Аналого-цифровые преобразователи:[пер. с англ.] / У. Кестер. – М.: Техносфера, 2007. 1016с.

3. Федорков Б.Г. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение / Б.Г. Федорков, В.А. Телец. - М: Энергоатомиздат,1990. 320 с.

4. Бирюков С.П. Цыфровые устройства на МОП интегральных схемах / С.П.Бирюков. – М.: Радио и связь, 1988. 224с.

5. Вениаминов В.Н., Лебедев О.Н. Микросхемы и их применение. Справ пособие / В.Н. Вениаминов, О.Н Лебедев, А.И. Мирошенко. – М.: Радио и связь, 1989. 240с.

6. Валах В.В., Григорьев В.Ф. Быстродейсвующие АЦП для измерения формы случайных сигналов / В.В. Валах, В.Ф. Григорьев. – М.: Приборы и техника эксперимента, 1987. 90с.

7. Сазонова А. А. Измерения и контроль в микроэлктронике. Учебное пособие по специальностям электронной техники / А. А. Сазонова, В.И. Осокин, А.С. Очков. - М.: Высшая школа, 1984. 367с.

8. Опадчий Ю.Ф. Аналоговая и цифровая техника / Ю.Ф. Опадчий. – М.: Горячая Линия-Телеком, 1999. 768с.


1   2   3


Микросхема Н572ПВЗ
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации