Справка
Рассмотрим работу микросхемы К572ПВ2. Это АЦП двухстадийного интегрирования, все компоненты которого (компаратор, операционный усилитель, а также все цифровые схемы) созданы с помощью КМОП-технологии. Основная схема включения этого АЦП приведена на рис.4.10. Для приведения этой микросхемы в рабочее состояние необходимо подключение к выводам микросхемы трех внешних резисторов и пяти конденсаторов. После этого БИС К572ПВ2 будет представлять АЦП двухстадийного интегрирования с автоматической коррекцией нуля, с автоматическим определением полярности входного сигнала, с выходом не в двоичном цифровом коде, а сразу в семисегментном коде. Таким образом, эта микросхема представляет собой электронную часть цифрового вольтметра (не хватает только светоизлучающих индикаторов).
Шкалы измеряемого кода: ±1,999V, ±199,9mV.
Визуализация результатов преобразования производится на 3,5-декадном индикаторе. Дробность числа связана с тем, что в старшем разряде могут высвечиваться знак и цифра “1”, т. е. диапазон изменения для десятичного числа в старшем разряде используется не полностью.
Рис.4.10. Схема включения микросхемы КР572ПВ2: цоколевка выводов: 1 - плюс Uип; 2ö8 - сегменты младшей цифры d1, c1, b1, a1, f1, g1, e1 соответственно; 2ö8, 25 - сегменты следующей цифры d10, c10, b10, a10, f10, e10, g10; 15ö18, 22ö24 - сегменты следующей цифры d100, b100, f100, e100, g100, a100, c100; 19ö20 - сегменты старшей цифры bc1000, g100; 26 - минус Uип; 27 - конденсатор интегратора; 28 - резистор интегратора; 29 - конденсатор автокоррекции; 30, 31 - аналоговый входы 1 и 2; 32 - аналоговый выход; 33, 34 - опорные конденсаторы; 35, 36 - опорные напряжения; 37 - контрольный выход; 38 - - конденсатор генератора; 39 - резистор генератора; 40 - вход генератора |
Подбором номиналов навесных элементов С5 и R3 можно установить желаемую тактовую частоту. По причинам, описанным выше, в качестве тактовой берут частоту 50 кГц (кратную сетевой). Для определения номиналов С5 и R3 используют формулу С5 = 0,45/(fтакт×R3). Для повышения стабильности тактовой частоты может быть использован кварцевый генератор, подключаемый между выводами 39 и 40, при этом элементы С6 и R3 не используют. При работе от внешнего генератора (например, синхронизируемого частотой, кратной частоте сетевых помех) тактовые импульсы подают на вывод 40, а выводы 38 и 39 не используют.
Другие методы А/Ц преобразования.
Эти методы не является в чистом виде А/Ц преобразованием, потому что результатом преобразования является не цифровой код “в чистом виде”, а изменение некоторой физической величины. К примеру, преобразователем такого рода является преобразователь напряжения в частоту. В данном методе входное аналоговое напряжение преобразуется в выходную импульсную последовательность, частота которой пропорциональна входному напряжению. Конечно такой А/Ц преобразователь можно легко превратить в “канонический” АЦП, дополнив преобразователь счетчиком импульсов и таймером для выделения равных интервалов времени подобно тому, как преобразователь “напряжение - длительность” в методе последовательного счета превращается в АЦП, если дополнить схему измерителем длительности импульса. Такие преобразователи вполне пригодны для случаев, когда выходной сигнал должен передаваться в цифровом виде по одножильному кабелю и когда требуется на выходе не код, а частота. Если скорость не играет большой роли, то путем подсчета импульсов выходной частоты преобразователя за фиксированный интервал времени можно получить число, пропорциональное среднему входному уровню. Этот способ используется в цифровых измерительных приборах средней точности (3 цифры). Существует много способов преобразования “напряжение - частота”, но из-за ограниченного объема пособия они здесь не рассматриваются.