5.1.2 Выбор модулей цап и ацп

При разработке принципиальной схемы КПА АП-34Б основными критериями выбора модулей ЦАП и АЦП стала величина максимального выходного напряжения для ЦАП и входного для АЦП. Это связанно с необходимостью генерировать для автопилота сигналов относительно большого напряжения, а так же анализировать выходные параметры, так же больших напряжений с агрегатов АП-34Б (чертеж ДП 2010.363.001.001. Э2, таблица 5).

Из представленных на рынке модулей цифроаналоговых преобразователей по характеристиками выходного напряжения подходит MN3395.

MN3395 - это 20-разрядный цифро-аналоговый преобразователь с подавлением выбросов на выходе, предназначенный для применения в системах, требующих высокого разрешения и отсутствия выбросов. Встроенная схема деглитчера снижает выбросы до 2 нВ∙с.

MN3395 обладает превосходными параметрами. В приборе гарантируется интегральная нелинейность ±0,00095% ПШ дифференциальная нелинейность ±0,00075% ПШ. Начальная погрешность смешения не превышает ±5мВ, а начальная погрешность коэффициента усиления - ±0.05%. прибор предназначен для работы в диапазоне температур 0..70ºС.

Таблица 5 – Величины напряжений входных и выходных сигналов агрегатов автопилота

Наименование агрегата	Сигнал	Минимальное значение, В	Максимальное значение, В
Корректор высоты	ΔН	~0,5	~13,5
Датчик угловой скорости направления		~0,3	~22,5
Датчик угловой скорости крена		~0,3	~22,5
Датчик угловой скорости тангажа		~0,3	~22,5
Авиагоризонт АГБ-3К	γ		≥~24
	ϑ		≥~24
Пульт управления	Сигналы углов γ, ϑ, ψ на агрегат управления	~0,7	~25
	Сигналы углов γ, ϑ, ψ на блок усилителей	~0,7	~25
Блок усилителей	Сигнал на двигатель-генератор	~0,25	≥~25
Курсовые системы КС-3Г и ГМК-1А	ψ		≥~24
Компенсационный датчик крена	γ, контакты 4 - 5	~0,7	~33
	γ, контакты 4 - 6	~0,7	~66
	γ, контакты 5 - 6	~0,7	~66
Компенсационный датчик тангажа	ϑ, контакты 4 - 5	~0,7	~33
	ϑ, контакты 4 - 6	~0,7	~66
	ϑ, контакты 5 - 6	~0,7	~66
Агрегат управления	Сигналы ДОС каналов γ, ϑ, ψ и высоты	-3	+3
	направления	≤~1	≥~23
	крена	≤~1	≥~23
	тангажа	≤~1	≥~23
	высоты	≤~1	≥~23

MN3395 обеспечивает выходное аналоговое напряжение в диапазоне -10..+10В. Цифровые входы совместимы по уровням со схемами семейства HCT. MN3395 работает от источников питания напряжением ±15В и +5В и потреблением не более 1 Вт.

Особенности:

- 20-разрядное разрешение;

- аналоговые выходы со схемой подавления выбросов;

- максимальная энергия выброса 2нВ∙с;

- биполярный выход с диапазоном ±10В;

- интегральная нелинейность до ±0,00095% ПШ;

- дифференциальная нелинейность ±0,00075% ПШ;

- диапазон температур 0..70°С.

Таблица 6 - назначение выводов MN3395

Символ	Назначение	#
AGND	Аналоговая земля	32
D0..D19	Цифровые входы, разряды 0..19, D0 - C3P	25..6
DGND	Цифровая земля	2, 4
LATCH	Вход управления регистром	5
S/H	Вход сигнала выборки/хранения	3
Vcc	Положительное напряжение питания +15В, аналоговое	30
Vcca	Положительное напряжение питание +5В	1
Vee	Отрицательное напряжение питания -15В, аналоговое	31
Vout	Аналоговый выход	28
Voutdegl	Выход схемы деглитчера	29
Vrefout	Выход внутреннего источника опорного напряжения	27

Из представленных на рынке модулей аналого-цифровых преобразователей характеристиками выходного напряжения подходит ADS-947

Рисунок 19 - Цоколевка корпуса

Рисунок 20 - Структурная схема MN3395

Таблица 7 - Основные электрические характеристики MN3395

Параметр		min		typ		max		Единица измерения
Напряжение питания	Vcc	+14,55	+15		+15,45		В
	Vee	-14,55	-15		-15,45
	Vcca	+4,75	+5		+5,25
Диапазон выходного напряжения				±10				В
Выходное опорное напряжение				+10				В

Общее описание:

ADS-947 – это 14-разрядный аналого-цифровой преобразователь с частотой дискретизации 10МГц и встроенным устройством выборки и хранения. АЦП позволяет оцифровывать сигналы полной шкалы вплоть до частоты Найквиста с отсутствием пропущенных кодов.

ADS-947 содержит встроенное устройство выборки и хранения с малым временем установления, двухступенчатый аналого-цифровой преобразователь, встроенный источник опорного напряжения, схему синхронизации, управляющую логику и схему коррекции ошибок. Уровни входных и выходных цифровых сигналов – ТТЛ-совместимые.

Процесс преобразования в ADS-947 начинается по фронту сигнала запуска преобразования START CONVERT.

ADS-947 работает от двух источников питания напряжением +5 и -5,2В. При этом типовое значение рассеиваемой мощности не превышает 2 Вт. АЦП преобразовывает биполярные сигналы в диапазоне ±2 В.

Внутренние схемы автокалибровки и коррекции ошибок обеспечивают специфицированные характеристики прибора в расширенном диапазоне рабочих температур.

Особенности:

- 14-разрядное расширение;

- минимальная частота дискретизации 10МГц;

- отсутствие пропущенных кодов;

- полный коэффициент гармоник -81дБ;

- отношение сигнал/шум 76 дБ;

- компактный 24-выводной корпус типа DDIP или SMT;

- два источника питания+5 и -5,2В;

- низкая рассеиваемая мощность 2Вт.

Таблица 8 - Назначение выводов ADS-947

Символ	Назначение	#
AGND	Аналоговая земля	19, 24
D0..D13	Цифровые выходы, разряды 0..13, D0 - C3P	1..12, 15, 16
DGND	Цифровая земля	23
Vcc	Положительное напряжение питания +5В, аналоговое	22
Vccd	Напряжение питание +5В, цифровое	13
Vee	Отрицательное напряжение питания -5,2В, аналоговое	20
Vin	Аналоговый вход	21
CONV	Вход запуска преобразователя	18
DAV	Выход готовности данных	17
OFADJ	Вход регулировки смещения	23

Рисунок 21 - Цоколевка корпуса

Таблица 9 - Основные электрические параметры

Параметр			min		typ		max		Единица измерения
Напряжение питания	Vcc	+4,75		+5,0		+5,25		В
	Vee	-4,75		-5,2		-5,45
	Vccd	+4,75		+5,0		+5,25
Аналоговое входное напряжение			-5				+5		В

64