Выбор и обоснование элементной базы.

В разработанной системе используется микроконтроллер PIC18F4455 со встроенной Flash-памятью и полноскоростным USB-интерфейсом. В основе микроконтроллера лежит технология Enhanced FLASH (1 000 000 циклов перезаписи, 40 лет гарантированного хранения), что позволяет использовать их в устройствах, эксплуатируемых в жестких условиях и требующих периодического обмена информацией с ПК.

Для переключения диапазонов используется коммутатор MAX338 фирмы MAXIM. В качестве делителя напряжения используется программируемый прецизионный делитель напряжения фирмы

MAXIM - MAX5420. Для регулирования напряжения используется ЦАП производства MAXIM – МАХ7545.

Для отображения данных на панели устройства используется жидкокристаллический модуль MT–10S1 состоящий из БИС контроллера управления и ЖК панели. Для стабилизации питания используются линейные стабилизаторы LM78G.Используются прецизионные усилители OPA188, выполненные по технологии Zero-Drift. Они имеют низкое напряжение смещения 25 мкВ и дрейф 0,085 мкВ/°C, малый ток смещения 850 пА, низкий уровень шума 8,8 нВ/√Гц и полосу пропускания 2 МГц. Результат измерения выводится на ЭВМ с помощью стандартного последовательного интерфейса RS-232. Для преобразования логических уровней в уровни интерфейса RS-232 используется микросхема MAX-232А фирмы MAXIM. Используются бескорпусные толстопленочные резисторы (чип-резисторы, smd-резисторы) - Чип резисторы 0.25Вт, 1206, 1% 1 кОм, Чип резистор 0.25Вт, 1206, 1% 100 Ом, Чип резистор 0.25Вт, 1206, 1% 150 Ом, Чип резистор 0.25Вт, 1206, 1% 5 кОм, Чип резистор 0.25Вт, 1206, 1% 10 кОм, Чип резистор 0.25Вт, 1206, 1% 10 кОм, Чип резистор 0.25Вт, 1206, 1% 25 кОм, Чип резистор 0.25Вт, 1206, 1% 1 Мом, Чип резистор 0.25Вт, 1206, 1% 1 Мом, Чип резистор 0.25Вт, 1206, 1% 10 Мом. Конденсаторы керамические - Кер.ЧИП конд. 0.01 мкФ X7R 50В,10%, 1206, Кер.ЧИП конд. 33пФ NPO 50В, 5%, 1206, Кер.ЧИП конд. 22пФ NPO 50В, 5%, 1206.Диоды- КД206А.Кварцевый резонатор- HC-49SM 8.000

Расчет погрешности системы.

1) ; ; так как =1 получим .

2) – погрешность напряжения .Где -нестабильность напряжения, - отклонение, - погрешность резисторов.

.

(погрешность стабилизатора LM78G)

Рассчитаем для отклонений 20%, 10%, 5% и 1%:

Для 20%:

Для 10%:

Для 5%:

Для 1%:

Так как напряжение формируется 12-битным ЦАП, необходимо учесть погрешность квантования:

Рассчитаем для отклонений 20%, 10%, 5% и 1%:

Для 20%:

Для 10%:

Для 5%:

Для 1%:

;

Рассчитаем для отклонений 20%, 10%, 5% и 1%:

Для 20%:

Для 10%:

Для 5%:

Для 1%:

Общая погрешность системы выражается следующей формулой:

, - погрешность, обусловленная отклонением значений сопротивлений резисторов от номинальных, - погрешность операционных усилителей.

;n-количество резисторов

;где - входное напряжение смещения операционного усилителя OPA188;

– средний температурный дрейф напряжения смещения на 1 градус;

- входной ток смещения операционного усилителя OPA188;

n – количество операционных усилителей.

;

- общая погрешность системы.