- •1.Введение. Обзор литературы, формулировка проблемы и методов ее решения.
- •Силовые установки и принцип их работы
- •Математические модели силовых установок.
- •2. Теоретическое обоснование структуры и функциональных свойств технического объекта
- •2.1. Системы автоматического управления силовыми установками.
- •2.2. Структурная схема и ее описание
- •2.3. Описание работы схемы и составляющих ее устройств.
- •3. Проектирование объекта на основе результатов теоретических исследований.
- •3.1. Канал регулирования частоты.
- •3.2 Расчёт операционного усилителя
- •3.3 Измерители частоты вращения (тахометры).
- •3.4. Проектирование и расчет датчика.
- •3.5. Канал регулирования температуры.
- •3.6. Выбор и принцип работы термопары
- •3.7 Расчет элементов термометра.
- •3.8 Расчет термопары
- •3.9. Расчет и анализ погрешностей
- •3.10. Принцип работы и описание селектора
- •3.11. Исполнительное устройство.
- •3.12. Система управления.
- •Ток утечки аналогового выхода 70 нА
- •Напряжение питания 13,5 …16,7 в
- •Низкого уровня 0… 0,8 в
- •Номинальное напряжение питания 5 в5 %
- •Не менее Не более
- •Не менее Не более Не менее Не более
- •Электрические параметры
- •Минимальное время выполнения короткой команды .. 1,36мкс
- •Интерфейсы com
- •3.13. Система индикации
- •3.14. Моделирование системы в Matlab 6.5
Напряжение питания 13,5 …16,7 в
Управляющее напряжение :
Низкого уровня 0… 0,8 в
Высокого уровня 4 … 16,5 В
Коммутируемое напряжение -15 … +15 В
Максимальный коммутируемый ток 20 мА
Температура окружающей среды -45 …+75
Аналогово-цифровой преобразователь.
Для реализации аналогово-цифрового преобразования выходного сигнала выберем микросхему К572ПВ1.Микросхема представляет собой 12 – разрядный АЦП последовательного приближения. Совместно с внешними компараторами напряжения (КН) или операционными усилителями (ОУ), с источниками опорного напряжения (ИОН), генераторами тактовых импульсов (ГТИ) ИС выполняет функции АЦП последовательных приближений с выводом параллельного двоичного кода через выходные каскады с тремя состояниями, а также умножающего ЦАП с параллельным и последовательным вводом информации совместно с внешними усилителями. ИС включают устройства для организации побайтового обмена информации с 8 – разрядной ШД микропроцессоров. В режиме АЦП есть возможность синхронной и циклической работы, производящего уменьшения числа разрядов и выводом данных в последовательном коде.
Аналоговая часть БИС включает ЦАП и две группы прецизионных резисторов для образования совместно с внешним ОУ или КН завершенных схем АЦП и ЦАП; цифровая часть БИС – логические узлы для построения АЦП последовательного приближения, а также дополнительные устройства
Рис. 3.13. Аналогово-цифровой преобразователь
для работы в режиме ЦАП. Содержат 1126 интегральных элементов. Корпус типа 4134.48 – 2, масса не более 5 г.
Назначение выводов :
1 – последовательный вход
2 – вход управления старшим разрядом (СР)
3 – напряжение питания ()
4 … 15 – цифровой вход/выход 1 … 12
16 – вход управления младшим разрядом (МР)
17 – вход управления режимом
18, 19, 20, 21, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 – свободные
22 – выход «цикл»
23 – вход сравнения
24 – напряжение питания
25 – вход тактовых импульсов
26 – выход «конец преообразования2
27 – вход «запуск»
28 – вход «цикл»
29 - вход стробирования ЦАП
30 – цифровая земля
31 – конечный вывод матрицы R-2R
32 – общий вывод резисторов 1,2
40 вывод резистора 1
41 – вывод резистора 2
42 – опорное напряжение
43 – аналоговый вход 1
44 - аналоговый вход 2
45 – общий вывод резисторов аналоговых входов 1,2
46 - аналоговый выход 1
47 - аналоговый выход 2
48 – аналоговая земля
Электрические параметры.
Номинальное напряжение питания 5 в5 %
5 В5 %
15 в 5 %
выходное напряжение низкого уровня 0,3 В
выходное напряжение высокого уровня
ток потребления :
от источника питания 3 мА
от источника питания 2,4 в
дифференциальная нелинейность -4 … +4 МЗР
нелинейность -2 … +2 МЗР
абсолютная погрешность преобразования
в конечной точке шкалы -122 … +122 МЗР
ТК нелинейности, дифференциальной
Нелинейности
ТК погрешности полной шкалы
Тактовая частота 250 кГц
Полупроводниковые БИС 12-разрядного микромощного АЦП типа К572ПВ1 (А, Б, В) и КР572ПВ1 (А, Б, В) являются универсальными многофункциональными узлами для устройств аналогового ввода-вывода МП систем низкого и среднего быстродействия. Совместно с внешними КН или ОУ, ИОН, ГТИ микросхемы выполняют функции АЦП последовательных приближений с выводом параллельного двоичного кода через выходные каскады с тремя состояниями, а также умножающего ЦАП с параллельным и последовательным вводом информации.
Конструктивно БИС выполнены в двух вариантах герметичных корпусов: плоском металлокерамическом типа 4134.48-2 (К572ПВ1) и пластмассовом с двухрядным вертикальным расположением выводов типа 2123.40-2 (КР572ПВ1).
В состав БИС входят устройства для организации побайтового обмена информацией с 8-разрядной шиной данных МП. В режиме АЦП существует возможность организации синхронной и циклической работы, произвольного уменьшения числа разрядов и вывода данных в последовательном коде. Изменение режимов работы производится коммутацией небольшого числа внешних выводов или программным путем с применением нескольких дополнительных ЦИС.
Аналоговая часть БИС включает ЦАП и две группы прецизионных резисторов. По схемотехническому решению и топологии ЦАП подобен ИС К572ПА1, но отличается увеличенным числом КМОП ключей и звеньев R — 2R РМ, наличием схемы компенсации температурной нестабильности сопротивления аналоговых ключей. Две группы прецизион- ных резисторов предназначены для образования совместно с внешним ОУ или КН завершенных схем АЦП и ЦАП. Размещение резисторов на кристалле и топологическая их идентичность резисторам РМ обеспечивают стабильность параметров преобразователя.
Цифровая часть БИС включает необходимые для построения АЦП последовательного приближения логические узлы, а также дополнительные устройства для работы в режиме ЦАП.
Классификация АЦП по группам производится по таким параметрам, как нелинейность и дифференциальная нелинейность.
Основные электрические параметры микросхем при температуре окружающей среды 2510.