- •Аналогово-цифровой преобразователь
- •1. Разработка функциональной схемы
- •Рис 1 – Функциональная схема преобразователя период – код.
- •2. Расчётная часть
- •3. Разработка принципиальной схемы
- •3.1. Выбор счетчика
- •3.2. Выбор триггера
- •3.4. Выбор регистра
- •3.5. Выбор генератора тактовых импульсов
- •3.3. Выбор логического элемента и
- •3.3. Выбор логического элемента не
1. Разработка функциональной схемы
По заданию необходимо спроектировать АЦП с параметрами:
Тип преобразователя – период – код;
Параметры входного сигнала – напряжение от 1 до 10В. Длительность от 0 до 2 с;
Погрешность преобразования – 0,05%;
Выходной сигнал – двоичный.
Функциональная
схема преобразователя период – код
представлена на рис.1.

Рис 1 – Функциональная схема преобразователя период – код.
В преобразователе периода в код используется метод последовательного счета, при котором преобразуемый временной интервал заполняется импульсами тактового генератора стабильной частоты. Временной интервал определяется путем подсчета числа импульсов, укладывающихся в преобразуемый период.
2. Расчётная часть
Задача
расчёта разрядности счётчика сводится
к тому, чтобы определить какое максимальное
выходного кода. Разрядность счётчика
определяется из следующих условий:
длительности периода и погрешности
преобразования.
1. Определим частоту
задающего генератора. На данную величину
установлено два ограничивающих условия:
снизу – заданной погрешностью
,
а сверху – разрядностью используемых
в схеме счетчиков.
2. Вычислим абсолютную величину погрешности рассматриваемого импульса:
![]()
3. Найдем нижний предел частоты задающего генератора из условия:

4. Определим минимальную необходимую разрядность для используемых в схеме счетчиков. Для этого вычислим максимальное количество импульсов задающего генератора, помещающихся в исходном импульсе.

3. Разработка принципиальной схемы
В схеме применяются микросхемы ТТЛ серии к155. Основные параметры данной серии приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Электрические параметры
|
1 |
Напряжение питания |
4,75...5,25 В |
|
2 |
Входное напряжение низкого уровня |
|
|
3 |
Входное напряжение высокого уровня |
|
3.1. Выбор счетчика
Для подсчета полученных импульсов с ГТИ за временной интервал используем счетчики К155ИЕ5. Микросхемы представляет собой двоичный счетчик. Каждая ИС состоит из четырех JK-триггеров,образуя счетчик делитель на 2 и 8. Установочные входы обеспечивают прекращение счета и одновременно возвращают все триггеры в состояние низкого уровня (на входы R0(1) и R0(2) подается высокий уровень). Выход Q1 не соединен с последующими триггерами. Если ИС используется как четырехразрядный двоичный счетчик, то счетные импульсы подаются на С1, а если как трехразрядный - то на вход С2.
1
- вход счетный С2;
2 - вход установки 0
R0(1); 3 - вход установки 0 R0(2);
4,6,7,13 -
свободные; 5 - напряжение питания +Uп;
8
- выход Q3; 9 - выход Q2;
10 - общий; 11 - выход
Q4; 12 - выход Q1; 14 - вход счетный C1;
Функциональная
схема
3.2. Выбор триггера
Для управления старт- и стоп-импульсами используется JK-триггер К155ТВ15 - сдвоенный JK-триггер. Микросхема представляет собой два тактируемых J-K триггера с установкой в 0 и 1. Сигналы на входах J и К можно изменять как при лог. 0, так и при лог. 1 на входе С - для переключения триггера играют роль сигналы на этих входах лишь непосредственно перед переходом напряжения на входе С с лог. 0 на лог. 1.
1
,15
- вход установки "0";
2 - вход J1;
3
- вход K1;
4,12 - вход синхронизации;
5,11
- вход установки "1";
6,7,9,10 - выходы;
8
- общий;
13 - вход K2;
14 - вход J2;
16 -
напряжение питания;
