Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 [ 88 ] 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166

ступень квантования .

К микросхеме К572ПВ1 подключаются внешние генераторы тактовой частоты. Микросхемы ЦАП К594ПА1 (рис. 7.34,6) выполнены по биполярной планарно-эпитаксиальной технологии сп-р-«и р-п-р транзисторами. Кодоуправляемый делитель данного ЦАП выполнен по комбинированной схеме - восемь старших разрядов выполнены по схеме взвешенных токов, а четыре младших - в виде сетки г-2г. Это позволило сохранить диапазон изменения отношений номиналов сопротивлений в резисторной матрице в пределах 1...4. В этих микросхемах применена лазерная подгонка сопротивлений резисторной матрицы.

Микросхемы типа КП08ПА1 12-тиразрядного ЦАП в корпусе с 24 выводами и типа К1113ПВ1 Ю-тиразрядного АЦП широкого применения в корпусе с 18 выводами выполнены по биполярной технологии, с тонкопленочными резисторными матрицами с подгонкой лазерным лучем. Кодоуправляемые делители выполнены по схеме с взвешенными сопротивлениями и управляются токовыми ключами. Благодаря токовым ключам ЦАП К1 Ю8ПА1 имеет значительно более высокое быстродействие, чем ЦАП К-572ПА1.

АЦП К1113ПВ1 вьшолняются со встроенным тактовым генератором с частотой 300...400 кГц. Резисторная матрица питается от встроенного источника опорного напряжения. Для эксплуатации АЦП К1113ПВ1 необходимы только два источника питания и несколько резисторов (рис. 10.14). Выходные кодовые сигналы имеют три состояния и благодаря этому непосредственно стыкуются с шиной данного микропроцессора.

Отечественной промышленностью выпускается ряд быстродействующих интегральных АЦП, в которых реализован метод сопоставления (п. 1.3), например АЦП типа К1107ПВ1 шестиразрядный АЦП с частотой преобразования 20 МГц и шестиразрядный АЦП с частотой преобразования 100 МГц (табл. 30, п. 8.2, рис. 8.3).

Для цифровых приборов серийно выпускаются наборы резисторов из микропровода с номинальными значениями сопротивлений от 1 кОм до 10 МОм для двоичного кода и двоично-десятичного кода, погрешность отношения 0,002, 0,005, 0,01 %, время установления напряжений с погрешностью 0,01 % от 1 мкс до 150 мкс (к резисторам такого типа относятся, например, резисторы типа СЭС-10). Для расшире-.ния пределов измерения цифровых вольтметров разработаны специальные высокоточные делители из манганинового микропровода с коэффициентом деления 1: 10: 100 : 1000, входным сопротивлением 100 МОм и 10 МОм; погрешность их 0,002 %, 0,005 %, 0,01 %, 0,02 %, темпе ратурный коэффициент отношения 5 • 10 "® "С.

В цифровой измерительной технике, в частности для сеток R-2R, широко используют новые резисторные высокостабильные микросхемы с малым температурным коэффициентом сопротивления, например микрорезисторы типа Р2-69 имеют нестабильность 0,005 %, ТКС 3 • Ю"®/1°С, диапазон номинальных сопротивлений 30...75000 Ом, габаритные размеры 11 X 11 X 15 мм. Микрорезисторы типа С5-61, С5-62 выпускаются в бескорпусном исполнении,



Функциональные ПНК

Вховной десятичный кодНт)

При высоких требованиях к точности воспроизведения заданных форм и значений сигналов все чаще применяют программно-управляемые функциональные меры напряжения, которые выполняются на основе различных методов. Наиболее простым методом создания таких устройств является применение в них функциональных преобразователей кодов (ФПК) (рис. 7.36).

Заданная функция воспроизводится обычно ступенчатым способом, однако прн этом для обеспечения заданной погрешности воспроизведения необходимо увеличивать число значений преобразуемого входного кода, что приводит к усложнению ФПК. Применяют также генераторы сигналов с кусочно-линейным и полиноминальным воспроизведением сигнала. При использовании этих способов чшпо участков определяется заданной погрешностью.

Рис. 7.36. Структура колоуправляе-мой меры переменного квазнсинусо-идального напряжения, управляемой по частоте.

Преобразователи кода в переменное напряжение

Для поверки точных приборов переменного тока и испытания систем автоматического управления необходим преобразователь кода в переменное напряжение, т. е. мера с выходным напряжением при переменной частоте и амплитуде.

Впервые структура кодоуправляемой меры переменного напряжения инфранизкой частоты была предложена проф. Смеляковым В. В. [7]. В настоящее время известно много структур таких мер, одна из них представлена на рис. 7.37,а. Входной код Л, управляющий частотой выходного напряжения, поступает на вход ПКН, выходное напряжение ПКН управляет генератором частоты Gf. Импульсы с Gf поступают на реверсивный счетчик, который выдает последовательно все значения двойного параллельного кода ординат от О до Л/н- Код N управляет двухполярным ПКН, на выходе которого получают переменное квазисинусоидальное напряжение f/. с частотой /вых= /л/2Л.

Коэффициент деления индуктивного делителя напряжения, выполненного на тороидальном сердечнике с высокой магнитной проницаемостью прн плотной навивке обмотки и большом сопротивлении нагрузки, равен отношению числа витков соответствующих обмоток делителя

/Синд = VvlVo = WnIo.

Если витки индуктивного преобразователя код - напряжение (рис. 7.37,6) переключать в соответствии со знаками десятичного трех

Рис. 7.37. Структуры: а - программируемого функционального , ПКН; 6 - преобразователя десятичного кода в переменное напряжение на индуктивных делителях.



К=Ун

1>

Входной код N

<

Рис. 7.38. Структуры кодоуправляемых масштабных преобразователей напряжения: а - умножителя на n; б - высокочастотного умножителя на n; в -делителя на n.

разрядного кода Ni, n2, Ns, то выходное напряжение такого преобра-i зователя будет равно

un == uo{wnjw, + wnjw,w2 + wnjw,w2w,),

где Wl, W, Wa - полные числа витков соответствующих разрядов .индуктивного преобразователя W,v,, W, -переменные числа витков разрядов, соответствующие знакам десятичного трехразрядного входного кода.

Погрешность индуктивного делителя напряжения снижена до 0,0001 %.

На индуктивных преобразователях кода в напряжение созданы серийно выпускаемые программно-управляемые меры переменного напряжения В1-21 с микропроцессором класса 0,1.

Кодоуправляемые масштабные преобразователи напряжения

В кодоуправляемой масштабном преобразователе необходима реализация зависимости t/вых = fBx; поскольку N >\, то при t/вых =

- ubxn получаем кодоуправляемый умножитель напряжения, а при t/вых = ubx/n - кодоуправляемый делитель напряжения.

В каждом преобразователе кода в напряжение реализуется преобразование Un =Nq„~NUJNa. Для получения из ПКН кодоуправ-ляемого умножителя необходимо ввод для образцового напряжения U„ использовать в качестве входа для напряжения t/вх, а на выходе предусмотреть установку усилителя напряжения с постоянным коэффициентом усиления, равным Лн (рис. 7.38, а). В этом случае

t/вых = С/вхШн/Лн = f/вхЛ.

Наиболее удобно выполнять такие умножители с ПКН на матрице R~2R, управляемой перекидными ключами на полевых МОП-транзисторах. В этом кодоуправляемой умножителе применены ключи, работающие при низком уровне управляемых сигналов, благодаря чему входное напряжение, подаваемое вместо u, может изменяться в широком диапазоне; кодоуправляемые умножители созданы на 16 двоичных разрядах и успешно применяются вместо аналоговых умножителей напряжений.

Отечественной промышленностью выпускается кодоуправляемый интегральный масштабный преобразователь на десятичных разрядах





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 [ 88 ] 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166