Космонавтика  Конструирование интегральных микросхем 

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

росхем К417ПА1, отличающиеся напряжением смещения и нелинейностью; К417ПА1А (ucm = ±l,22 мВ, бл = 0,01); К417ПВ1Б (ucm=±4,9 мВ, бг,<0,05); К417ПВ1В (Ucm=9,7 мВ; 6л = 0,2). Микросхема К417ПА2 в отличие от микросхемы К417ПА1 не имеет в своем составе стабилизатора и для выполнения функций требует установления внешнего опорного напряжения Ujgpj г-: =±10 В Выводы 21, 23 - 25 не задействованы.

Пятнадцатиразрядный умножающий ЦАП типа К427ПА1 выполняет операции двух и четырехквадрантного умножения в сочетании с операциями записи и хранения цифровой информации в регистрак Микросхема имеет доиолнительный знаковый разряд и осуществляет преобразование кода входного аналогового сигнала в диаиазоне - 10...+ 10 В при подк.иочеини источников питания Ui,n = 5 В±5 °,о и,! ? 3= ± 15 -0,5 %. Согласование уровней входного напряжения с ТТЛ- и КМОП-схемами осуществляется подбором иаиряженн (рис. 5.135).

Запись н хранение цифровой информации осуществляются ио-п чей определенных логических уровней иа входы RG1 и RG2. Прн RG1-RG2=1 производится запись данных в регистр RG1 и хранение предыдущих данных в регистре RG2; при RG1-RG2 = 1 осуществ тяготея запись данных нз RG1 в RG2, хранение данных в RG1; при RG1-RG2=1 происходит прямое прохождение данных через RG1 и RG2.

Как умножающий ЦАП имеет следующую передаточную характеристику: Ubi.ix = KUjj;p [Al/2-(-...-fA15/2i5], где А1-А15 -логические уровни па цифровых входах 1-го н 15-го разрядов, которые принимают значение 1 или 0; К - коэффициент передачи, который может принимать значения 1 при высоком уровне и 10 при низко , логическом уровне иа выводе 7; ugjjp-напряжение в диапазоне - 10.,.+ 10 В, подаваемое на выводы 36, 31.

Микросхема К1118ПА1 (рис. 5.136) представтяет собой 8-раз-рядиын скоростной ЦАП предназначенный для работы с цифровыми микросхемами (табл. 5.23) ЭСЛ. Принципиальное сн1!.>кение вро

Таблица 3 23

Тип микросхем

Чтт не

(вых

нп

нот г, г

К1118ПА1

0,19

(51)

-5,2

+ 10

Kiiien\2

0,05

- 1,0

5; -5

К1118ПАЗ

0,19

(20)

1,2.. 1,3

0,.j

-5,2

К1И8П.\4

- 1,024

мени установления tjci обусловлено малым перепадом уровней ЭСЛ а также переходом от комбинированной матрицы резисторов с мно-гоэмиттерньши транзисторами - источниками токов к прецизионной 8-разрядной матрице токов. На рис. 5.137 приведена основная схема включения микросхемы К118ПА1 иа согласованный тракт с волновым



--------------II r i 1.


1210 It


Puc, 5.136. Микросхема К1118ПА1:

a - принципиальная электрическая схема.

Выводы 1-8-цифровые входы (8-СЗР); 9 -минус U jj ; 10 - инвертирующий вход ОУ, 11 - частотная коррекция ОУ: 12 - непн-вертируюший вход ОУ (вход опорного напряжения). 13 - неисполь-эуемын; 14 - выход, 15 - выход дополняющий; 16 -общий; б - основная схема включения

сопротивлением 50 Ом с микросхемами ЭСЛ серий К500 и К1800. Установку номинального значения выходного тока в конечной точке шкалы производят изменением опорного напряжения (на рис. 5.137 дана схема подключения ЦАП К1118ПА1 к магистрали микропроцессорного комп.текта KI800).

На рис. 5.138 приведено условное графическое обозначение 10-разрядного ЦАП типа К1118ПА2, работающего с цифровыми сигналами уровней ТТЛ и ЭСЛ. Для работы с уровнями ТТЛ необходимо подключить выводы 5, 6, 8, 10 к общей шине, а в режиме с уровнями ЭСЛ дополнительно заземлить вывод 9. Напряжение опорного источника Uref = 1,024, а исгочников питания Uims = -5 В, Unm = = -f5 В.

Микросхема преобразует цифровые сигналы в прямом и допол-



- 0,1J

c=H

±

-5,2 В

Рнс. 5.137. Схема подключения ЦАПК1118П.А1 к МП:

I - шина данных; 2 - триггеры хранящего регистра (К500Т.Ч131); 3 - ЦАП; 4 - источник опорного напряжения; 5 -дешифратор адреса (К500ИД151); 6 - шина адресов; 7 - системный синхросигнал

Kim ПА!

22 19

В10 В

1 U1

гс

РС х-

ОУА 1-

Рис. 5 138. Микросхема К1П8ПА2

нительном кодах, может осуществлять преобразование сигналов \\ прямого в дополнительный код. Для управления режимами работы микросхемы служат выводы L, И, 2С, Управление режимом микросхемы в зависимости от состояния управляющих входов приведено в табл. 5.24. Вывод С - тактовый вход микросхемы, G - вход стробирования выходного регистра.

Таблица 5 24

Состояние входов

D1, D2,. D10

Состояние входов

D1. D2.. D1U

0 0..

1 1.

0 0. ,

1 I.

I 0.

о 1.

-1,0 -1,0

-1,0

1 0...0

01.....1

XX.....X

XX.....X

XX.. . .X

-1,0

-1,0

5.6.2. Аналого-цифровые преобразователи

Основными характеристиками АЦП являются: разрешающая способность, точность и быстродействие. Разрешающая снособиость определяется разрядностью и максимальным диапазоном входного аиа-



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