Pnc. 5.145. АЦП двойного интегрирования;

a-функциональная схема I - к.тюч; 2 - пороговая схема; 3 - логическое устройство; 4 - делитель; 5 - генератор; б - эпюры напряжений

обеспечивает время преобразования ие более 32 мкс на канал. На рис. 5.144 б приведены вре\1ениые диаграммы работы микросхемы, {де ti>250 не; t2>20 не; t3>500 не; t4 = 8 тактов, t5=80 тактов.

Выбор каналов коммутатора осуществляется по выводам АО- А2 (17-19), при этом значению О (ООО) соответствует выбор первого канала, а значению 7(111)-выбор восьмого канала. Одновременно с выборо.м канала устанавливается адрес ячейки ОЗУ, куда будет поступать информация кодирования в двоичном коде. При считывании дачных ОЗУ на шину системы на вход CS подается пиз-кии логический уровень. Назначение выводов микросхемы КР572ПВ4 Приведено на рис. 5.144, б.

К схемам АЦП без применения ЦАП относятся АЦП двойного интегрирования и параллельного действия. Способ двойного интегрирования позволяет хорошо подавлять сетевые помехи; кроме того, для построения схемы АЦП не требуются ЦАП с высокоточными резистивными матрицами. Функциональная схема АЦП двойного интегрирования показана на piic. 5.145 и напоминает счему АЦП последовательного счета, в которой вместо ЦАП применен иигегратор. Счетчик запускается от генератора в .момент поступления иа интегратор входного сигнала Ub-, из которого за время интеграции делается выборка. За время выборки напряжение иа втиоде интегратора цвых и увеличивается. В момент t прямая интеграция заканчивается, входной сигнал от интегратора отключается и к его суммирующей точке подключается эталонный резистор. От времени t до моментов tl-ts продолжается разряд интегратора (обратная, вторая интеграция) с постоянной скоростью. Интервалы времени от tn до нулевых отметок (ti-(з) пропорциональны уровню входного сигнала. Существенным преимуществом преобразователя является простота компенсации наводок сети про.мыитленного питания. Примером микросхемы, предназначенной для построения АЦП двойного интегрирования, может служить БИС АЦП КР572ПВ2. включающая аналоговые КМОП-схемы компаратора и ОУ, а также цифровые КМОП-схемы. На рис. 5.146 приведена основная схема включения этого АЦП.

сЗзо\

Z6\~lfm

11. ш.

II iL IS. М.

ftCI

Рис, 5.146, Микросхема КР572ПВ2: Выводы: I - плюс и; 2-8 - цифровые выходы младшей цифры dl, с1, Ы, al, fl, gl, el соответственно; 9-14 - цифровые выходы dlO, clO, ЫО, аШ, flO, еШ; 15-18-цифровые выходы dlOO, ЫОО, flOO, еШО; 19-20 - цифровые выходы ЬсЮОО, glOOO; 21 -общий; 22-24 - цифровые выходы glOO, аЮО, сЮО; 25-glO; 26-минус U jj; 27 - конденсатор интегратора; 28 - резистор интегратора; 29 - конденсатор автокоррекции; 30 - аналоговый вход 1; 31 - аналоговый вход 2; 32 - аналоговый выход; 33, 34 - опорные конденсаторы; 35, 36 - опорные напряжения; 37 - контрольный вход; 38 - конденсатор генератора; 39 - резистор генератора; 40 - вход генератора

>0, 13, 15

I ,39

Jr-H

47 f

Jj,3

Рис, 5,147. Микросхема К1107ПВ1:

1 - схема 2И-HE; 2 - дешифратор; 3--буферный регистр; 4 - компараторы

Выводы: 45 (СЗР), 46, 47, 1-3 (МЗР) - цифровые выходы; 5, 43 - общий; 4 - вход тактовых импульсов; 10, 13, 15 -вход АЦП; 9 - минус Uqjj; 12 - средняя точка делителя; 16 -плюс Uqjj ; 44, 48 - выводы управления выходным кодом

При подключении трех внешних резисторов и пяти конденсаторов БИС КР572ПВ2 выполняет функцию АЦП, работающего по принципу двойного интегрирования с автоматической коррекцией нуля и автоматическим определением полярности входного сигнала. Таким образом, эта микросхема представляет собой электронную часть цифрового вольтметра. Шкалы измеряемого входного сигнала: до ±1,999 В и до ±199,9 мВ, Цифровая информация на выходе АЦП представляется в семнсегментном коде. Цифровой отсчет производится на 3,5-декадпом индикаторе, В табл. 5.27 приведены значения номиналов навесных элеменгов микросхем КР572ПВ2 для 1такт = = 50 кГц. При необходимости использовать другое значение 1так1 номинал С5 можно определить по формуле Сд = 0,45/1та1,тРз. Для повышения стабильности тактовой частоты может быть использован квар-

Примечание. Допуск номиналов +5 %

цевый резонатор, подключаемый между выводами 39 и 40, при этом элементы С5 и R3 ие используют. При работе от внешнего генератора тактовые импульсы подают на вывод 40, а выводы 38 и 39 не используют.

Интегрирующий АЦП на 3,5 декады типа КР572ПВ5 включает семнсегментный декодер, стабилизатор и генератор и предназначен для работы с жидкокристаллическим индикатором. Микросхема выполнена по КМОП-технологии и имеет входные токи Ьх<10 пА, точность автоматической коррекции нуля не хуже 10 мкВ и дрейф нуля 1 мкВ/°С, низкое напряжение шумов на входе <15 мкВ. Внутренний стабилизатор позволяет уменьшить число источников питания от двух (uhni = -f5 В и и п2=-5 В).

Начальная установка нуля осуществляется подбором напряжения по выводу 36. В остальном разводка и схема подключения полностью совпадает с цоколевкой микросхемы КР572ПВ2.

Все описанные выше типы АЦП, обладая высокой точностью, имеют быстродействие не лучше 1 мкс/слово, поскольку используют-си те или иные последовательные методы преобразования. Достичь максимального быстродействия можно, если применить параллельный метод преобразования.

Микросхема К1107ПВ1 (рис. 5.147) - б-разрядный АЦП параллельного действия. Она содержит 63 компаратора (2-1) и схему дешифратора. Микросхема позволяет преобразовать входной аналоговый в двоичный прямой, двоичный обратный, прямой дополняющий и обратный дополняющий коды. Время преобразования не превышает 0,1 мкс (табл. 5.28).

Таблица 5.28