Дипломная работа: Согласующее устройство для измерения четырехполюсных радиоэлементов
Электропитание осуществляется от сети 200В 50Гц через вилку разъема Х1.
4.2.3 Блок управления
Электрическая схема блока управления (БУ) приведена на КД3.097.002ЭЗ.
БУ содержит устройство А1 - ЦАП (КД5.192.007) для управления генератором тока (устройство А5 КД5.192.009); устройство А2 - ЦАП (КД5.192.007) для регулировки коллекторного напряжения при измерении транзисторов; устройство А3 - ЦАП (КД5.192.007) для управления устройством РТР (рис.9); устройство А4 - источник электропитания цепей гальванической развязки ПК с ТПР (КД5.192.008).
Управление устройствами А1- А3 осуществляется МПУ через регистры. Состав регистров, их элементов и управляемых устройств приведено в табл.1.
Таблица 1.
Соответствие регистров устройствам А1 - А3
| Номер регистра | Состав элементов | Управляемое устройство |
| 1 | DD7, DD8 | A1 |
| 2 | DD9, DD10 | A2 |
| 3 | DD13, DD14 | A3 |
Функционирование БУ поддерживает МПУ на основе микроЭВМ К1816ВЕ35 (DD1), адресного регистра К1533ИР22 (DD2) и ПЗУ К573РФ2 (DD3). Тактовая частота МПУ (6 МГц) стабилизирована кварцем ZQ1.
Функциональное назначение остальных элементов схемы отражено в табл.2.
Таблица 2.
Функциональное назначение элементов БУ
| Наименование элементов | Функциональное назначение | Объект управления |
| DD4,DD5,DD6 | дешифратор адреса | регистры на элементах DD7 - DD16 |
| DD11, DD12 | регистр | ПГСС |
| DD15 | регистр | КИУ - статика |
| DD16 | регистр | КИУ - динамика |
| DA1, DA2 | источник опорных напряжений | устройства А1, А2, А3 |
| U1, U2 | гальваническая развязка | ПК - БУ |
| VT3, VT4 | внешний усилитель мощности стабильного напряжения | устройство А5 |
| С4 - С20 | блокировочные конденсаторы | DD1 - DD16 |
Транзисторы VT4 - VT20 служат для согласования ТТЛ логики с реле, расположенных в КИУ .
Резисторы R15 - R20 служат для регулировки опорных напряжений, которые поступают на устройства А1 - А3. Назначение остальных резисторов понятно из схемы БУ.
Стабилитроны VD1 - VD4 служат для стабилизации режимов, причем VD1 и VD2 выбраны с учетом высокой температурной стабильности.
Разъем XS1 служит для связи с ПК, а через разъем XP1 проводится электропитание БУ от источника БПС6 - 1.
Разъем ХР2 служит для подключения ПГСС и источника Б5-50, а разъем ХР3 - устройства КИУ.
Процесс взаимодействия ПК и МПУ подразделяется на две законченные стадии: передача и прием данных.
При передаче данных с ПК на МПУ происходит следующее. Передаваемые данные в последовательном виде через оптотранзистор гальванической развязки U1 поступают на вход INT микроэвм DD1. Последняя, распознавая сигнал стартового импульса, обрабатывает принимаемые данные посредством виртуального драйвера поддержки протокола V.24 (описанного в п.п.7.3). Данные переведенные в параллельную форму, в соответствии с командой, записываются в выбранный, посредством микросхемы DD4, регистр (DD7-DD14).
При считывании данных с АЦП DA1 микроэвм инициирует управляющие сигналы и после завершения цикла счета DA1 передает данные на обработку виртуальному драйверу. После обработки данных с DA1 они в последовательном виде через оптотранзистор U2 гальванической развязки передается на ПК.
Электрическая схема устройств А1 - А3 приведена на КД5.192.007Э3. ЦАП сконструирован на базе микросхемы К572ПА1. Микросхемы DD1 - DD2 (повторители с открытым коллектором) служат для защиты цифровых входов от перегрузок, а также для согласования ТТЛ уровней с входными уровнями микросхем серии К572. Микросхема DD3 служит для управления реле К1 и К2, коммутирующих опорное напряжение. Микросхема DA2 (прецизионный операционный усилитель) служит для преобразования выходного тока DA1 в напряжение. Диоды VD1 и VD2 предназначены для защиты выхода DA1 от случайных наводок. Смещение входов 4 - 13 микросхемы DA1 производится напряжением +5В через резисторы R1 - R10, которое вырабатывается на эмиттере транзистора VT1, который работает в схеме делителя +15В поступающего на его коллектор. Конденсаторы С1 - С10 являются блокировочными. Соединение устройства с базовой схемой БУ осуществляется через контакты 1 - 27.
Электрическая схема устройства А4 (источника питания) приведена на КД5.192.008Э3. Оно выполнено на основе генератора Ройера. Генератор выполнен на элементах VT1 и VT2, R1 и R2, и трансформаторе Т2. Элементы С1, С2 и Т1 используется для фильтрации помехи с частотой преобразования. Элементы VD1, VD2, C3 - C6 образуют выпрямитель напряжения, а R3, R4, VD5, VD6 - параметрический стабилизатор.
Устройство А5, электрическая схема которого приведена на КД5.195.009Э3, представляет собой преобразователь напряжение - ток. И содержит 3 генератора тока, первый из которых собран на DA1, VT1, VT2 служит для привязки к напряжению питания, второй на DA2, VT3 формирует положительный выходной ток, а третий на DA3, VT4 - отрицательный. Расчет элементов устройства приведен в п.п.5.1.
4.2.4 Контрольно - измерительное устройство
Общая схема КИУ приведена на КД3.097.001Э3. КИУ содержит 4 устройства:
измерительную головку (ИГ) - устройство А1;
дифференциальный измерительный усилитель (ДИУ) - устройство А2;
плату управления (ПУ) - устройство А3;
устройство управления и контроля режимов (УУКР) - А4;
гнезда коаксиальных разъемов Х1 - Х4 служат для подключения аналоговых выходов двух ВВ;
гнездо коаксиального разъема Х5 - для подключения выхода ПГСС;
переменный резистор R1 используется для подстройки режима источника тока, который расположен в устройстве А4, причем подключение осуществляется через переключатель устройства А3.