Курсовая работа: Аналоговый цифровой преобразователь с промежуточным буфером при высокой скорости поступления данных
2. Принципиальная схема
На основе структурной схемы была разработана принципиальная схема.
2.1 Выбор основной элементной базы
Генератор тактовых импульсов строится на микросхеме К155ЛА3 и кварцевом резонаторе ZQ1.
Счетчик импульсов представляет из себя микросхему К555ИЕ9.
Устройство управления строится на логических элементах – микросхемы К555ЛН1, К555ЛИ6 и К555ЛА2.
В качестве АЦП возьмем микросхему К1108ПВ1А.
Преобразователь параллельного кода в последовательный построим на микросхеме К555ИР9.
Схема сопряжения содержит операционный усилитель типа К574УД1.
В качестве линии связи используется 2-х проводная витая пара типа МГТФ.
Перечень элементов представлен в приложении.
2.2 Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
Мы используем микросхему быстродействующего функционально законченного АЦП последовательного приближения К1108ПВ1А предназначенную для преобразования аналогового сигнала в двоичный параллельный цифровой код.
Микросхема рассчитана на преобразование однополярного входного напряжения в диапазоне от 0 до 3 В, при максимальной частоте преобразования 1,33 МГц для восьмиразрядного режима.
Для работы АЦП К1108ПВ1А требуется несколько внешних керамических конденсаторов и источники напряжения Ucc 1 = 5 В ± 5% и Ucc 2 = -5,2 В±5%. Мощность потребляемая от источников питания, не превышает 0,85 Вт. Конденсатор С9 необходим для частотной коррекции ОУ и фильтрации помех.
Для работы в восьмиразрядном режиме вход SE10/8 соединяется с шиной отрицательного источника питания Ucc 2.
Цикл преобразования в режиме восьмиразрядного АЦП состоит из 10 тактов (восемь рабочих в процессе кодирования и по одному служебному в начале и конце цикла преобразования).
Цикл начинается с первым отрицательным фронтом тактового импульса после поступления команды ST. Во время первого служебного такта осуществляется сброс регистров и установление напряжения на входе селектора опорных уровней.
В течение следующих восьми тактов происходит кодирование аналогового сигнала при условии, что он зафиксирован на входе АЦП.
На десятом такте код из регистра хранения переписывается в выходной регистр, после чего формируется сигнал готовности данных. Появление на выходе RAD сигнала логический 0 свидетельствует о смене информации в выходном регистре и ее хранении весь следующий цикл преобразования.
Для считывания информации необходимо подать на вход ERD сигнал логический 0.
Запуск АЦП считается устойчивым, если сигнал ST подается в течение одного периода тактовой частоты с момента начала очередного цикла (t = 1 мкс).
К ТТЛ ЦИС микросхема К1108ПВ1А подключается без дополнительных устройств сопряжения.
Рис. 2. ИС К1108ПВ1А
Назначение выводов ИС К1108ПВ1А
1. Цифровой выход CP
2. Цифровой выход
3. Цифровой выход