Курсовая работа: Схема сбора аналоговой информации микропроцессорной системы

6. Напряжение источников питания.

В задании на проектирование не оговорены требования по неравномерности АЧХ и скорости спада, поэтому их выбор дается на* усмотрение разработчика.

При использовании фильтров Баттерворта неравномерность АЧХ в полосе прозрачности задавать не требуется, так как она получается минимальной.

Скорость спада можно выбрать порядка 12 дБ/октаву (40 дБ/дек).

Фильтры Баттерворта, выполненные на ОУ, имеют = (1,35 ÷ 1,5) [2]. Отсюда можно определить требования к максимальной величине входного напряжения:

Входное и выходное сопротивления выбираются из условия

= (10-1000) кОм;

= (0,1-0,01) ;

Напряжение источников питания желательно выбрать одинаковым для всех функциональных блоков. Согласующий усилитель является одним из ответственных узлов аналогового тракта. Он выполняет основное усиление сигнала, подавляет синфазную помеху, обеспечивает согласование с датчиком и регулировку выходного напряжения. Согласующий усилитель должен обладать номинальным коэффициентом усиления разностного сигнала не менее чем

Этот коэффициент усиления изменяется в пределах ± 10 дБ:

Коэффициент ослабления синфазной помехи у него должен быть не менее чем:

Входное сопротивление необходимо выбрать таким образом, чтобы оно обеспечивало возможность смены датчиков:

,

где - среднее значение выходного сопротивления датчика, Ом; -диапазон изменения выходного сопротивления датчика, Ом; D - динамический диапазон изменения выходного сигнала датчика, дБ. Выходное сопротивление согласующего усилителя:

Требования к числу источников питания и их выходному напряжению выбираются на общих основаниях.

Выбор и обоснование структурной схемы управляющего тракта.

Задачей управляющего тракта является создание двух синхронизированных с выходным сигналом задающего генератора последовательностей импульсов для управления УВХ и АЦП, Одна часть параметров этих периодических сигналов оговорена в задании на проектирование (длительности импульсов выборки t_в и пуска АЦП , их период следования T) , а другая получена в результате проектирования аналогового тракта (амплитуды импульсов).

В качестве задающего генератора в соответствии с заданием должен использоваться либо генератор синусоидальных колебаний, либо генератор прямоугольных импульсов.

Проанализируем случай с генератором синусоидальных колебаний.

Использовать непосредственно для управления, например УВХ, выходное напряжение генератора нельзя из-за его синусоидальной формы и несоответствия длительности полуволны и длительности импульса управления УВХ,

Импульсы управления УВХ должны иметь прямоугольную форму и требуемую длительность t_в , причем t_в <0.5T.

Следовательно, необходимо включить в состав управляющего тракта формирователь импульсов выборки (ФИВ), параметры выходного сигнала которого обеспечивали бы работу по управляющему входу УВХ, например заторможенный мультивибратор.

Непосредственный запуск ФИВ осуществить напряжением формы трудно. В этой связи требуется сформировать короткие пусковые импульсы из сигнала задающего генератора. Реализовать это можно при помощи ограничителя (или усилителя-ограничителя) и дифференцирующей RC -цепочки.

В соответствии с техническими требованиями на РГР пуск на АЦП должен происходить спустя время t_зад после окончания импульса выборки. Осуществить задержку можно различными способами. Один из них - при помощи заторможенного мультивибратора, генерирующего импульс длительностью, равной требуемой задержке t_зад в момент окончания импульса выборки.