Многоканальный быстродействующий аналого-цифровой преобразователь, построенный по принципу прогрессирующего поразрядного сравнения суммы опорных напряжений с входным сигналом, с использованием резисторного моста Уина как источника опорного напряжения.
При низкой оригинальности работы "Разработка быстродействующего многоканального АЦП с управлением от микроконтроллера", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
В данном курсовом проекте разработан многоканальный быстродействующий аналого-цифровой преобразователь, построенный по принципу прогрессирующего поразрядного сравнения суммы опорных напряжений с входным сигналом, с использованием резисторного моста Уина как источника "взвешенного" опорного напряжения. Разработка построена на быстродействующих компараторах и быстродействующих аналоговых ключах для "взвешенного" сигнала с управлением от однокристального микроконтроллера.Это играет важную роль в тех случаях, когда компьютер или процессор регистрируют или контролируют ход эксперимента или технологического процесса, или всякий раз, когда цифровая техника используется для выполнения традиционно аналоговой работы. Аналого-цифровое преобразование следует использовать в областях, где для обеспечения помехоустойчивой и шумозащищенной передачи аналоговая информация преобразуется в промежуточную цифровую форму (например, "цифровая звукотехника" или импульсно-кодовая модуляция). Это требуется в самых разнообразных измерительных средствах (включая обычные настольные приборы типа цифровых универсальных измерительных прибором и более экзотические приборы, такие, как усреднители переходных процессов, "ловушки для выбросов" и осциллографы с цифровой памятью), а также в устройствах генерации и обработки сигналов, таких, как цифровые синтезаторы колебаний и устройства шифрования данных. преобразователь цифровой резисторныйИсходя из этого, предлагается схема аналого-цифрового преобразователя, обладающая в интегральном исполнении (т.е. выполненная в одном кристалле) более высокими параметрами, чем при изготовлении на дискретных элементах. Само ядро АЦП - схема на компараторах с суммированием опорного напряжения, выбрана изза отсутствия сложных схем тактирования и переключения, а изготовление полупроводниковых резисторов и аналоговых ключей с заданными параметрами технологически легко решаема. Компаратор C1 сравнивает входной сигнал с половиной опорного напряжения, если входной сигнал превышает половину опорного напряжения то на выходе компаратора появляется высокий уровень, который вызывает включение аналоговых ключей Kx.1, и следовательно подачу Uоп/2 на входы остальных компараторов, также этот высокий уровень поступает на вход D1 регистра "RG". Компаратор C2 сравнивает входной сигнал с одной четвертой опорного напряжения, если входной сигнал не превышает половины опорного напряжения, если превышает то сравнивает с суммой 1/4 и 1/2 опорного напряжения. В любом из случаев если входной сигнал превышает опорный(сумму опорных) компаратор C2 включает Uоп/4 на входы последующих компараторов подает "1" на вход D2 регистра "RG", в противном случае Uоп/4 не подается к последующим компараторам и на входе D2 регистра "RG" "0".Структурная схема АЦП (Рис 2) состоит из следующих блоков: 1. Схема автоматического переключения полярности опорного напряжения; Блок делителей опорного напряжения с аналоговыми ключами для "взвешенного сигнала"; Быстродействие схемы определяется временными задержками элементов схемы, и рассчитывается как сумма всех последовательно включенных элементов в наименее быстродействующей ветви схемы, умноженной на коэффициент 1.15, т.е. если обработка сигнала производится параллельно несколькими участками схемы то за основу для расчетов берется участок, имеющий наибольшее время задержки. В данном случае обработка сигнала идет по одной ветви и следовательно задержка равна: TALL=1.15*(TMX TA1 6*TCMP 5*TSW TCM1 TB TK_SPP), гдеС выхода мультиплексора, через широкополосный усилитель сигнал подается на вход блока компараторов CPM, также усиленный сигнал подается на вход схемы автоматического переключения полярности опорного напряжения AUS.Фирмы, занимающиеся производством полупроводниковых компонентов, предоставляют широкий выбор быстродействующих полупроводниковых элементов: аналоговые ключи, широкополосные операционные усилители, компараторы и т.д. К сожалению, отечественная промышленность не производит компоненты с необходимыми параметрами, поэтому в разработке использована продукция зарубежных производителей.Схема состоит из быстродействующего аналогового коммутатора, разрядность которого определяет заказчик(увеличение числа разрядов увеличивает время цикла АЦП, что снижает общее быстродействие схемы) и широкополосного операционного усилителя(здесь приходится идти на компромисс между шумовыми характеристиками, смещением нуля, точностью ОУ и максимальной широтой пропускания).Схема сравнивает полярность входного сигнала относительно "измерительной земли", и при различной полярности воздействует на аналоговые ключи К 1 и К 2 (Рис.), изменяя полярность опорного напряжения относительно "измерительной земли" на ту же, что имеет входной сигнал.Источник опорного напряжения использует свойство моста Уитстона - стабильность тока разбаланса моста, при неизменных значениях сопротивлений плеч моста, т.е.
План
План
Введение
1. Разработка структурной схемы устройства и обоснование принятых решений
1.1 Выбор и обоснование структурной схемы
1.2 Разработка функциональных схем отдельных блоков устройства
