Применение интегральных микросхем на АЦП

Содержание
Содержание
1. Задание на курсовую работу (код 1051)
2.Описание работы АЦП последовательного приближения
3. Расчет тактового генератора для АЦП по исходным данным
4. Построение принципиальной схемы АЦП
5. Выводы
7. Литература
Приложение А (Схема электрическая)
Приложение Б (Справочные данные)

После преобразователя уровня тактовые импульсы подаются на вход ключа S3 (К1561КТ3) и если он замкнут, то проходят на вход C регистра последовательного приближения.
В свою очередь ключ S3 замыкается если на входе АЦП присутствует сигнал, Uсиг имеет значение логической единицы и с выход QCC регистра последовательного приближения поступает высокий уровень сигнала, что говорит о продолжении преобразования (при завершении преобразования на выходе QCC устанавливается сигнал низкого уровня).
Уровень сигнала Uсиг так же соответствует уровню КМОП и при использовании с микросхемами ТТЛ требует преобразование. Для этого мы также используем микросхему К176ПУ3.
Рассмотрим непосредственно микросхему регистра последовательного приближения (РПП) К155ИР17.

Рис. 4.2 – блок генератора тактовых импульсов с регистром последовательного приближения
Вход S – служит для старта преобразования. Преобразование начинается, когда на входе S уровень сигнала меняется с высокого на низкий (и обратно). В этот момент выходы данных устанавливаются в ноль и начинается прием тактовых импульсов и последовательности данных (вход DI).
Последовательность данных поступает на вход DI от компаратора, как сравнение входного сигнала с сигналом, полученным на выходе ЦАП. При завершении преобразования сигнал на выходе QCC принимает значение логического нуля, что приводит к размыканию ключа S3 и отключению от РПП ГТИ.
Информация в выходов данных РПП снимается и передается на соответствующие входы ЦАП и на выходные регистры АЦП (3 микросхемы К176ИР3).
Более подробно это показано на рисунке 4.3. Данные снимаемые с РПП и при помощи микросхемы К1108ПА1А преобразуются в аналоговый сигнал, который в свою очередь передается на компаратор.
Также данные в РПП передаются на выходные регистры АЦП (3 микросхемы К176ИР3) запись в них разрешается при наличии сигнал завершения преобразования, который подается на входы Tr регистров. Этим достигается то, что в данных регистрах хранится конечное значения преобразования.
Так как мы выбрали выходные регистры, выполненные по КМОП технологии, то соответственно выход РПП надо преобразовать из ТТЛ в КМОП. Для этой цели мы применяем преобразователь уровня К561ПУ8 (ТТЛ – КМОП).
Перезапуск аналоговоцифрового преобразования происходит по нажатию кнопки SW, которая размыкает цепь, подводящую 5 В к входу S РПП.
Рис. 4.3 - выходной блок с цифроаналоговым преобразователем (ЦАП)5. Выводы
Нами была разработана в соответствии с заданием на курсовое проектирование схема АЦП последовательного приближения, построена и рассчитана схема генератора тактовых импульсов по заданным условиям, выбраны соответствующие интегральные схемы и элементы, требуемые для реализации данной схемы.
Пункты задания 4, 5, 6 – не выполнялись по причине согласованности всех частей схемы одной технологии. Однако можно принять за преобразователи уровня операционные усилите, использую свойства которых, мы добились согласования уровней.
В заключении хочется отметить, что схема, которую мы спроектировали, реализована в интегральной схеме К1108ПВ2.
7. Литература
Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/Под ред. С.В. Якубовского. — М.: Радио и связь, 1990, — 496 с.
Прянишников. В.А. Электроника: Курс лекций. СПб Корона принт, 1998.
Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. — М.: Энергоатомиздат, 1998.
Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП.— М.: Энергоатомиздат, 1990, — 320 с.
Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. — М.: Мир, 1983, — 512 с.
Нефедов А.В. Интегральные схемы и их зарубежные аналоги Т. 1 – 12. – М.: ИП РадиоСофт, 2001 – 554 с.
Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1987. – 357 с.: ил.
Приложение А (Схема электрическая)
Эту страницу надо заменить на распечатанную из AutoCad-а файл «Электрическая схема АЦП (Приложение А).dwg» формат А3.Приложение Б (Справочные данные)
К554СА3
К1561КТ3
КР1561АГ1
К1561ЛЕ5
К176ЛЕ5
К155ЛИ1
К176ПУ3
К176ИР3
К561ПУ8
К155ИР17
К1108ПА1А
При подготовке данного раздела использовалась литература:
Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/Под ред. С.В. Якубовского. — М.: Радио и связь, 1990, — 496 с. (стр. 422 – 433)
Прянишников. В.А. Электроника: Курс лекций. СПб Корона принт, 1998. (стр. 83 – 99)
Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. — М.: Энергоатомиздат, 1998. (стр. 76 – 86, 163 – 167)
Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП.— М.: Энергоатомиздат, 1990, — 320 с. (глава 3, стр. 129 – 223)
Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. — М.: Мир, 1983, — 512 с. (стр. 454 – 455)
Нефедов А.В. Интегральные схемы и их зарубежные аналоги Т. 1 – 12. – М.: ИП РадиоСофт, 2001 – 554 с. (стр. разные)
Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1987. – 357 с.: ил. (стр. 114-119)
При подготовке данного раздела использовалась литература:
Нефедов А.В. Интегральные схемы и их зарубежные аналоги Т. 10. – М.: ИП РадиоСофт, 2001 – 554 с. (стр. 471)
Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1987. – 357 с.: ил. (стр. 287-289)
При подготовке данного раздела использовалась литература:
Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/Под ред. С.В. Якубовского. — М.: Радио и связь, 1990, — 496 с. (стр. 422 – 433)
Прянишников. В.А. Электроника: Курс лекций. СПб Корона принт, 1998. (стр. 83 – 99)
Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП.— М.: Энергоатомиздат, 1990, — 320 с. (глава 3, стр. 129 – 223)
Нефедов А.В. Интегральные схемы и их зарубежные аналоги Т. 1 – 12. – М.: ИП РадиоСофт, 2001 – 554 с. (стр. разные)
Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1987. – 357 с.: ил. (стр. 114-119)
22