Кодовоимпульсный ацп

Министерство образования и науки Российской Федерации
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Автоматизированные системы обработки информации и управления»

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по дисциплине «Электротехника и электроника»

«Кодоимпульсный аналого-цифровой преобразователь»

Принял:Преподаватель

______________________
подпись, дата

Выполнил: студент

гр.

_______________________
подпись, дата

Омск –
РефератПояснительная записка 18 с., 8 рис., 6 табл., 12 источников
СЧЕТЧИК, ЦАП, КОМПАРАТОР, РЕГИСТР, ЛОГИЧЕСКАЯ МИКРОСХЕМА, операционный усилитель.
Цель работы – разработка кодоимпульсного аналого-цифрового преобразователя с возможностью считывания результатов в ЭВМ, работающего в автоматическом режиме и имеющей большое входное сопротивление.
Содержание

Введение 6
1 Расчет на структурномуровне 7
1.1 Распределение погрешностей 8
1.2 Счетчик 8
1.3 Опорный генератор 8
1.4 Компараторы 8
1.5 ЦАП 9
2 Расчет электрической схемы 10
2.1 Выбор схемы 10
2.2 Выбор элементов схемы 10
3 Анализ метрологических характеристик 15
4 Электрическое моделирование 17
Список литературы 19

Введение

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) –устройство, осуществляющее преобразование непрерывно изменяющегося аналогового сигнала в цифровой код.
В кодоимпульсном АЦП дискретизация происходит по величине напряжения. Метод преобразования характеризуется наличием нескольких мер, равных числу разрядов кода; комбинации мер по логической программе сравниваются с измеряемой величиной [6].
1 Расчет на структурном уровне

В основе проектирования АЦПбыло положено кодоимпульсное преобразование, реализующее следящее уравновешивание.
В качестве базовой была взята схема из [6], реализующая выбранный метод преобразования. Эта схема, несколько преобразованная, изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Преобразованная схема АЦП

Порядок следования сигнала следующий: на входы операционного усилителя подается входное напряжение и,компенсирующее его, напряжение с ЦАП (при этом усилитель в зависимости от разности напряжений может работать и в своем основном режиме и в режиме насыщения, алгоритм работы такой, что разностный сигнал удерживается в пределах разрешающей способности АЦП). Далее с помощью двух компараторов и схемы 2ИЛИ происходит определение режима изменения кода в зависимости от полярности сигнала. После этогосигнал подается на счетчик, который выполняет тактирование (по входу С), при этом счетчик работает только тогда, когда с блока управления есть разрешающий сигнал (по входу R). Далее используя ЦАП, сигнал преобразуется в напряжение и выводится для сравнения с заданным входным. Процесс повторяется снова.
Таким образом, по истечению времени преобразования, в счетчике мы получим требуемоезначение.

1.1 Распределение погрешностей

Исходя из требований ТЗ погрешность АЦП не должна превышать 1%. За максимальную методологическую погрешность (прежде всего погрешность дискретности) взята
δм =0.25%
Отсюда на приборную погрешность приходится:
δп=1% - δм=0.75%
По основной цепи преобразования распределение погрешности представлено в Таблице 1
Таблица 1|Элемент |Допустимая погрешность |
|Усилители |≤0.01% |
|Компараторы |≤0.01% |
|Схема И-НЕ |~0% |
|Схема ИЛИ...