На рисунке 1.21 приведена функциональная схема АЦП.
Рисунок 1.21 Функциональная схема АЦП
В таблице 1.4 приведены электрические параметры устройства.
Таблица 1.4
1
Номинальное напряжение питания Uп1 Uп2
5 В 5 % -15 В 5 %
2
Выходное напряжение низкого уровня
не более 0,4 В
3
Выходное напряжение высокого уровня
не менее 2,4 В
4
Напряжение смещения нуля в однополярном и биполярном режимах от полной шкалы
0,3%
5
Ток потребления от источника питания Uп1 от источника питания Uп2
не более 10 мА не более 18 мА
6
Входной ток высокого (низкого) уровня
40 мкА
7
Ток утечки на выходе
8
Время преобразования
не более 30 мкс
9
Нелинейность от полной шкалы 1113ПВ1А 1113ПВ1Б 1113ПВ1В К1113ПВ1А К1113ПВ1Б К1113ПВ1В
0,075% 0,2% 0,075% 0,1% 0,2% 0,4%
10
Абсолютная погрешность преобразования в конечной точке шкалы от полной шкалы
0,4%
Зарубежными аналогами данной микросхемы AD571S, AD571K но эти микросхемы ни чем не превосходят отечественные преобразователи.
1.6 Принцип работы аппаратно-программных средств проектируемой системы
Цикл АЦП выполняется при нулевом значении сигнала на входе . По истечении 30 мкс на выводе формируется сигнал готовности низкого уровня, а на выводы D10...D1 выставляется цифровой код, эквивалентный значению входного сигнала. В остальное время выходы находятся в третьем состоянии. Цикл преобразования заканчивается при , а последующий цикл можно начать не ранее, чем через 2 мкс. По этому принципу построен алгоритм управляющей программы.
Структура аналогово-цифрового интерфейса на БИС АЦП К1113ПВ1 и ППИ КР580ВВ55А представлена на Рисунок 1.14, а временные диаграммы его работы – на рисунке 1.22
Рисунок 1.22 Структура АЦП интерфейса на БИС К1113ПВ1
Рисунок 1.23 Временные диаграммы работы АЦП интерфейса на БИС К1113ПВ1
АЦП может работать в диапазонах входного сигнала 0…10, 24В или -5…+5В. Переключатель П предназначен для выбора диапазона преобразования. Резистором R1 можно регулировать шкалу преобразования. Если диапазон входного аналогового сигнала составляет , то сопротивление R1 выбирается в пределах 5…50 Ом, если диапазон входного сигнала 0…10В, то сопротивление R1 от 100 до 200 Ом.
2 Аппаратно-программные средства контроля и диагностики устройства
2.1 Аппаратные средства контроля микросистем
Назначение: При помощи данных измерительных приборов возможна полная наладка и подготовка устройства к работе, а также профилактика в дальнейшем
2.1.1 Логический пробник (одноконтактный)
Однокристальный логический пробник – прибор для индикации двоичного состояния элементов дискретных схем (см. рисунок 2.1).
Задача логического пробника – упростить проверку логических схем, давая пользователю возможность наблюдать логические уровни без настройки и калибровки, которые необходимы при измерениях с помощью осциллографов.
Очень важным достоинством логических пробников является возможность работы с различными ИС, например, ЭСЛ, ТТЛ и др. Это очень удобно при эксплуатации вычислительных систем, где, как правило, используются различные комплексы ИС.
Важное качество пробника – это четкость и однозначность показаний.
Основные преимущества логических пробников – компактность, возможность работы в труднодоступных местах, питание от источника проверяемого логического устройства, удобство работы.
Рисунок 2.1 Логический пробник (режим запоминания одиночных импульсов)
2.1.2 Осциллограф (С1-65А)
Осциллограф – это контрольно-измерительный прибор для измерения параметров сигналов.
Осциллографы компонуют с другими измерительными приборами для повышения их эффективности при эксплуатации, например с мультиметром, приставкой для подсчета логических переключений, цифровым индикатором для отсчета значений напряжений и временных параметров.
1. Основные сведения:
1.1 Осциллограф универсальный С1 - 65А предназначен для исследования формы электрических сигналов путем визуального исследования и измерения их амплитуды и временных параметров.
1.2 Осциллограф может эксплуатироваться в следующих условиях:
а) температура окружающего воздуха от 243 К ( - 30 С) до 323 К (+50 С);
б) относительная влажность окружающего воздуха до 98% при температуре до 308 К ( +35 С);
в) атмосферное давление 1004 кПа.
1.3 Осциллограф удовлетворяет требования ГОСТа 22261 – 76 и 22737 – 77.
По точности воспроизведения формы сигнала, точности измерения временных интервалов и амплитуд осциллограф С1 – 65А относится ко II классу ГОСТа 22737 – 77.
2. Технические данные:
2.1 Рабочая часть экрана осциллографа:
по горизонтали – 80 мм ( 10 делений)
по вертикали – 64 мм (8 делений)
2.2 Минимальная частота следования развертки, при которой обеспечивается наблюдение исследуемого сигнала на наиболее быстрой развертки , не более 50 Гц.
2.3 Нормальный диапазон амплитудно-частотной характеристики тракта вертикального отклонения находиться в пределах от 0 до 10 МГц. При коэффициенте отклонения 0,005 В/дел. – от 0 до 7 МГц.
2.4 Время нарастания переходной характеристики тракта вертикального отклонения в положениях 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10; переключателя V/дел. не превышает 8 нс; в положении 0,005 переключателя V/дел. не превышает 10 нс; в положениях 0,01; 0,02; 0,05; не превышает 7 нс.
2.5 Неравномерность переходной характеристики (отражения, синхронные наводки) после времени установления 3, от считываемого от точки на фронте ПХ, расположенной на уровне 0,1, не должна превышать 1,5%.
2.6 Параметры входа канала вертикального отклонения:
а) входное сопротивление 1 0,03 МОм;
б) входная ёмкость, параллельная входному сопротивлению, не превышает 25 пФ
в) входное сопротивление с выносным делителем 1: 10 101 МОм с ёмкостью, параллельной входному сопротивлению, 102 пФ;
г) вход закрытый и закрытый.
2.7 Коэффициент отклонения устанавливается одиннадцатью ступенями от 0,005 до 10V/дел. с плавной регулировкой коэффициента отклонения относительно калиброванного положения не менее чем в 2,5 раза.
2.8 Нелинейность отклонения не превышает 10%
2.9 Пределы перемещения луча по вертикали не менее 64 мм.
2.10 Допускаемое суммарное значение постоянного и переменного напряжения исследуемого сигнала на закрытом входе усилителя вертикального отклонения (УВО) 300 В.
2.11 Максимальная допускаемая амплитуда исследуемого сигнала не превышает:
а) при работе без выносного делителя 60 В
б) при работе с выносным делителем 300 В.
2.12 Минимальное значение исследуемого сигнала, при котором обеспечивается класс точности осциллографа, не более 15 мВ.
2.13 Минимальная длительность исследуемого временного интервала , при которой обеспечивается класс точности осциллографа, не более 35 нс.
2.14 Предел допускаемой основной погрешности измерения напряжения не превышает 5% в нормальных условиях применения и 6% в рабочих условиях применения.
2.15 Значение коэффициента развертки: 0,01; 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 50 мкс/дел.; 0,1; 0,2; 0,5; 1; 2; 5; 10; 20; 50 мс/дел.
2.16 Предел допускаемой основной погрешности измерения временных интервалов во всем диапазоне развертки ( кроме растянутой ) при размере изображения по горизонтали не менее двух делений не превышает 5% в нормальных условиях применения и 6% в рабочих условиях применения.
2.17 Внешняя синхронизация развертки осуществляется гармоническими сигналами частотой 10 Гц до 50 МГц при размахе напряжения сигнала от 0,5 до 30 В и импульсными сигналами обеих полярностей длительностью от 0,05 мкс до 1 с при амплитуде напряжения сигнала от 0,5 до 30 В. В режиме автозапуска синхронизации осуществляется сигналами частотой не менее 30 Гц.
2.18 Канал Z обеспечивает наблюдение яркостных меток при подаче на его вход среднеквадратичного значения испытательного напряжения от 1,5 до 20 В в полосе частот от 20 Гц до 10 МГц.
2.19 Параметры входа Z:
а) входное сопротивление 505 кОм;
б) входная емкость, параллельная входному сопротивлению, не более 140 пФ.
2.20 Сопротивления изоляции цепей питания между входом сетевого разъема и корпусом осциллографа не менее:
а) 20 МОм в нормальных условиях
б) 5 МОм при повышенной температуре
в) 2 МОм при повышенной влажности
2.21 Осциллограф сохраняет свои технические характеристики в пределах норм , установленных в ТУ , при питании его от сети переменного тока :
а) напряжением 22022 В, частотой 500,5 Гц, 60 Гц
б) напряжением 1155,75/22011 В частотой 400 Гц
2.22 Осциллограф обеспечивает свои технические характеристики в пределах норм, установленных ТУ после времени установления рабочего режима, равного 15 мин.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12