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Anwendung des ADC KR572PV5. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anwendung von Mikroschaltungen

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Der Zweck des ADC KR572PV5 besteht darin, die Spannung eines analogen Signals in digitale Form umzuwandeln, um den Signalpegel anschließend auf einer digitalen Anzeige anzuzeigen. Das Gerät ist für die Zusammenarbeit mit einer vierstelligen Flüssigkristall-Digitalanzeige ausgelegt. Die Mikroschaltung KR572PV5 wird in CMOS-Technologie hergestellt.

Der Konverter (Abb. 1) besteht aus analogen und digitalen Teilen. Der analoge enthält elektronische Schalter S1-S11, einen Puffer-Operationsverstärker DA1, der im Repeater-Modus arbeitet, einen Integrator am Operationsverstärker DA2 und einen Komparator DA3. Der Digitalteil umfasst Generator G1, Logikbaustein DD1, Impulszähler DD2, Speicherregister mit Ausgangsdecoder DD3.

Anwendung des ADC KR572PV5
Abb.1 (zum Vergrößern anklicken)

Der Wandler arbeitet nach dem Prinzip der doppelten Integration, wonach ein entladener Integrationskondensator Sint zunächst für eine bestimmte Zeit mit einem zur gemessenen Spannung proportionalen Strom aufgeladen und dann mit einem bestimmten Strom auf Null entladen wird. Die Zeit, während der sich der Kondensator entlädt, ist proportional zur gemessenen Spannung. Diese Zeit wird mit einem Impulszähler gemessen; Von seinem Ausgang werden Signale an die Anzeige gesendet.

Die gemessene Spannung Uin wird dem Eingang des Konverters zugeführt (Pin 30 und 31). und am Ausgang 36 und 35 - beispielhaft Uarr. Der Messzyklus (Bild 2) besteht aus drei Phasen – Signalintegration, d. h. Laden des Integrierkondensators (ICC), Entladen des Integrierkondensators (RIC) und automatische Nullpunktkorrektur (ACC). Jede Stufe entspricht einem bestimmten Schalten der Elemente des Wandlers, das durch Schalter S1–S11 an Transistoren der MOS-Struktur durchgeführt wird. Auf dem Diagramm von Abb. 1 die beschriftungen an den schaltern geben an, in welcher phase die "kontakte" geschlossen sind. Die durch den Zähler D02 genau eingestellte Dauer der Stufe ist proportional zur Periode der Taktfrequenz ft.

Anwendung des ADC KR572PV5
Ris.2

Während der Stufe des ZIK, die 4000 Perioden der Taktfrequenz dauert, wird das Eingangssignal über die Schalter S1, S2 und den Trennverstärker DA1 dem Eingang des Integrators DA2 zugeführt. Dies bewirkt eine Ladungsakkumulation auf dem Sint-Kondensator, proportional und im Vorzeichen entsprechend der angelegten Eingangsspannung. Die Spannung am Ausgang des Integrators OA2 ändert sich mit einer konstanten Rate proportional zum Eingangssignal.

Angenommen, zu Beginn der ZIK-Stufe sind die Ladung der Kondensatoren Sint und Sakn und die Null-Vorspannung des Operationsverstärkers DA1-DA3 gleich Null (Sakn ist der Speicherkondensator der automatischen Nullkorrektureinheit). Da der Eingangsstrom des DA2-Integrators klein ist, gibt es keine Spannungsänderung über dem Kondensator Sakn und beeinflusst den Integrationsprozess tatsächlich nicht. Der Kondensator Sobr bleibt vom vorherigen Zyklus von der Referenzspannungsquelle auf Uobr geladen. Am Ende der ZIK-Stufe bestimmt der Komparator DA3 das Vorzeichen der Eingangsspannung durch das Vorzeichen der Spannung am Ausgang des Integrators DA2. Die Empfindlichkeit des DA3-Komparators ist so, dass er die Polarität des Eingangssignals korrekt bestimmt, selbst wenn das Signal deutlich kleiner als ein Zählwert ist.

Wenn der Konverter in der RIC-Stufe arbeitet, wird das Eingangssignal zum Integrator DA2 nicht empfangen. Die Schalter S7, S8 oder S6, S9 sind mit ihrem Eingang durch den auf die Referenzspannung geladenen Kondensator Sobr verbunden, und zwar in einer solchen Polarität (das ist der Grund für die Wahl des einen oder anderen Schalterpaars), an der sich der Kondensator Sint befindet entlassen.

Die Entladung dauert so lange, bis der Kondensator Sint vollständig entladen ist, d. h. die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers DA2 Null wird. In diesem Moment wird der parallel zum Sint-Kondensator geschaltete DA3-Komparator getriggert und vervollständigt die RIC-Stufe. Die Ladung der Kondensatoren Sobr und Sakn ändert sich praktisch nicht. Die Entladezeit des Kondensators Sint, ausgedrückt als Anzahl der Taktimpulsperioden, ist das Ergebnis der im Zähler DD2 aufgezeichneten Messung. Der Zählerstand wird in das DD3-Register geschrieben, und dann werden die Signale nach Dekodierung in einen siebenelementigen Code an die Anzeige gesendet.

Wenn das Vorzeichen der Spannung Uin dem in Abb. In 1 gibt das Element g1 des Indikators HG1 ein Minuszeichen an. Bei Überlastung bleiben nur die Ziffer 1 in der höchstwertigen Stelle und das Minuszeichen (für negative Spannung) auf dem Display.

Die AKN-Stufe beginnt mit der Beendigung des Zählers DD2, wenn die Logikvorrichtung DD1 "die Kontakte schließt" der Schalter S3, S4 und S11. Das resultierende Nachführsystem sorgt für das Laden der Kondensatoren Sint und Sakn auf eine Spannung, die den "Null"-Offset der Operationsverstärker DA1-DA3 kompensiert. Sie bleibt während der nächsten beiden Stufen des ZIK und RIK unverändert. Dadurch reduziert sich der Fehler auf den Eingang aufgrund der "Null"-Verschiebung und dessen Temperaturdrift übersteigt 10 µV nicht.

Der Betrieb aller Konverterknoten wird durch den eingebauten Taktgenerator gesteuert. Die Wiederholungsrate seiner Impulse wird durch das externe Element Rg und Cr bestimmt. Zur Unterdrückung von Netzstörungen mit Frequenzwerten, die Vielfache von 50 Hz sind, sollte die Taktfrequenz so gewählt werden, dass bei der Integration, gleich 4000 Perioden des Taktgenerators Tt, eine ganzzahlige Zahl Nc von Netzspannungsperioden passt (die Dauer von die Netzperiode beträgt 20 ms).

Somit ist 4000Тт = 20 Nc ms, wobei Nc = 1, 2, 3 usw. Also 1m = 1/Tm = 200/Nc kHz, also 200, 100, 67, 50, 40 kHz; kleinere Werte werden normalerweise nicht verwendet. Die Nennwerte der Frequenzeinstellschaltungen des Taktgenerators werden nach der Formel Cr = 0,45 / ft * Rg berechnet. Um die Frequenzstabilität zwischen den Klemmen 39 und 40 zu erhöhen, kann ein Quarzresonator eingebaut werden (in diesem Fall werden die Elemente Rg und Cr nicht benötigt). Wenn der Konverter von einem externen Generator betrieben wird, werden Taktimpulse an den Pin angelegt. 40; Stift. 38 und 39 bleiben frei.

Die Eingangsspannungsgrenzen des Geräts hängen von der Referenzspannung Uobr ab und werden durch das Verhältnis Uin.max=±1,999 Uobr bestimmt. Die aktuellen Messwerte des Indikators sollten als Zahl gleich 1000 Uin / Uobr ausgedrückt werden, in der Praxis sind sie jedoch um 0,1 ... 0,2% niedriger. Die Messperiode bei einer Taktfrequenz von 50 kHz beträgt 320 ms. Mit anderen Worten, das Gerät führt 3 Messungen pro Sekunde durch.

Eine typische Schaltung zum Einschalten des Konverters, seine Verbindung mit einer Flüssigkristallanzeige und vier EXKLUSIV-ODER-Elementen, die zur Steuerung der Dezimalpunkte der Anzeige erforderlich sind, ist in Abb. 3 dargestellt. 7. Der Konverter ist für eine unipolare Stromversorgung mit einer stabilen Spannung im Bereich von 10 bis 1 V ausgelegt. Der positive Draht der Stromquelle ist mit dem Pin verbunden. 26 und negativ - an den Stift. 9. Bei einer Versorgungsspannung von 1 V ± 25 % und einer Umgebungstemperatur von 5 + 1,8 ° C überschreitet die maximale Stromaufnahme 100 mA nicht, während der Wandlungsfehler nicht mehr als eine niedrigstwertige Ziffer beträgt. Der Eingangswiderstand wird nur durch Leckage bestimmt und übersteigt XNUMX MΩ deutlich.

Anwendung des ADC KR572PV5

Der Konverter ist mit zwei eingebauten Netzteilen ausgestattet, eines mit einer Spannung von 2,9 ± 0,5 V und das zweite mit etwa 5 V. Das Plus des ersten ist mit dem Pin verbunden. 1 und minus - mit Stift. 32 (dieser Ausgang wird als gemeinsame Leitung des analogen Teils des Wandlers betrachtet). Die zweite Quelle hat ein Plus am selben Pin. 1 und Minus - auf Pin 37.

Die erste (drei Volt) Quelle wird verwendet, um eine Referenzspannung unter Verwendung eines Widerstandsteilers zu erzeugen. Die Änderung der Ausgangsspannung dieser Quelle, wenn die Versorgungsspannung der Mikroschaltung innerhalb von 7,5 ... 10 V schwankt, überschreitet 0,05% nicht; der Spannungstemperaturkoeffizient ist positiv und übersteigt 0,01 % /°C nicht. Diese Parameter des Wandlers sorgen für eine sehr hohe Genauigkeit des auf seiner Basis gebauten Multimeters beim Betrieb unter Laborbedingungen (mit Schwankungen der Lufttemperatur innerhalb von 15 ... 25 ° C) und sind für viele Messungen in einem größeren Temperaturbereich durchaus akzeptabel .

Gleichzeitig ist die Ausgangsimpedanz der Quelle ziemlich groß - bei einem Laststrom von 1 mA sinkt die Spannung an ihrem Ausgang um etwa 5%, bei 3 mA um 12%. Daher wird die angegebene Spannungsstabilität nur bei konstanter Belastung realisiert. Wenn die Last an den Pin angeschlossen ist. 26 und 32 darf der Laststrom 10 µA nicht überschreiten. Diese Eigenschaft der Quelle ermöglicht es Ihnen, eine bipolare Stromversorgung des Konverters [1] zu organisieren, bei der der gemeinsame Draht der beiden Arme der Stromversorgung mit dem Pin verbunden werden muss. 32, der Draht der negativen Schulter - zum Stift. 26, positiv - an den Stift. eines; Versorgungsspannungsgrenzen - 1x (2 ... 3,5) V.

Die zweite (fünf Volt) Quelle dient dazu, die Steuerschaltungen der Flüssigkristallanzeige mit Energie zu versorgen. Der positive Ausgang dieser Quelle ist vyv. 1, negativ - Stift. 37. Die Spannungsstabilität der Quelle ist etwa zehnmal schlechter als die einer Drei-Volt-Quelle. Die Belastbarkeit ist ebenfalls gering - bei einem Laststrom von 10 mA sinkt die Ausgangsspannung um 1 V, sodass sie fast ausschließlich zur Versorgung der Mikroschaltung verwendet werden kann, die das LCD steuert.

Am Ausgang F erzeugt der Wandler eine Folge von Rechteckimpulsen vom Typ "Mäander" mit einer Frequenz, die 800-mal kleiner ist als die Taktfrequenz (62,5 Hz bei fò = 50 kHz). An den Ausgängen, die mit den Elementen der Anzeigeziffern verbunden sind, hat die Spannung die gleiche Amplitude, Form und Frequenz, ist aber für unsichtbare Elemente in Phase mit der Spannung am Ausgang F und für sichtbare Elemente phasenverschoben. Der Low-Pegel dieser Impulse entspricht -5 V (Pin 37), der High-Pegel entspricht Null (Pin 1).

Zur Abstimmung des Taktgenerators ist es zweckmäßig, wenn die Taktfrequenz am Ausgang F gleich der Netzfrequenz ist. Das Oszilloskop, auf dessen Bildschirm sie beobachtet werden, wird vom Netz synchronisiert, und der Taktgenerator wird auf eine Frequenz (nahe 40 kHz) abgestimmt, bei der das Bild praktisch bewegungslos wird.

Um vier Dezimalpunkte zu steuern, sind zusätzlich vier EXKLUSIV-ODER-Gatter (DD1 in Fig. 3) erforderlich. Sie wiederholen die "Mäander"-Phase für nicht angezeigte Kommas und invertieren sie für dasjenige, das sichtbar sein sollte.

Um ein bestimmtes Komma anzuzeigen, genügt es, den entsprechenden Komma-Steuereingang mit dem Pin zu verbinden. 1 - ein gemeinsamer Punkt der Stromquellen (der Rest der Eingänge bleibt frei).

Bei Verwendung des DD1-Chips bedeutet dies, dass ein High-Pegel an den ausgewählten Eingang angelegt wird.

Wie bereits erwähnt, misst der ADC auf dem KR572PV5-Chip das Verhältnis der Spannungswerte an den Eingängen Uin und Uobr. Daher gibt es zwei Hauptoptionen für seine Anwendung. Die traditionelle Option - die Spannung Uobr bleibt unverändert, Vin variiert innerhalb von ±2Uobr (oder von 0...2Uobr) [1-5]. Die Spannungsänderung am Kondensator Sint und am Ausgang des Integrators DA2 (Abb. 1) für diesen Fall ist in Abb. 4a. Bei der zweiten Variante bleibt die Spannung Uin konstant, aber Uobr ändert sich. Diese Variante wurde in [6] verwendet und in Abb. 4,6. Auch eine gemischte Variante ist möglich, wenn sich sowohl Uin als auch Uar bei einer Messwertänderung ändern (Bild 3 in [7]).

Anwendung des ADC KR572PV5
Ris.4

Die Spannung an den Ein- und Ausgängen der OU, die Teil des Umrichters sind, sollte diese nicht über die Grenzen der linearen Betriebsweise bringen. Typischerweise werden Grenzwerte von ±2 V angezeigt, d. h. die Spannungsänderung relativ zum analogen gemeinsamen Leiter bei Verwendung der eingebauten Referenzspannungsquelle. Reis. 4 zeigt, dass die höchste Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers DA2 durch die maximale Spannung am Eingang Uin des Wandlers bestimmt wird. Das Vorzeichen der Spannung am Ausgang des Integrators relativ zum Pin. 30 ist dem Vorzeichen der Spannung am Pin entgegengesetzt. 31, und der Uint-Wert kann mit der Formel berechnet werden:

Uint=4000Uin/(Sint*Rint*ft). (eines). Die Spannung in dieser Formel wird in Volt ausgedrückt, die Kapazität in Mikrofarad, der Widerstand in Kiloohm und die Taktfrequenz in Kilohertz.

Wir stellen sofort fest, dass die Spannung an ihm geringer sein muss als die Spannung zwischen den Stiften, um den normalen Entlademodus des Kondensators Sint sicherzustellen. 1 und 32 mit einem Spielraum von 0,2 ... 0,3 V. Daher sollte es bei einer unipolaren Stromversorgung der Mikroschaltung und 2 ... 3 V (abhängig von den Versorgungsspannungen) nicht mehr als 4 V betragen - bei a zweipolig. Um eine maximale Messgenauigkeit zu gewährleisten, ist es wünschenswert, dass sich einer der Extremwerte der Spannung am Sint-Kondensator, die sich über einen weiten Bereich ändert, dem maximal möglichen nähert. Dies bestimmt die richtige Wahl der Elemente des Integrators Sint und Rint: Synt*Rint=4000Uin/(Uint*ft), (2), wobei die Dimensionen die gleichen wie in (1) sind.

Empfohlene Widerstandswerte Rint = 40...470 kOhm, und für die maximale Spannung Uin müssen Sie Rint näher an der Obergrenze wählen, für das Minimum - an der Untergrenze. Die Kapazität des Synth-Kondensators beträgt normalerweise 0,1...0,22 µF.

Um die Messgenauigkeit zu verbessern, wird empfohlen, einen der Ausgänge der Quellen der Mess- und Referenzspannung an die analoge gemeinsame Leitung anzuschließen. Es ist jedoch von praktischem Interesse, die Wandlereingänge differentiell mit ihren jeweiligen Quellen zu verbinden, wenn keiner der Eingangsanschlüsse mit Masse verbunden ist. In diesem Fall kann die Gleichtaktspannung (die Gleichtaktspannung am Eingang ist das arithmetische Mittel zweier Spannungswerte, die an einem Eingangsanschluss und am anderen relativ zu einem beliebigen Stromkabel gemessen werden) am Eingang einen beliebigen Wert annehmen von Null bis Upit.

Das Ausgangssignal eines idealen elektronischen Geräts ist unabhängig von der Gleichtaktspannung an seinem Eingang. Ein solches Gerät soll die Gleichtaktstörspannung vollständig unterdrücken. In einem realen Gerät ist die Gleichtaktspannungsunterdrückung nicht vollständig, was zu allerlei Fehlern führt.

Die Gleichtaktspannungsunterdrückung an den Eingängen des KR572PV5-Wandlers beträgt laut Pass 100 dB, es werden jedoch keine zulässigen Grenzen angegeben, bei denen der ADC noch die angegebene Genauigkeit einhält. Daher wurden die Grenzen der Gleichtaktspannung der Eingänge Uin und Uobr experimentell bestimmt. Die Spannung Uobr wird gleich 100 mV, Uin - 195 mV, Taktfrequenz - 50 kHz, Synth - 0,22 μF, Rint - 47 kOhm gewählt. Für eine solche Kombination von Parametern beträgt die Spannung Uint am Ausgang des Integrators DA2 und am Kondensator Sint am Ende der ZIK-Stufe, berechnet nach Formel (1), 1,55 V.

Das Experiment bestand darin, dass mit Hilfe von zwei stabilisierten Stromquellen die Gleichtaktspannung eines der Eingänge variiert und der Spannungsmessfehler entsprechend den Angaben der Anzeigetafel abgeschätzt wurde. Die Gleichtaktspannung des anderen Eingangs und die Werte von Uin und Uobr blieben mittels Widerstandsteiler fest. Dann wurde der andere Eingang auf die gleiche Weise untersucht.

Im Versuch stellte sich heraus, dass die Eingangsgleichtaktspannung Uobr im vollen Bereich der Versorgungsspannung verändert werden kann, vorausgesetzt Uobr<2 V und Beibehaltung der angegebenen Polarität (Bild 3). Die Spannung an jedem der Eingangsanschlüsse darf das Intervall nicht überschreiten.

Bei der Eingabe Uin ist die Situation komplizierter. Hier sind zwei Fälle zu betrachten.

Hat das Eingangssignal die Polarität entsprechend Abb. 1 und 3, die Spannung am Pin. 31 sollte kleiner (negativ) als Pin 1 sein, nicht kleiner als 0,6 V. Dies wird durch den Bereich des linearen Betriebs des Operationsverstärkers DA1 als Folger bestimmt. Am Ende der ZIK-Stufe wird die Spannung am Ausgang des Integrators DA2 (Pin 27) Uint kleiner als der Pin. 30. Das Verhältnis der Spannungspegel an den Klemmen wird durch das Diagramm in Abb. 5 veranschaulicht. XNUMXa - dicke Linie im unteren rechten Teil.

Anwendung des ADC KR572PV5
Ris.5

Wenn sich die Eingangsgleichtaktspannung der unteren Grenze des Intervalls Upit nähert, beginnt sich die Nichtlinearität des Betriebs des Operationsverstärkers DA2 auszuwirken. Für den Operationsverstärker an CMOS-Transistoren ist der Bereich des linearen Betriebs von Der Operationsverstärker liegt nahe an der vollen Versorgungsspannung, daher sollte die Spannung an Pin 30 größer bleiben als an Pin 26, um den Uint-Wert plus einen kleinen Rand (ca. 0,2 V) - die zweite dicke Linie im unteren linken Teil Abb. 5, ein.

Bei entgegengesetzter Polarität des Eingangssignals ist die Spannung am Ausgang des Integrators um Uint höher als am Pin. 30 (Abb. 5,6), daher bestimmt er die zulässige Spannung am Pin. 30 in der Nähe der oberen Grenze der Spannung am Pin. 1. Es wurde experimentell festgestellt, dass die Spanne auch nicht weniger als 0,2 V betragen sollte, daher muss für Uint \u1,55d 1 V die Differenz Uvy.30 - Uvy.1,75 XNUMX V überschreiten.

Mit der Annäherung der Gleichtakt-Eingangsspannung Uin an die Spannung am Pin. 26 Wieder beginnt die Hauptrolle, den zulässigen Bereich des linearen Betriebs des OS DA1 zu spielen. Der minimal zulässige Unterschied Uvyv.31 - Uvyv.26 - etwa 1 V (Abb. 5,6).

Somit zeigen die dicken Linien die Extrempositionen der Summe Uint + Uin auf der Spannungskoordinatenachse sowohl für die eine als auch für die andere Polarität Uin.

Aus den erhaltenen Ergebnissen folgt, dass zur Messung der Signalspannung deren Gleichtaktanteil möglichst nahe an der Spannung am Pin liegt. 1 sollte die Signalquelle in der in Abb. 1 gezeigten Polarität angeschlossen werden. 3 und 26. Wenn die Gleichtaktkomponente nahe an der Spannung am Pin liegt. 0,5 muss die Polarität des Anschlusses umgekehrt werden. Bei variabler Polarität der Messspannung kann, um möglichst weite Grenzen der zulässigen Gleichtaktspannung zu erhalten, die Spannung Uint am Ausgang des Integrators durch Erhöhung der Kapazität beispielsweise auf 2 V reduziert werden des Kondensators Sint oder der Widerstandswert des Widerstands Rint gemäß Formel (XNUMX).

Wenn die Spannung am Eingang Uin während des Betriebs des ADC die Polarität nicht ändert, können Sie auf den Kondensator Collect verzichten. aber die beispielhafte Spannung muss an den Pin angelegt werden. 32 und einer der Pins zum Anschließen dieses Kondensators. Die beispielhafte Spannung kann als Plus an den Pin angelegt werden. 33 und minus - an den Stift. 32, jedoch muss dann die Polarität der Eingangsspannung umgekehrt werden. Der Indikator wird das Minuszeichen "hervorheben" (wenn natürlich dieses Element des Indikators verbunden ist).

In Fällen, in denen es unerwünscht ist, die Polarität des Anschlusses der Spannung Uin zu ändern, ist es möglich, die Spannung Uobr auf andere Weise anzulegen. - plus zu vyv. 32, minus - zum Stift. 34. Auf dem Display wird kein Minuszeichen angezeigt, aber die eingebaute Drei-Volt-Quelle wird für die Bildung einer vorbildlichen Spannung ungeeignet sein.

Um den Einfluss parasitärer Montagekapazitäten auf die Messgenauigkeit zu reduzieren, insbesondere bei hohen Werten der Gleichtaktspannung, wird empfohlen, auf der Leiterplatte einen Ringleiter vorzusehen, der den Installationsort der Sint-, Uint- und Sakn-Elemente abdeckt . Dieser Leiter ist mit dem Stift verbunden. 27 Chips. Bei Verwendung einer doppelseitigen Leiterplatte sollten Sie auf der der Ringleitung gegenüberliegenden Rückseite ein Folienschirmpad am selben Pin belassen. 27.

Kette R7C6 in Abb. 3 wird verwendet, um den Ausgang + Uin in den Fällen vor statischer Elektrizität zu schützen, wenn er an beliebige Elemente außerhalb des Gehäuses des Messgeräts und der Ausgang -Uin - an einen gemeinsamen Draht angeschlossen werden kann. Wenn es möglich ist, andere ADC-Eingänge mit externen Schaltkreisen zu verbinden, werden diese ebenfalls durch ähnliche Schaltkreise geschützt (wie dies beispielsweise im Multimeter [3] für den Uin-Eingang geschieht). Der Widerstandswert der Schutzwiderstände des Uoep-Eingangs muss auf 51 kΩ reduziert werden, da sonst die Einschwingzeit des Instruments zu lang wird.

Über die Kapazität der Kondensatoren Cobr und Saqn. Folgende Werte werden in verschiedener Literatur empfohlen: für eine maximale Eingangsspannung von 200 mV Collect = 1 μF, Saqn = 0,47 μF; das gleiche gilt für Uin \u2d 0,1V-0,047 und 35 Mikrofarad. Wenn während des Betriebs die Spannung Uobr (an den Pins 36 und 2,6,7 zugeführt) unverändert bleibt, kann zur Erhöhung der Genauigkeit des ADC die Kapazität Collect gegenüber den angegebenen Werten um ein Vielfaches erhöht werden, und wenn sie sich ändern kann (wie z Beispiel in [XNUMX]), ist es nicht wünschenswert, die Kapazität erheblich zu erhöhen, da dies die Zeit zum Einstellen der Messwerte verlängert.

Die Kapazität des Kondensators Sakn beeinflusst die Einschwingzeit der Messwerte nach Überlastung des Eingangs des Wandlers erheblich. Daher ist es wünschenswert, bei allen genannten Geräten (mit Ausnahme von Thermometern [4, 5], bei denen eine Überlastung praktisch ausgeschlossen ist) die oben empfohlenen Kapazitätswerte einzuhalten.

Der Sint-Integratorkondensator muss ein Dielektrikum mit geringer Absorption haben, z. B. K71-5, K72-9, K73-16, K73-17. Um die Einschwingzeit der Messwerte in Fällen zu verkürzen, in denen sich die Spannung an den Sovr- und Sakn-Kondensatoren ändern kann, ist es wünschenswert, dieselben Kondensatoren für sie zu verwenden. Wenn sich die Spannung an ihnen nicht ändert, dürfen Keramikkondensatoren verwendet werden, z. B. KM-6.

Da das Prinzip der doppelten Integration von Natur aus unempfindlich gegenüber Änderungen der Taktfrequenz oder der Integrationsrate ist (in vernünftigen Grenzen), gibt es keine besonderen Anforderungen an die Stabilität des Widerstands Rint und der frequenzeinstellenden Elemente des ADC-Generators. Die Widerstände des Teilers, der die Spannung Uobr bestimmt, müssen natürlich stabil sein.

Ich möchte jetzt kurz die Auswahl einiger Elemente, die in der Zeitschrift für digitale Messgeräte zum ADC KR572PV5, veröffentlicht in der Zeitschrift "Radio", veröffentlicht wurden, kommentieren und erläutern.

Multimeter [2]. Die Kapazität des Integratorkondensators C3 (Fig. 1) oder der Widerstandswert des Integratorwiderstands R35 kann verdoppelt werden, wodurch die Notwendigkeit entfällt, den Widerstand R35 auszuwählen. Dies ermöglicht Ihnen auch, die Taktfrequenz (50 kHz) einmalig während des Setups einzustellen, während Sie die Frequenz des Signals am Ausgang F (62,5 Hz) überwachen. Als Speicherkondensator C2 (Collect) kann Keramik KM-6 verwendet werden. All dies gilt für das Multimeter [3].

Kapazitätsmesser [7]. Es ist besser, die Kapazität des Integratorkondensators C11 (Abb. 1) auf 0,1 Mikrofarad zu reduzieren und C 14 (Sacn) auf 0,22 Mikrofarad zu erhöhen. Um die Einschwingzeit der Messwerte zu verkürzen, ist es ratsam, die Kondensatoren C 10 (Col) und C14 mit einem guten Dielektrikum zu wählen. Da sich das Vorzeichen der Spannung am Eingang Uin ADC nicht ändert, kann der Kondensator C10 ausgeschlossen werden. Dazu sollte der obere Anschluss des Kondensators C9 gemäß dem Schema auf den Pin geschaltet werden. 33 DD5-Mikroschaltkreise (Sie können nicht von Pin 36 trennen) und die Leiter auf Pin ändern. 30 und 31.

RCL-Meter [1]. Es ist wünschenswert, die Kapazität des Speicherkondensators C19 (Abb. 2) auf 1 Mikrofarad zu erhöhen, kann jedoch ausgeschlossen werden, indem der untere Ausgang des Widerstands R21 gemäß der Schaltung und dem Pin verbunden wird. 35 Mikroschaltung DD10 mit seinem Pin. 32, Trimmerwiderstand Motor - mit Pin. 33 und unter Austausch der Leiter untereinander zum Stift. 30 und 31; Widerstand R22 ist ebenfalls ausgeschlossen.

Und zum Schluss noch ein paar Worte zur Möglichkeit der Kombination von Strukturen. Die Versuchung einer solchen Kombination besteht darin, dass es nicht notwendig ist, für jedes Gerät eine teure Mikroschaltung und Anzeige zu kaufen, um eine ziemlich mühsame Baugruppe zusammenzubauen. Wir stellen gleich fest, dass alle Messgeräte bis auf [1, H] unempfindlich gegenüber der Taktfrequenz sind, wenn natürlich aus dem empfohlenen Bereich mit entsprechender Neuberechnung der Elementwerte gewählt wird. Um von einer Frequenz von 50 auf 40 kHz umzuschalten, reicht es aus, den Widerstand des Integratorwiderstands Screw um 20% zu erhöhen, bei einer Frequenz von 100 kHz die Kapazität der Kondensatoren Sint, Sobr, Sakn zweimal zu reduzieren.

Unter Beibehaltung der Nennwerte der Elemente des RCL-Meters [1] und der Frequenz seines Taktgenerators von 40 kHz kann jedes andere Gerät damit kombiniert werden, außer dem Kapazitätsmesser [7]. Umgekehrt ist bei einem Meter [7] mit obiger Präzisierung für Sint und Sakn und einer Taktfrequenz von 100 kHz jede andere Bauart außer [1] kombinierbar.

In Abwesenheit von ADC KR572PV5 oder Flüssigkristallanzeige IZhTs5-4/8 können die hier beschriebenen Messgeräte auf KR572PV2 und LED-Digitalanzeigen mit einer gemeinsamen Anode montiert werden, wie es beispielsweise in [8,9] getan wurde. Alle Empfehlungen des Artikels, den Sie gerade lesen, gelten auch für Geräte, die auf dem KR572PV2-ADC basieren. Beachten Sie, dass das Multimeter [8, 9] eine symmetrische Stromversorgung des Wandlers verwendet, sodass die Wahl des Werts Xin = 0,1 μF durchaus berechtigt ist.

In Geräten, die auf dem ADC KR572PV2 basieren, sollte eine separate Quelle von 4 ... 5 V für einen Strom von etwa 100 mA verwendet werden, um die LED-Anzeigen mit Strom zu versorgen. Sein Minuspol ist mit dem Pin verbunden. 21 Mikroschaltungen (digitaler gemeinsamer Draht), die nicht mit einem gemeinsamen analogen Draht verbunden werden müssen.

Beachten Sie, dass bei Verwendung von LED-Anzeigen deren Gesamtstrom, der durch die internen Schaltkreise des Wandlers fließt, von der angezeigten Zahl abhängt. Daher ändert sich während des Messvorgangs die Temperatur des Kristalls der Mikroschaltung, was die Spannung der Drei-Volt-Quelle erheblich ändert und die Genauigkeit der Messwerte verringert. Deshalb wird im Multimeter [8, 9] eine separate beispielhafte Quelle verwendet.

Die Anschlussmöglichkeit von Vakuum-Leuchtanzeigen an den ADC KR572PV2A ist in [4] beschrieben.

Literatur

1. Biryukov S. Digital meter RCL-Radio, 1996, Nr. 3, S. 38-41, Nr. 7, S. 62; 1997, Nr. 7, p. 32.
2. Biryukov S. Digitalmultimeter. - Radio, 1990, Nr. 9, p. 55-58.
3. Biryukov S. Digitalmultimeter. - Radio, 1996, Nr. 5, p. 32-34; Nr. 6, p. 32-34; 1997, Nr. 1, S. 52. Nr. 3, S. 54.
4. Tsibin V. Digitales Thermometer. - Radio, 1996, Nr. 10, p. 40, 1997, Nr. 4, S. 56, 1998, Nr. 1.C.50.
5. Biryukov S. Ein einfaches digitales Thermometer. - Radio, 1997, Nr. 1, p. 40-42.
6. Biryukov S. Simple digital megger.-Radio, 1996, Nr. 7, S. 32,33, 1998, Nr. 3, S. 32.
7. Biryukov S. Digitales Kapazitätsmessgerät. - Radio, 1995, Nr. 12, p. 32-34; 1996, Nr. 7, S. 62.
8. Biryukov S. Tragbares Digitalmultimeter. - Um dem Funkamateur zu helfen, Bd. 100 - DOSAAF, 1988. p. 71-90.
9. Biryukov S. Digitale Geräte basierend auf integrierten MOS-Schaltungen. - M.: Radio and communication, 1990:1996 (zweite Auflage).

Autor: S. Biryukov, Moskau; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru

Siehe andere Artikel Abschnitt Anwendung von Mikroschaltungen.

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Deutsche Städte dürfen Dieselautos verbieten 27.02.2018

Wie Sie wissen, hat man in Deutschland vorgeschlagen, die Zulassung von Autos mit Verbrennungsmotor nach 2030 zu verbieten. Mit dieser Maßnahme soll die Luftverschmutzung reduziert werden. Ein neuer Schritt in Richtung saubere Luft war die Entscheidung des Obersten Gerichtshofs, der deutschen Städten das Recht einräumt, den Verkehr von Fahrzeugen mit Dieselmotoren innerhalb ihrer Grenzen eigenständig zu untersagen.

Die Luftverschmutzung in Deutschland ist ein ernstzunehmendes Problem. Die regelmäßig festgestellte Überschreitung des MPC an Stickoxiden in Abgasen ist laut Experten die Ursache für 6000 bis 13000 Todesfälle pro Jahr.

Andererseits könnten sich die Verbote negativ auf Europas größten Automobilmarkt auswirken. Der Staat versichert jedoch, dass sich kurzfristig nichts ändern werde und in der Zwischenzeit über Entschädigungsmechanismen für diejenigen nachgedacht werde, die durch die Verbote Verluste erleiden würden.

Derzeit sind in Deutschland rund 12 Millionen Dieselfahrzeuge im Einsatz.

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