Времяимпульсный аналого-цифровой преобразователь.

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) – устройства, предназначенные для преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму. Принципиально не исключена возможность непосредственного преобразования различных физических величин в цифровую форму, однако эту задачу удаётся решить лишь в редких случаях из-за сложности таких преобразователей. На практике наиболее рациональным является способ преобразования различных по природе физических сигналов сначала в электрические, а затем уже с помощью преобразователей напряжение-код в цифровые. Именно эти преобразователи обычно имеют в виду, когда говорят об АЦП [1]. Вместе с АЦП появились цифровые измерительные приборы. Принципиально они очень близки к АЦП, но предназначены для самостоятельного применения: измерения напряжения, частоты, фазового сдвига, сопротивления и других физических величин[2]. Цифровые измерительные приборы представляют результат измерения в гораздо более удобной и наглядной форме по сравнению со стрелочными. Кроме того, исключается субъективная погрешность, обусловленная округлением результата при отсчете по положению стрелки на шкале. Исторически АЦП понадобились для того, чтобы связать управляемый объект с ЭВМ, однако их применение существенно расширилось. Вот лишь небольшой перечень областей применения АЦП: радиолокация, анализаторы спектра сигналов в системах связи, авиакосмические средства цифровой обработки данных, анализ структуры поверхностей и внутренних слоёв технических материалов, радионавигация, оптико-измерительные приборы, испытатели транзисторов, генераторы стандартных сигналов, управление процессами в промышленности, медицинское оборудование, радиолокация, термометрия, автоматическая регулировка усиления, сило- и массоизмерители, сейсмо- и георазведка, приборы для физических исследований, технологическое оборудование, калибраторы [3].

Введение 6 1 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 10 2 РАСЧЕТ НА СТРУКТУРНОМ УРОВНЕ 13 3 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 14 3.1 Генератор тактовых импульсов 14 3.2 Блок определения полярности 14 3.3 Делитель частоты 16 3.4 Ждущие мультивибраторы 17 3.5 Генератор линейно изменяющегося напряжения. 19 3.6 Счётчики импульсов 20 3.7 Регистровая память 22 3.8 Логические элементы 23 4 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ 24 5 АНАЛИЗ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 27 5.1 Диапазон входного напряжения 27 5.2 Время преобразования 27 5.3 Входное сопротивление 27 5.4 Автоматический режим работы 27 5.5 Погрешность преобразования 27 Список использованных источников 29 Приложение А. Функциональная схема однотактного АЦП А……………..............…...…...... 30 Приложение Б. Функциональная схема однотактного АЦП на микроконтроллере……….… 31 Приложение В. Функциональная схема однотактного АЦП Б………………....................…... 32 Приложение Г. Временные диаграммы работы АЦП ...........………………........................….. 33 Приложение Д. Технические требования к блокам ..............................................................…... 34

1 Бахтиаров Г.Д. и др. Аналого-цифровые преобразователи/ Д.Г. Бахтиаров, В.В. Малинин, В.П. Школин - М.: Советское радио, 1980.- 280 с. 2 Кончаловский В.Ю. Цифровые измерительные устройства: Учеб.пособие для вузов по спец. "Информ.-измерит.техн.".- М.: Энергоатомиздат, 1985.- 304 с. 3 Основы цифровой электроники [Электронный ресурс] / Аналого-цифровые преобразователи; – Электрон. дан. – 2004 – Режим доступа: http://stat.bashedu.ru/wsap/posobie/index.htm, свободный. — Загл. с экрана.— Яз. рус. 4 Системы автоматизации [Электронный ресурс] / Документация/ Основы построения АСУ ТП – Электрон. дан. – 2000 – Режим доступа: http://sysavt.h11.ru/index.html, свободный. — Загл. с экрана.— Яз. рус. 5 Приборы времяимпульсного преобразования/ Метод указания по курсовому проек-ю/ Сост. Г.С. Кривой.- Омск, 1987.- 16 с. 6 Algonquincollege [Электронный ресурс]/ Course Web Pages/ saurioc/ Electronics 3/ A to D Converters Notes – Электрон. дан. – 2000 – Режим доступа: http://elearning.algonquincollege.com/, свободный. — Загл. с экрана.— Яз. англ. 7 Zilog official site [Электронный ресурс] /Zilog Design concepts/ Z8 Application ideas– Электрон. дан. – 2000 – Режим доступа: www.zilog.com, свободный. — Загл. с экрана.— Яз. англ. 8 Электротехника и электроника [Электронный ресурс]– Электрон. дан. – 2000 – Режим доступа: //asoiusrv/Public/Электротехника_и_электроника, кафедральный доступ. — Загл. с экрана.— Яз. рус. 9 Микросхемы ТТЛ: Справочник –ДМК-Пресс, 2001.—Т. 1-2. 10 Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/ С.В.Якубовский, Л.Н.Ниссельсон, В.И. Кулешова и др./ под ред. С.В.Якубовского. –Радио и связь, 1989.—496 с.: ил. 11 Тарабрин Б.В. Интегральные микросхемы: Справочник – 2-е изд., испр. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 528 с., ил.