Разработка АЦП двойного интегрирования.

Каскад сравнения также выполнен на основе двух компараторов выходы которых объедены схемой логического «ИЛИ-НЕ» К1561ЛЕ5, выполненной также по КМОП технологии. Для обратного инвертирования сигнала мы использовали схему логического «НЕ» К1561ЛН4.
Использование двух компараторов обусловлено необходимостью преобразования, как положительных аналоговых сигналов, так и отрицательных. В зависимости от полярности подаваемого на вход сигнала замыкается ключ S6, S7, что обеспечивает подключение соответствующего компаратора.
Так как выходные сигналы аналоговой части схемы АЦП соответствуют сигналам КМОП уровня для напряжения питания 10 В, то дополнительных преобразователей уровня для согласования аналоговой части с цифровой – не требуется.
6. Выводы
Нами была разработана в соответствии с заданием на курсовое проектирование схема АЦП с двойным интегрированием, 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.
Цифровую часть схемы так же как и аналоговую мы построили на элементах соответствующих КМОП технологии (в «старых» книгах КМДП), что также позволило нам избежать дополнительных схем для преобразования уровня.
В случае если бы мы использовали в цифровой части элементы соответствующие ТТЛ технологии, то проблему согласования уровней можно было решить так же путем применения операционных усилителей, изменив уровни Uпит до ( 5 В или включив соответственно между согласуемыми выводами микросхему-преобразователь уровня. Так для преобразования КМОП в ТТЛ потребовалась бы интегральная схема К176ПУ1, а для преобразования ТТЛ в КМОП – К176ПУ8. Справочные данные по этим схемам можно найти в справочнике Нефедова А.В.
В заключении хочется отметить, не секрет, что мы изобрели велосипед, потому что схема, которую мы спроектировали, реализована в интегральной схемах К572ПВ2, К572ПВ5 (АЦП двойного интегрирования с автоматической коррекцией нуля). Однако мы пошли по своему принципу реализации обработки входного сигнала.
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.
Приложение А (справочные данные)
К544УД1
Электрические параметры
1 Номинальное напряжение питания (15 В 10 %
2 Выходное напряжение при Uп = ( 15 В ≥| ( 12| В
3 Напряжение шумов приведенное ко входу при Uп = 15 В ≤ 5 мкВ
4 Напряжение смещения нуля при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В ≤ 20 мВ
5 Средний входной ток при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В ≤ 0,05 нА
6 Разность входных токов при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В ≤ 0,02 нА
7 Ток потребления при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В ≤ 2,5 мА
8 Коэффициент усиления напряжения при Uп= 15 В, Uвых= 4 В ≥200000
9 Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений
при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В, Uвх= 5 В ≥ 80 дБ
10 Коэффициент влияния нестабильности источников питания
на напряжение смещения нуля при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В ≤100 мкВ/В
11 Средний температурный дрейф разности входных токов
при Uп= 15 В, в диапазоне от -45 до 70 ° C ≤ 25 нА/ ° C
12 Средний температурный дрейф напряжения смещения нуля
при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В ≤ 30 мкВ/ ° C
13 Частота единичного усиления при Uп= 15 В, Uвых= 0,02 В ≥ 1 МГц
14 Максимальная скорость нарастания выходного напряжения
при Uп= 15 В, Uвых=-10 В, Uвх=-10 В ≥ 5 В/мкс
15 Входное сопротивление ≥1,5 · 1011 Ом


Предельно допустимые режимы эксплуатации
1 Напряжение источников питания Uп1, Uп2 ( (13,5...16,5) В
в предельном режиме ( (7...16,6) В
2 Входные дифференциальные и синфазные напряжения (10 В
в предельном режиме (12 В
3 Максимальная рассеиваемая мощность в
диапазоне температур от -45 до +70 ° C ≤200 мВт
4 Сопротивление нагрузки ≥2 кОм
в предельном режиме ≥1 кОм
5 Емкость нагрузки ≤500 пФ
6 Температура окружающей среды -10...+70 ° C

К554СА3


К1561КТ3


КР1561АГ1

К1561ЛЕ5


К1561ЛН4

К1561ЛИ2


КР1561ИЕ10


КР561ИР6









10