Результирующий коэффициент усиления входного усилителя равен 10. Благодаря применению фильтра низких частот в составе входного усилителя исключено влияние переменного напряжения на показания цифрового вольтметра. Благодаря применению выпрямителя в составе входного усилителя, цифровой вольтметр позволяет измерять как положительные, так и отрицательные напряжения.
Преобразователь «напряжение-частота» выполнен на интегральной микросхеме КР1108ПП1. Этот интегральный преобразователь «напряжение-частота» относятся к классу интегрирующих преобразователей, поэтому обладают соответствующими достоинствами: хорошей точностью при минимальном числе необходимых прецизионных компонентов, низкой стоимостью, высокой помехоустойчивостью, малой чувствительностью к изменениям питающего напряжения, отсутствием дифференциальной нелинейности. Типовая схема включения и диаграммы сигналов преобразователя показаны на рисунке 3.
Рис. 3. Типовая схема включения и диаграммы сигналов
преобразователя «напряжение-частота» КР1108ПП1.
Стабильность характеристики преобразователя «напряжение-частота» зависит от стабильности внешних элементов R1, C2 и внутренних параметров микросхемы. Кроме того, для обеспечения высокой линейности преобразования конденсатор С1 необходимо выбирать с малой утечкой и малым коэффициентом диэлектрической абсорбции (полипропиленовый, полистирольный, поликарбонатный).
Преобразователь «напряжение-частота» содержит выходной каскад с открытым коллектором. Напряжение питания этого каскада выбирается из условия согласования с последующими цифровыми цепями. Допустимый ток его достаточен для управления светодиодом оптрона или обмоткой импульсного трансформатора в схемах гальванической развязки аналоговых входов. Выходной каскад содержит схему защиты выхода от короткого замыкания на источник питания, подключенный к резистору R2. Максимальный выходной ток низкого уровня не превышает 12 мА. Ток, потребляемый интегральным преобразователем «напряжение-частота» при напряжении питания + 15 В, минус 15 В, не превышает 10 мА.
Задающий генератор выполнен на элементах DD6.1, DD6.2 и кварцевом резонаторе Q1. Частота кварцевого генератора выбрана равно 100 кГц. Для увеличения нагрузочной способности задающего генератора, на его выходе установлен элемент DD7.4.
Делитель частоты обеспечивает формирование эталонного измерительного интервала Т0. В соответствии с заданием на курсовое проектирование время измерения напряжения составляет 1с. Для формирования такого временного интервала при частоте задающего генератора раной 100 кГц требуется делитель частоты с коэффициентом деления равным 100 000.
Делитель частоты выполнен на интегральных микросхемах DD1 – DD5 типа К155ИЕ2. Интегральная микросхема К155ИЕ2 представляет собой двоично-десятичный счётчик, содержащий четыре триггера. Первый триггер (вход С0, выход 1) работает как делитель на два частоты входной последовательности импульсов; остальные триггеры (вход С1, выходы 2,4,8) образуют делитель частоты на пять. Оба делителя работают самостоятельно.
Для организации делителя частоты на десять необходимо выход 1 соединить со входом С1. Входы R0 триггеров, объединённые логикой «И», служат для установки счётчика в нулевое состояние и выполняют функцию И-НЕ для сигналов высокого уровня. Для установки счётчика в нулевое состояние необходимо подать сигнал 1 на оба входа R0. Входы R9 триггеров, также объединённые логикой «И», служат для установки счётчика в состояние 9 (состояние выходов 1001) путём подачи на них уровня 1. Для работы счётчика в пересчётном режиме должен присутствовать уровень 0 (напряжение низкого уровня), хотя бы на одном из входов R0 и на одном из входов R9. Если в процессе работы счётчика предварительная установка в состояние 0 или 9 не требуется, то выводы 2, 3, 6 и 7 нужно заземлить. Результат деления появляется в виде сигналов на выходах 1, 2, 4, 8 соответствующих триггеров по отрицательному перепаду входного сигнала.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.