Если к входу синхронизации не подключено внешних устройств или на выходе внешнего устройства поддерживается напряжение более 4 В, то транзистор VT1 открыт, на входе элемента DD7.1 удерживается уровень логического нуля. После инвертирования логическим элементом DD7.1 уровень логической единицы подается на вход «D» триггера DD8.1. Состояние триггера не изменяется, он остается постоянно в состоянии логической единицы, и схема синхронизации не оказывает влияния на работу схемы запуска.
При установке на входе синхронизации низкого уровня напряжения, транзистор VT1 закрывается, и на выходе логического элемента DD7.1 устанавливается уровень логического нуля. При завершении цикла измерения в момент формирования импульса записи кода «9» в счетчики DD1 – DD5 делителя частоты, уровень логического нуля записывается в триггер DD8.1. Выходной сигнал этого триггера блокирует вход элемент DD6.3. Выход элемента DD6.3 остается в состоянии логической единицы, и удерживает счетчики делителя частоты в состоянии «9».
Процесс измерения не запускается до тех пор, пока на вход синхронизации не поступит фронт напряжения. При поступлении фронта напряжения на вход синхронизации, транзистор VT1 открывается, и на выходе логического элемента DD7.2 формируется переход с состояния логической единицы в состояние логического нуля. Это спад напряжения через дифференцирующую цепь C21, R17 подается на вход «S» триггера DD8.1 и устанавливает его в единичное состояние. Снимается блокировка с входа логического DD6.3, и разрешается работа делителя частоты DD1 – DD5. Процесс измерения напряжения запускается. До завершения эталонного интервала времени Т0 состояние схемы запуска и схемы синхронизации не изменяется.
На погрешность измерения цифрового вольтметра будет влиять точность и температурная стабильность резисторов входного делителя напряжения R1 – R4. Поэтому для входного делителя используем прецизионные резисторы типа С2-29В с допустимой погрешностью сопротивления ± 0,05 % и температурным коэффициентом сопротивления 15*10-6 Ом / °С.
Данные резисторы выпускаются с номинальными сопротивлениями по ряду Е192. Поэтому резисторы R1 – R3 должны быть составлены из двух последовательно включенных резисторов.
В качестве операционных усилителей в схеме цифрового вольтметра используем операционные усилители AD707 фирмы Analog Devices. Данные операционные усилители обладают исключительно низким смещением нуля, что позволяет отказаться от применения в электрической схеме дополнительных цепей коррекции. Максимальное смещение нуля указанных усилителей составляет 15 мкВ. Температурный дрейф нуля составляет 0,1 мкВ / °С.
В качестве согласующего усилителя DA4 используем инструментальный усилитель AD620 фирмы Analog Devices. Данный усилитель также обладает низким напряжением смещения нуля. Для этого усилителя максимальное напряжение смещения нуля составляет 50 мкВ, а температурный дрейф не превышает 0,6 мкВ / °С. Кроме того данный инструментальный усилитель позволяет подстраивать коэффициент усиления с помощью одного резистора (резистор R17 на принципиальной электрической схеме). При необходимости с помощью резистора R17 может быть откорректирован коэффициент передачи входной цепи цифрового вольтметра.
Преобразователь «напряжение-частота» построен на интегральной микросхеме КР1108ПП1. Данная микросхема имеет нелинейность в диапазоне 0 – 10 кГц не превышающую 0,01 %. Стабильность характеристики преобразователя «напряжение-частота» в основном зависит от стабильности внешних элементов R20, C23. Кроме того, для обеспечения высокой линейности преобразования конденсатор С23 необходимо выбирать с малой утечкой и малым коэффициентом диэлектрической абсорбции (полипропиленовый, полистирольный, поликарбонатный).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.