Разработка структурной, функциональной и принципиальной схем, страница 6

         Компаратор сравнивает выходной сигнал ЦАП с входным напряжением и выдает контроллеру команду сброс СЗР, если эта первоначальная оценка превышает величину входного сигнала; в противном случаи остается установленное значение СЗР. В следующем такте контроллер устанавливает в единичное значение (по старшинству) разряд, и снова, исходя из уровня входного сигнала, компаратор “решает”, сбрасывать  или остановить установку этого разряда. Преобразование продолжается аналогичным образом, пока не будет проведен последний МЗР. В этот момент содержимое РПП и выходного регистра является наилучшим двоичным приближением входного сигнала – это и есть выходной цифровой сигнал АЦП.

На рисунке 4.3 изображена структурная схема АЦП (а) и временная диаграмма сигналов (б).

          Выбранный нами АЦП последовательного приближения используемый в курсовом проекте – полупроводниковая БИС 12 разрядного маломощного АЦП К572 ПВ1. [8]

         Она является универсальным многофункциональным узлом для устройств аналогового вода вывода МПС низкого и высокого быстродействия. Совместно с внешним компаратором напряжения (КН) или ОУ, генератором тактовых импульсов МС выполняет функции АЦП ПП с выводом параллельного двоичного кода через выходные каскады с тремя состояниями, а так же умножающего ЦАП с параллельным и последовательными выводами информации.

         В составе МС имеется устройства для организации побайтового обмена информацией с 8-разрядной шиной данных МП. В режиме АЦП существует возможность организации синхронной и циклической работы ИС, произвольного уменьшения разрядности преобразователя.

         В своем корпусе МС имеет ЦАП и две группы прецизионных резисторов. Они предназначены для образования совместно с внешним ОУ функционально завершенных АЦП и ЦАП.

         Преобразование осуществляется за 12 тактов рабочих и 2 вспомогательных.

         Первый вспомогательный такт используется для синхронизации системы и установки системы в первоначальное состояние, второй для формирования сигнала “конец преобразования” и организации циклической работы.

         Считывание данных можно производить с момента появления положительного фронта сигнала “конец преобразования”.

         В аналого-цифровом преобразователе по схеме включения в режиме АЦП повышенного быстродействия КН работает в режиме сравнения токов АЦП и входного сигнала, что обеспечивает достижение максимального быстродействия. Полярность входного напряжения может быть любой и установлена соответствующим выбором полярности U_REF.

         Разрядность преобразователя может быть уменьшена до произвольного числа разрядов подачей на вход 27 повторного сигнала “Запуск” по окончании n+1 такта. Ток нагрузки логических выводов не должен превышать 40 мкА для сигналов высокого уровня и 400 мкА для сигналов низкого уровня. Опорное напряжение не должно превышать ±15 В, а напряжение питания 16,5 В.

УГО приведено на рисунке 4.4.

Условное графическое изображение микросхемы АЦП К572 ПВ1

Рис. 4.4

Таблица 4.2

Назначение выводов МС К572ПВ1

Номервывода	Назначение вывода	Номер вывода	Назначение вывода
1	Последовательный вход	29	Вход стробирования ЦАП
2	Вход управления СР	30	Цифровая земля
3	Напряжение источника питания Ucc1	31	Конечный вывод R-2R структуры
4-15	Цифровой вход-выход	32	Общий вывод резисторов R/2, R/4
16	Вход управления МР	40	Вывод резистора R/4
17	Вход управления режимом	41	Вывод резистора R/2
22	Выход Цикл	42	Опорное напряжение
23	Вход сравнения	43	Аналоговый вход 1
24	Напряжение источника питания Ucc2	44	Аналоговый вход 2
25	Вход таковых импульсов	45	Общий вывод резисторов аналоговых входов 1,2
26	Выход Конец преобразования	46	Аналоговый выход 1
27	Вход Запуск	47	Аналоговый выход 2
28	Вход Цикл	48	Аналоговая земля