Разработка цифрового вольтметра двойного интегрирования с точностью до 0,003 процента, страница 4

3.6 ГЕНЕРАТОР СЧЕТНЫХ ИМПУЛЬСОВ

В качестве генератора счетных импульсов используем схему кварцевого автогенератора приведенную в [5]. Для реализации выше описанной схемы используем микросхему К561ЛE5. Ее данные приведены в [6]. Частота генератора определяется кварцевым резонатором. Генератор построен на элементах DD6.1 и DD6.2. Подстроенный конденсатор С1 необходим для точной установки частоты генерации (25 МГц). Элементы DD6.3 и DD6.4 используются в качестве буферных для  предотвращения влияния изменения нагрузки на частоту генератора. Резистор R19 применим МЛТ-0.125-470 Ом, конденсаторы: С1 - КП 4-25, С2 - К73-24-47пф, СЗ - К73-24-ЗЗОпф, С4 - К73-24-470пф. Схема генератора приведена на рисунке 3.6.1.

Рисунок 3.6.1 – Генератор счетных импульсов.

Для создания последовательности управляющих импульсов, необходимых для управления работой вольтметра, частотой 12.5 Гц применим устройство управления. В качестве него применим делитель частоты. Частота с генератора счётных импульсов поступает на делитель частоты, собранный на микросхемах DD1, DD2, DD3, DD4, DD5, DD6 и DD7 . В качестве данных микросхем используем двоично-десятичный счётчик К176ИЕ8, К176ЛЕ5, К176ЛИ2 включенный по схеме делителя частоты. Четыре счётчика включены по схеме делителя на 10 и один последний собран по схеме делителя с коэффициентом деления 4. Параметры микросхемы описаны в литературе [4]. В проекте для получения частоты 50 кГц из 500 кГц был последовательно включен один счетчик, осуществляющий деление на 10, и для получения частоты 12.5. Гц - три счетчика, которые делят на десять и один счетчик с коэффициентом деления на четыре. Схема генератора управляющих импульсов приведена на рисунке 3.6.2.


Рис.3.6.2 Устройство управления



3.7 Счетчик, дешифратор и индикатор

Счетчики в данном курсовом проекте используются для подсчета количества счетных импульсов, пришедших на вход временного селектора за время, пока триггер был  включен.

Дешифратор предназначен для преобразования четырехразрядного кода, имеющегося на выходе счётчика, в семисегментный код управления индикатором и дешифратор четырёхразрядного двоичного кода в сигнал семисегментного кода на микросхеме К176ИЕ4. Этот дешифратор предназначен для преобразования двоично-десятичного кода в код семисегментных индикаторов.

Для обеспечения заданной точности применим семиразрядную индикацию.

В качестве цифровых индикаторов будем использовать семисегментный индикатор АЛС324А.

Переключатель SA1.2 управляет запятой при изменения диапазона измерений.

Схема устройства приведена на рисунке 3.7.

Рисунок 3.7 – Счетчик, дешифратор и индикатор.



3.8 Блок питания

Для работы вольтметра необходим источник питания с напряжениями +15В, -15В, +5В. На основании [3] и [4] суммарная потребляемая мощность микросхем составляет:

по питанию +5В:≈ 2.34Вт -≈ 0. 468 А,

по питанию ±15В : ±0.6Вт -±0.04 А.

Эти значения получены путём простого суммирования потребляемой мощности каждого элемента отдельно для каждого напряжения. Исходя из этого, наиболее подходящим является трансформатор ТПП259-220-50 номинальной мощностью 31 ВА. Допустимый ток вторичных обмоток для напряжения +5В превышает потребляемый в 1.26 раза, а для напряжения ±15В в 14.75 раза, что обеспечивает необходимый запас по потребляемому току как по напряжению + 5В, так и по напряжению ±15В [5]. Следовательно, выбранный трансформатор допустимо применить в проектируемом блоке питания.

В качестве выпрямителей используем для напряжения ± 15В два диодных моста КЦ407А, а для напряжения +5В диодный мост КЦ405Е. В качестве стабилизаторов используем микросхемы К142БН5А для источника + 5В и микросхемы К142ЕН8В для источника+15В и -15В. Для сглаживания пульсаций применим электролитические конденсаторы К50-35 ёмкостью 200мкф на номинальное напряжение 25В (С6 – С11).

Схема блока питания приведена на рисунке 3.8, а данные трансформатора и стабилизаторов в таблицах 1 и 2.