Генератор является внешним устройством, импульсы с выхода которого подаются на тактируемый вход регистра DD2 (микросхема К155ИР17).
Принципиальная схема генератора прямоугольных импульсов приведена на рис.7 [4].
Генератор DD2 собран на цифровой интегральной микросхеме К155ЛА3.
Рассматриваемый генератор является высокостабильным из- за того что ветвь положительной обратной связи содержит кварцевый резонатор ZQ1. Частота, вырабатываемая генератором, зависит от параметров этого кварцевого резонатора.
Применяемый генератор сохраняет устойчивую работоспособность при частотах до 2 МГц.
 |
Микросхема К155ИР17(DD2) совместно с цифро-аналоговым преобразователем DA4 в данном вольтметре служит для формирования компенсационного напряжения, которое сравнивается с входным напряжением.
Микросхема К155ИР17 - специальный регистр, предназначенный для построения аналогово- цифровых преобразователей, работающих по принципу последовательного приближения, с числом разрядов до 12.
Микросхема, цоколёвка которой приведена на рис.8, имеет четыре входа: вход С - для подачи тактовых импульсов отрицательной полярности, вход D- для подачи запоминаемой регистром информации, вход Е- разрешения преобразования и вход S- сброса.
Работа микросхемы проиллюстрирована на рис.9.
При подаче на вход S лог. нуля по
спаду очередного импульса отрицательной полярности (импульс 0) происходит
начальная установка триггеров регистра - на выходе 12 устанавливается лог. 0,
на выходах 1-11 и 
- лог. 1. Такое состояние регистра будет сохраняться
до тех пор, пока на входе S будет лог. 0.
После установления на входе S лог. 1
первый спад импульса отрицательной полярности произведёт запись в триггер
регистра с выходами 12 и информации с входа D и установит выход 11 в состояние
0, на выходах 10-1 и Р будет лог. 1. Спад очередного импульса отрицательной
полярности произведёт запись информации с входа D в очередной триггер регистра
и установку следующего за ним выхода в состояние 0. Таким образом на выходах
регистра поочерёдно появляется лог. 0, вслед за ним- информация с входа D.
После записи информации с входа D в последний триггер регистра (с выходом 1) на выходе P появляется лог. 0 и это состояние регистра фиксируется до появления лог. 0 на входе S. Если вход S соединить с выходом P, появление лог. 0 на выходе Р по спаду очередного тактового импульса (импульс 13 на рис.9.) приведёт к установлению исходного состояния регистра аналогично импульсу 0. В результате микросхема будет повторять описанный выше цикл работы с периодом в 13 тактов.
Так микросхема работает на лог. 0 на входе Е. Если на вход Е подать лог. 1, выходы 12-1 и Р переходят в состояние 1 и на сигналы на других входах не реагируют. Наличие входа Е позволяет соединять между собой микросхемы для получения регистров последовательного приближения на 24, 36 и т.д. разрядов. Работа таких регистров аналогична работе одной микросхемы, а период при соединении выхода Р последней микросхемы с объединёнными входами S всех микросхем соответственно составит 25, 37, и т.д. тактов.
На основе микросхемы К155ИР17 можно создать аналого-цифровой преобразователь (рис.10), состоящий из данной микросхемы DD2, цифро-аналогового преобразователя DA4 и компаратора DA6.
 |
 |
-Uп
Счётчик, изображённый на рис.11 представляет собой устройство, предназначенное для подсчёта количества импульсов, пришедших за цикл измерения.
В нашей схеме счётчик выдаёт двоичный код, который определяет количество импульсов, пришедших с генератора за цикл измерения.
В рассматриваемой схеме счётчик собран на двоичных счётчиках DD3, DD4. Эти два счётчика, выполненные на микросхеме К155ИЕ19, которая содержит два двоичных счетчика .
 |
Устройство проверки готовности цифровой информации приведено на рис.12.
Данное устройство состоит из ЦАП DA5 на цифровые входы которого подается цифровая информация с двоичного счетчика, компаратора DA1 и логического элемента «и» DD5.
Напряжение, которое формирует ЦАП DA5 подается на один из аналоговых входов компаратора DA1. На второй аналоговый вход компаратора подается напряжение с ЦАП DA4, которое после обработки устройством АЦП ровно входному напряжению.
Для проверки готовности данных нам необходимо три информационных сигнала: сигнал завершения цикла преобразования устройством АЦП, аналоговый сигнал с ЦАП DA4, аналоговый сигнал с ЦАП DA5. После успешной проверки сигнал о готовности цифровых данных поступает на вход запуска электронного реле времени и на командный вход L преобразователя двоично-десятичного кода в семисегментный DD13-DD16 . По этому сигналу происходит запись цифровой информации в выходные регистры памяти преобразователя-дешифратора.
Электронное реле времени - это устройство, которое определяет время индикации цифровой информации, высвечиваемой цифровыми индикаторами.
Это устройство (рис.13.) выполнено на запускном генераторе прямоугольных импульсов и делителе частоты.
Запускной генератор прямоугольных импульсов выполнен на микросхемах DD7.1, DD7.2.
Делитель частоты собран на декадных делителях. Состоит он из трёх микросхем DD8, DD9, DD10. Коэффициент рассматриваемого делителя равен тысяче. На выходе стоит одновибратор, который вырабатывает короткий импульс независимо от длительности импульса с выхода делителя. Импульс с одновибратора обеспечивает подготовку вольтметра к новому циклу измерения, т.е. осуществляет полный сброс.
Реле времени обеспечивает выдержку времени порядка одной секунды.
С делителя частоты снимаются импульсы, частота которых равна 1кГц.
 |
|||
|
|||
Счётчик, изображённый на рис.14 представляет собой устройство, предназначенное для подсчёта количества импульсов, пришедших за цикл измерения.
В нашей схеме счётчик выдаёт двоично-десятичный код, который определяется количеством импульсов, пришедших с генератора за цикл измерения.
В рассматриваемой схеме счётчик собран на двоичных счётчиках DD11.1, DD11.2, DD12.1, DD12.2 (микросхемы К155ИЕ19) и элементах DD5.3, DD5.4 (микросхемы К155ЛИ2), которые переводят двоичный счётчик в двоично-десятичный.
Четыре счётчика DD11.1, DD11.2, DD12.1, DD12.2 формируют двоично-десятичный код.
Диоды VD1, VD2, VD3 осуществляют функцию защёлки по каналу сброса информации в том случае, если происходит переполнение элемента счётного устройства. Выходы счётчика подключаются к дешифратору.
 |
Дешифратор - это устройство, которое предназначено для преобразования информации записанной в двоично-десятичной коде в информацию записанную в семисегментном коде.
Дешифратор в данной схеме цифрового вольтметра необходим для преобразования информации записанной в двоично-десятичном коде поступающей с выходов двоично-десятичного счетчика в информацию записанную в семисегментном коде, которая затем поступает на семисегментный цифровой индикатор.
В данном варианте дешифратор выполнен на преобразователе
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
