Разработка и расчет устройств сопряжения с объектом, страница 5

Схема может работать в двух состояниях: в ручном и автоматическом режимах. Режим работы выбирается тумблером SA1. При работе в ручном режиме происходит запись пяти периодов входного сигнала, затем микросхемы памяти переключаются в режим чтения, и происходит выдача информации на ЦАП с такой частотой, что на выходе образуется синусоидальный сигнал с частотой 100 Гц. Очередная запись в микросхемы памяти осуществляется при нажатии кнопки SB3. При работе схемы в автоматическом режиме происходит запись пяти периодов входного сигнала в микросхемы памяти. После этого микросхемы памяти переходят в режим чтения и начинается выдача информации на ЦАП. Затем по таймеру, организованному на счетчиках адреса, происходит автоматический переход из состояния чтения в состояние обновление информации.

В следящем АЦП первого порядка для обеспечения стабильной работы на границах динамического диапазона вводятся: СВК1 и СВК2, где СВК – схема выявления кода.

СВК1 осуществляется на элементах DD10, DD4. При значении кода 0111, запрещается подача тактовых импульсов на вход счетчиков +1, а при значении кода 1000 происходит запрет прохождения тактовых импульсов на вход счетчиков -1.

СВК2 производит анализ кода, который находится в счетчике DD12 и сколько свободных ячеек в регистрах DD25, DD26, и может ли быть код записан в регистры. Она реализована на трех цифровых компараторах DD31-33, инверторах DD2.1÷DD2.5, DD3.1÷DD3.5  и элемента “ИЛИ” DD6.2. На инверторы заводятся 10  разрядов регистра для того, чтобы определить количество свободных ячеек. На компараторах они сравниваются со значениями в счетчиках. Если значение в счетчике ≥  количеству свободных ячеек, то на выходе DD33 появляется “1” и сбрасывает реверсивные счетчики.

Описание функциональной схемы

Схема устройства сопряжения с объектом состоит из генератора импульсов, сумматоров, предназначенных для приведения сигнала к  динамическому диапазону, формирования опорного напряжения и выходного сигнала, микросхем памяти, а также кнопок управления и делителей частоты генератора.

Включение генератора, а также и всей схемы осуществляется нажатием кнопки SB1. Записать в ОЗУ требуется 5 периодов сигнала. После записи 5 периодов сигнала, контроль записи выполнен на таймере 2, происходит установка схемы в режим чтения, при котором в ручном режиме происходит выдача информации до тех пор, пока не будет нажата кнопка SB3, при нажатии которой происходит обновление информации в ОЗУ, или кнопка SB2, которая останавливает генератор. При работе в автоматическом режиме происходит выдача информации из ОЗУ на ЦАП до тех пор, пока не сработает таймер 1. При срабатывании таймера 1 обновляется информация в ОЗУ, а затем осуществляется переход в режим чтения до нового срабатывания таймера 1.

При режиме чтения смена адресов памяти происходит с такой частотой, чтобы на выходе был сигнал с частотой 100 Гц. Формирование такой частоты выполняется на делители частоты 2.

Выбор режима работы устройства сопряжения с объектом происходит переключателем SA1. При работе в ручном режиме доступны все кнопки, при работе в автоматическом режиме кнопка SB3 не имеет значения и при ее нажатии не происходит изменений в режиме работы схемы.

Заключение

В данной работе были рассчитаны параметры АЦП следящего типа первого порядка и разработано устройство сопряжения с объектом.

АЦП такого типа обязательно содержит схемы выявления кода (СВК1 и СВК2).

СВК1 выявляет максимальный положительный коэффициент.

СВК2 определяет границу динамического диапазона.

Достоинства данного АЦП:

- отслеживает как само изменение сигнала, так и скорость.

- может быть использован для оценки производных преобразуемого сигнала.