Разработка функциональной схемы и описание работы устройства по функциональной схеме. Суммирующий усилитель

Содержание.

Содержание.                                                                               2

1. Задание                              3

2. Введение.                           4

3. Особенности......................................................................... 4

4. Описание 572ПВ2................................................................. 4

5. Разработка функциональной схемы и описание работы устройства по функциональной схеме. 8

5.1.  Источник тока................................................................. 8

5.2.  Входной усилитель......................................................... 9

5.3.  Суммирующий усилитель............................................ 10

5.4.  Источник опорного напряжения.................................. 11

5.5.  Работа схемы измерительного преобразователя.......... 12

6. Расчет потребляемой мощности и расчет блока питания.                                                      13

Заключение.                          14

Список литературы.              15

1.  1. Задание

Вариант 11

Разработать схему измерительного преобразователя для термометра сопротивления.

Рис. 1 Предлагаемая структурная схема

Значение рабочего тока в термометрах сопротивления не должно превышать 1мА

2. Введение.

3. Особенности.

1.  3.5 десятичных разряда.

2.  Выход на семисегментный индикатор.

3.  Автоматическая коррекция нуля.

4.  Малое потребление.

5.  Повышенная помехоустойчивость.

6.  КМОП технология.

4. Описание 572ПВ2.

Микросхема предназначена для применения в измерительных приборах напряжения, тока, сопротивления, температуры, веса и другого с выводом информации на семисегментный жидкокристаллический (572ПВ5) или светодиодный (572ПВ2) индикаторы. Отличие состоит в назначении вывода 21(ВР или GND) и в режиме работы выходных каскадов цифровой части. Совместно с источником опорного напряжения (ИОН), несколькими резисторами и конденсаторами они выполняют функцию АЦП двухтактного интегрирования с автоматической коррекцией нуля и определением полярности выходного сигнала. Необходимо отметить, что , как и в первых версиях ИС ICL7106/7107 (фирма INTERSIL), в данных микросхемах преобразование осуществляется в три фазы. На заводе ’’ Микрон ’’ в настоящее время готовится к выпуску ИС КР572ПВ2/5 и КФ572ПВ2/5, имеющие как и у более поздних версий ICL7106/ICL7107 (фирма MAXIM) 4 фазы преобразования. Приборы имеют разрешающую способность 0,1 мВ при диапазоне входных напряжений V_IN=±0,199 В и при значении опорного напряжения V_REF=0,1 В или 1 мВ при V_IN=±1,199 В и V_REF=1 В. номинально значение напряжения питания ±5 В ±5% (572ПВ2) или +9 В ±5% (572ПВ5). Скорость преобразования от 3 до 12 преобразований в секунду, в зависимости от тактовой частоты. Ток утечки на выходе преобразователя 2 nА при выходном сопротивлении не менее 20 МОм.

Микросхемы выполнены в 40 - выводном пластмассовом корпусе типа 2123.40-1/2 (КР572ПВ2/5), 44 - выводном пластмассовом корпусе типа 4514.44 (КФ571ПВ2/5) и 48 - выводном металлокерамическом корпусе типа 4134.48-2 (К572ПВ2). В дальнейшем выводов будут указываться только для корпусов типа 2123.40-1/2. Из-за различий в шаге между выводами корпуса 2123.40-1/2 (2,5 мм) и его аналогом DIP-40(2,54 мм) невозможна прямая замена импортных ИС. Микросхемы в корпусах типа КФ являются прямой заменой микросхем, размещенных в корпусах типа РСС как по цоколёвке, так и по установочным размерам.

Цифровая информация на выходе микросхемы представляется в специальном коде, предназначенном для непосредственного управления 3,5 - декадным цифровым табло с 7 -ми сегментными полупроводниковыми индикаторами. Диапазон выходного сигнала определяется значением внешнего опорного напряжения из соотношения V_IN= ±1.999 V_REF. Текущие показания цифрового индикатора соответствуют 1000x(V_IN/V_REF).

Принцип работы.

Как уже отмечалось, в первых версиях 572ПВ2/5 цикл измерения состоит из 3 фаз: интегрирование сигнала (INT), разряда интегрирующего конденсатора (DIN) и автоматической коррекции нуля(A/Z). Каждой фазе соответствует определённая коммутация элементов микросхемы, выполняемая с помощью ключей на МОП транзисторах. Недостатком структуры с 3 фазами преобразования является, во - первых, наличие эффекта гистерезиса, то есть переключение одного и того же выходного кода происходит при различных значения выходного напряжения в зависимости от того с какой стороны напряжение подходит к этой точке, во – вторых, относительно большое время восстановления после перегрузки. Введение в более поздние версии 572ПВ5/2 четвёртой фазы – фазы коррекции нуля интегратора (ZI) аналогично тому, как это сделано в приборах фирмы MAXIM устранило эти недостатки.