Разработка функциональной схемы цифрового интегрирующего регулятора. Блок управления счётчиками, страница 2

, где I1 и I2 – токи двух идентичных опорных источников, равные 1мА и используемые для заряда интегрирующего Синт  и время задающего Сτ конденсаторов: Сτ =. Входное напряжение в зоне линейного преобразования может изменяться от 0 до 10 В и иметь положительную или отрицательную полярность. Его значения можно рассчитать по формуле:

, где U=7÷8 В.

 Ом

Выбираем Rинт =33 кОм.

По заданию τ=200 мс – время интегрирования, то при 10-ти разрядном счётчике за 200 мс все его разряды должны быть заполнены со времени подачи на вход напряжения Uвх=7 В, т.е. со времени начала подачи на счётчик импульсов. Причём для заполнения всех разрядов счётчика на него должно быть подано 210 = 1024 импульсов. Следовательно, частота работы счётчика:

Сτ =

Выбираем  Сτ = 6,2 нФ, Синт = 10 нФ.

Если принять минимальную скважность импульсов равной четырём, то

        

                                                                                                                Таблица  2.

Предельно допустимые

Предельные

Не менее

Не более

Не менее

Не более

Напряжения питания при преобразовании положительного  напряжения UСС1(UCC2), В

14,25

(-15,75)

15,75

(14,27)

10(-18)

18(-10)

Напряжения питания при       преобразовании отрицательного  напряжения UСС1(UCC2), В

14,25

(-15,75)

15,75

(14,27)

13(-18)

18(-13)

Входное напряжение высокого уровня

UIН, В

0,9

3

0,6

UСС1

Входное напряжение низкого уровня UIL, В

-3

-0,9

UCC2

-0,6

Выходное напряжение высокого уровня U0Н, В

2,4

15,75

0

18

Выходной ток низкого уровня по частотному выходу I0Lf , мА

2

8

0

12

Выходной ток по аналоговому выходу I0, мА

0

0,5

0

10

Рис. 4. Основная схема  включения работы  ИС КР1108ПП1 в режиме ПНЧ

(штриховыми линиями показаны варианты подключения источников   входного сигнала положительной и отрицательной полярностей)          

При эксплуатации ИС КР1108ПП1 необходимо учитывать ряд особенностей, вытекающих из её устройства и свойств. Преобразователь имеет высокую линейность, однако стабильность коэффициента передачи невысока. В частности изменение температуры корпуса ИС на 1 за время преобразования приводит к появлению эквивалентной нелинейности, превышающей установленную норму. Стабильность коэффициента передачи зависит от стабильности внешних времязадающих элементов, напряжения внутреннего ИОН и отношения опорных токов I1/I2.

Высокая линейность преобразования достигается на практике при выполнении следующих операций.

После включения  ИС КР1108ПП1 следует выдерживать не менее 5 мин в условиях малых изменений температуры окружающей среды. Сопоставимые отсчёты преобразуемого напряжения должны быть разнесены во времени не более чем на 0,8 с. Время нарастания напряжения на частотном выходе определяется постоянной, задаваемой сопротивлением нагрузки и паразитной ёмкостью на выводе 7. При сопротивлении нагрузки 1кОм паразитная ёмкость в диапазоне частот 0-500 кГц не должна превышать 30 пФ.  

2.2.  Синтез блока счётчиков

В качестве счётчиков принимаем микросхему К155ИЕ7.