Разработка функциональной схемы цифрового интегрирующего регулятора. Блок управления счётчиками, страница 6

2.6.  Схема выпрямителя входного сигнала

Для того чтобы использовать одну микросхему КР1108ПП1 на входе ПНЧ ставим выпрямитель. Выпрямитель должен быть активным. На рис. 17 представлен активный выпрямитель.

Рис. 17. Активный выделитель модуля

Для того чтобы выходной сигнал был пропорционален входному, передаточный коэффициент схемы должен быть равным 1.

При U_вх < 0      

Принимаем R6 = 10 кОм, тогда для выполнения условия R6/R5=1, принимаем

R5=10 кОм.

При U_вх >0       

Коэффициент усиления выделителя модуля равен 1 ,т.е. U_вых.ВМ=U_вх.ПНЧ=U_вх.ВМ=7 В, необходимо чтобы выполнялось условие: =1, следовательно принимаем R2=R4=10 кОм, а R3=20 кОм.

Выбираем диоды VD1 и VD2 по прямому току и обратному напряжению с коэффициентом запаса равным 2.

U_обр=2∙7=14 В

I_пр=2∙

Выбираем диоды серии КД503А. Параметры данного диода приведены в таблице 10.

                                                                                                    Таблица 10.

2.7.  Схема предварительного сброса счётчиков

Схема представлена на рис. 18. При включении питания  с помощью RC цепочки формируется сигнал «сброс», который поступает на вход R счётчиков и сбрасывает их в ноль.

Рис. 18. Схема предварительного сброса счётчиков

Принимаем время формирования сигнала = 0,001 с.

Принимаем = 0,47 мкФ.

 кОм

Принимаем R2=2,2 кОм.

Резистор R1 служит для разряда конденсатора при выключении питания.

Принимаем R1=22 кОм.

2.8.  Цифро-аналоговый преобразователь

Для преобразования двоичного кода на выходе блока счётчиков в напряжение выбираем ЦАП выполненный на микросхеме К572ПА1, которая является 10-ти разрядным ЦАП.

Микросхема умножающего ЦАП типа К572ПА1 является универсальным структурным звеном для построения микроэлектронных ЦАП, АЦП и управляемых кодом делителей тока.

Микросхема ЦАП К572ПА1 предназначена для преобразования 10-разрядного прямого параллельного двоичного кода на цифровых входах в ток на аналоговом выходе, который пропорционален значениям кода и (или) опорного напряжения. Она выполнена по КМОП технологии с поликремневыми затворами.  

Рис. 19.Типовая схема включения ИС К572ПА1

Назначение выводов : 1- аналоговый выход 1; 2- аналоговый выход 2; 3- общий ; 4- цифровой вход 1(СР); 5- цифровой вход 2; 6- цифровой вход 3; 7- цифровой вход 4; 8- цифровой вход 5; 9- цифровой вход 6; 10- цифровой вход 7; 11- цифровой вход 8; 12- цифровой вход 9; 13- цифровой вход 10 (МР); 14- напряжение питания +Uпит ; 15- опорное напряжение Uоп ; 16- вывод резистора обратной  связи.

Электрические параметры:

Uпит.ном, В………+15   

Iпот, мА………….2

Число разрядов…10

Sл, %..................... 0,1

Sп ш, %.................. 3

Входные уровни.. ТТЛ, КМОП

Iвх.ц, нА ……….... 1 

Iвых.см, нА……….. 100

tуст, мкс………….. 5

Предельные эксплуатационные данные:

Uпит, В……………+5…+17

Uобр, В……………17

U, В…………... 0…0,8

U, В…………... 3,6

Pрас.max, В……….. 20

(при Uобр=10 В)

Ток, потребляемый ИС ЦАП зависит от цифровых сигналов на входе и при определённой их комбинации может превышать номинальный в несколько раз. Входные сигналы должны иметь крутые фронты, их уровни не должны выходить за пределы 0…+Uпит. Основная схема включения реализует двухквадрантное перемножение и обеспечивает функцию униполярного преобразования входного кода в напряжение на выходе внешнего ОУ. Выходное напряжение формируется в интервале значений от 0 до Uобр. Связь между напряжением на аналоговом выходе 1 (вывод 1) и двоичным кодом на цифровых входах в таблице . Для сохранения точности преобразования и быстродействия ЦАП необходимо применять ОУ  с напряжением смещения нуля менее 5 мВ и временем установления менее 5 мкс (К544УД1А).

Таблица  11.