Недостатком преобразователя «напряжение-частота» является значительный разброс параметров. Поэтому потребуется подстройка резистора R20 для установки коэффициента преобразования равным 1000 Гц/В. Целесообразно выполнить резистор R20 из двух последовательно включенных резисторов. Резистор R20 используем прецизионный серии С2-29В.
Для питания операционных усилителей, используемых в схеме цифрового вольтметра потребуется стабилизированный источник питания с выходным напряжением + 15 В и минус 15 В. Для построения такого источника используем интегральные стабилизаторы напряжения DA8 типа LM1815 (стабилизатор фиксированного напряжения + 15 В) и DA9 типа LM7915 (стабилизатор фиксированного напряжения минус 15 В). Эти стабилизаторы представляют собой стабилизаторы напряжения непрерывного действия. Входное напряжение для этих микросхем должно превышать выходное напряжение как минимум на 3 В, и составлять соответственно для LM7815 и LM7915 не менее +18 В и не более минус 18 В. Потребляемый ток от этих стабилизаторов не превышает 50 мА.
Для питания цифровых интегральных схем потребуется источник + 5 В. От этого источника питаются также и цифровые индикаторы U1 – U4. Потребляемый ток одного цифрового индикатора может достигать 120 мА при всех включенных сегментах. Таким образом, ток, потребляемый цифровым индикатором, может достигать 450 мА.
Интегральные микросхемы делителя частоты, счетчика, дешифратора и других цифровых частей схемы вольтметра потребляют 750 мА. Суммарный потребляемый ток не превышает 1,2 А. Для построения такого стабилизатора напряжения используем интегральную микросхему DA7 типа LM2576-5.0. Эта микросхема представляет собой понижающий импульсный стабилизатор. Для ее использования требуется минимальное количество внешних элементов. Допустимый ток нагрузки составляет 3 А, допустимое входное напряжение 27 В. Так как импульсный стабилизатор указанного типа имеет высокий коэффициент полезного действия, то в качестве входного напряжения можно использовать напряжение выпрямителя VD3 – VD4 (примерно + 22 В), которое используется для питания стабилизатора DA8 источника + 15 В.
Цифровой вольтметр с преобразованием измеряемого напряжения в частоту следования импульсов построен на цифровых интегральных микросхемах серии К155 и операционных усилителях фирмы Analog Devices, которые имеют малый температурный дрейф нуля, что позволяет обеспечить требуемую точность измерения.
Цифровой вольтметр позволяет измерять постоянное напряжение любой полярности в диапазоне от 0 до 100 В и имеет 4 предела измерения. Цифровые индикаторы вольтметра обеспечивают точное и удобное считывание результата измерения. При превышении напряжения на входе вольтметра оператор предупреждается о перегрузке входа.
В схему цифрового вольтметра включены элементы, позволяющие синхронизировать процесс измерения напряжения с внешними устройствами.
Разработанный цифровой вольтметр соответствует требования задания на курсовое проектирование.
1. ООО «РТК Импекс». Микросхемы интегральные КР1108ПП1. Технические условия бк0.348.758 ТУ/03, 1997.
2. Нефедов А. В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги. Справочник, том 8, Москва, РадиоСофт, 2000.
3. Федорков Б. Г., Телец В. А. Микросхемы АЦП и ЦАП: функционирование, параметры, применение. М.: Энергоатомиздат, 1990.
4. Васерин Н. Н. Применение полупроводниковых индикаторов. Под ред. Липина Е. С. – М.: Энергоатомиздат, 1991.
5. Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. – 2-е изд. перераб. и доп. – Л.: Энергоатомиздат. Ленигр. отд-ние, 1988.
6. Цифровые интегральные микросхемы: Справ./ Богданович М. И., Грель В. А., Прохоренко В. А., Шалимо В. В. – Мн.: Беларусь, 1991.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.