Аналога-цифровые преобразователи

     Таблица 1.2 – Назначение

 

     Выбранные четыре бита информации параллельно  проходят через разрядную схему, и после усиления и формирования в выходном блоке появляются на обедненных входах – выходах. Все блоки работают одновременно и управляются сигналами выбора микросхемы CS, записи – считывания WR/RD либо их комбинацией, вырабатываемой в блоке управления. 

     

 

     Рисунок 8 – Микросхема К155ЛИ1 

     Микросхема  К155ЛИ1. Микросхема представляет собой четыре логических элемента 2И. Назначение выводов: 1,2,4,5,9,10,12,13 – входы; 3,6,8,11 – выходы; 7 – общий; 14 – напряжение питания. 
 

 

     Рисунок 1.9 – Микросхема К155ИР 1 

     Микросхема  К155ИР 1. Микросхема представляет собой 12 разрядный регистр последовательного  приближения. Содержит 545 интегральных элементов.

     Назначение  выводов: 1 – инверсный вход Е (разрешение); 2 – выход J0; 3 – инверсный выход С (завершение работы); 4 – выход Q0; 5 – выход Q1; 6 – выход Q2; 7 – выход Q3; 8 – выход Q4; 9 – выход Q5; 11 – вход D (данных); 12 – общий; 13 – вход С (тактовый); 14 – инверсный вход S (пуск); 16 – выход Q6; 17 – выход Q7; 18 – выход Q8; 19 – выход Q9; 20 – выход Q10; 21 – выход Q11; 23 – инверсный выход Q11; 24 – напряжение питания. 

 

     Рисунок 1.10 – Микросхема К572ПА1 

     Микросхема  К572ПА1. Микросхема представляет собой 10- разрядный умножаемый ЦАП. Предназначенный для преобразования 10- разрядного параллельного кода на цифровых входах в один на аналоговом выходе, который пропорционален значениям кода и опорного напряжения.

     Назначение  выводов: 1 – аналоговый выход 1; 2 – аналоговый выход;3 – общий; 4 – цифровой вход 1(старший разряд); 5…12 – цифровые входы 2…9; 13 – цифровой вход 10(младший разряд); 16 – напряжение питания; 15 – опорное напряжение; 16 – вывод резистора обратной связи.  

 

     Рисунок 1.11 – Микросхема К155ТМ7 

     Микросхема  представляет собой 4 D –триггера с прямыми и инверсными выходами. Содержит 132 интегральных элемента.

     Назначение  выводов: 1 – выход инверсный А1; 2 – вход D1; 3 – вход D2; 4 – вход синхронизации С3,С4; 5 – Uпит; 6 – вход D3; 7 – вход D4; 8 – выход инверсный А4; 9 – выходА4; 10 – выход А3; 11 – выход инверсный А3; 13 – в ход синхронизации С1,С2; 14 – выход инверсный А2; 15 – выход А2; 16 – выход А1.  

 

     Рисунок 1.12 – Микросхема К155ЛН1 

     Микросхема  К155ЛН1. Микросхема представляет  собой 6 логических элементов НЕ. Содержит 72 интегральных элемента. Назначение элементов: 1, 3, 5, 9, 11, 13 – входы; 2, 4, 6, 8, 10, 12 – выходы; 7 – общий; 14 – напряжение питания.

      

     Таблица 1.3 – Таблица истинности

 
 

 

     Рисунок 1.13 – Микросхема К155СП1 

     Микросхема К155СП1. СП1 – это схема двух четырех разрядных чисел, имеет 11 входов, четыре пары из них принимает четырехразрядных чисел А0…А3 и В0…В3, а три входа (А<В), (А=В), (А>В) необходимы для увеличения емкости схемы. Компаратор имеет 3 выхода А<В, А=В, А>В. Назначение элементов: 8 – общий, 16 – напряжение питания. 15, 14, 2, 1, 7, 9, 10, 11, 4, 5, 8 – входы. 13, 12, 13 – выходы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 1.4 – Таблица истинности

 

     1.5 Разработка функциональной схемы 

     Устройство  может работать в режимах измерения, хранения измеренной информации и её вывода для индикации или регистрация в цифровой и аналоговой форме представления.

     При наличии на входе «Измерение» сигнала 1 АЦП с частотой тактовых импульсов выбирает значения напряжения аналогового сигнала Ux и преобразует их в восьмиразрядный цифровой код, снимаемый с выхода буферного регистра. Микросхема памяти включена параллельно цепи преобразования и находится в режиме записи. Цифровые сигналы с выхода компаратора поступают на вход микросхемы памяти и поразрядно записываются в накопитель по мере изменения адресов. Эта информация может быть сохранена заданное время при снятии разрешения со входа «Измерение». Микросхема в этом случае находится в режиме считывания, но мультиплексор при отсутствии сигнала разрешения «Вывод» закрывает её выход для считывания.

     В режиме вывода микросхема памяти включена через мультиплексор в цепь преобразования считываемых с её выхода, по мере возрастания адресов, сигналов в восьмиразрядный параллельный код на выходе буферного регистра и в соответствующий ему аналоговый уровень напряжения на выходе ЦАП. Выходные сигналы можно подать на регистрирующее устройство и индикатор, например на экране осциллографа. В режиме вывода измерительной информации из накопителя мультиплексор исключает из цепи преобразования компаратор, следовательно, изменения его состояния под воздействием сигнала на входе Ux не влияют на вывод информации. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       

       
 
 
 
 
 
 
 

       
 

       
 

     

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2 Расчетная часть 
 

     2.1 Описание схемы электрической принципиальной 

     Компаратор  DA1 преобразует аналоговый сигнал в цифровой сигнал. Цифровой сигнал с выхода компаратора поступает на микросхему памяти. Формирование адреса для микросхемы памяти происходит следующим образом. Генератор, собранный на микросхеме DD1 вырабатывает тактовые импульсы с частотой F₀, которые поступают на вход счётчика, собранного на микросхемах DD2 – DD4 и на стробирующий вход регистра DD8. С выхода счётчика 12 – разрядный адрес поступает на входы данных микросхемы памяти.

     Таким образом информация поступающая  на вход данных микросхемы памяти записывается под управляющим сигналом WRITE в память микросхемы. С её выхода сигнал поступает на логический элемент ВВ7, с которого сигнал идёт на регистр сдвига DD8, который преобразует последовательный код в параллельный 8- ми разрядный код. Далее с выхода регистра временного хранения DD9 этот код поступает на цифровые выходы и на входы данных аналого- цифрового преобразователя DA1, который преобразует цифровой сигнал в аналоговый.    

     2.2 Расчет надежности 

     Надежность  – это свойство изделия выполнять заданные функции сохраняя свои эксплуатационные показатели в течении требуемого промежутка времени.

     Надежность  схем должна обеспечивается правильным набором элементов, правильным  их соединением, согласованием параметров, грамотной эксплуатацией.

     Для каждого элемента определяем минимальное, среднее и максимальное значение интенсивности отказов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таблица 2.1 – Таблица значений