Времяимпульсный аналого-цифровой преобразователь

курсовая работа

2. Проектирование на структурном уровне

аналоговый цифровой преобразователь компаратор

  • Целью проектирования на структурном уровне является определение (задание) номинальных коэффициентов преобразования определенных блоков, а также задание значения определенных сигналов. На рисунке 2.1 приведена структурная схема проектируемого АЦП двухтактного интегрирования.
  • Рисунок 2.1 - Структурная схема двухтактного АЦП
  • В состав АЦП входят два блока: блок аналого-цифровой (БАЦ) и блок цифровой (БЦ). БАЦ обеспечивает преобразование постоянного напряжения во временной интервал . В состав БАЦ входят делитель напряжения (ДН), источник опорного напряжения (ИОН), входной переключатель (ВП), интегратор (И) с переключателем интегратора (ПИ) и компаратор (К).
  • Необходимость использования ДН обусловлена следующим. Согласно ТЗ максимальное значение входного напряжения -100 В. Предположим, что приведенное значение является номинальным для максимального значения входного напряжения АЦП:
  • В(2.1)
  • В качестве ВП предполагается использовать микросхему аналогового ключа, коммутируемое напряжение у которого не должно превышать напряжение питания. Задаемся номинальным значением коэффициента деления ДН
  • 0,01. (2.2)
  • При этом номинальное значение входного напряжения интегратора (номинальное значение выходного напряжения ДН) определяется формулой:
  • =-1 В.(2.3)
  • Номинальное значение коэффициента преобразования интегратора определяется формулой (9):
  • с/В,(2.4)
  • где - номинальные значения интервала времени интегрирования и номинальное значение опорного напряжения .
  • Номинальное значение интервала интегрирования должно быть кратным периоду помехи. При частоте помехи 50 Гц (т.е. при периоде помехи 20 мс) интервал интегрирования целесообразно выбирать 20 мс, 40 мс, 80 мс, 160 мс. Задаемся значением =160 мс.
  • Задаемся номинальным значением опорного напряжения =2 В.
  • Тогда номинальное значение коэффициента преобразования интегратора рассчитывается по формуле:
  • 80 мс/В. (2.5)
  • Номинальное значение коэффициента преобразования блока АЦ в целом определяется из (2.4):
  • .(2.6)
  • Номинальное значение кода на выходе преобразователя целесообразно выбрать кратным номинальному значению входного напряжения. Принимаем =1000.
  • С учетом вышеизложенного номинальное значение интервала времени . Для того чтобы в течение этого интервала времени на СИ поступило 1000 импульсов, частота квантования должна иметь значение 12,5 кГц.
  • Задаемся частотой на выходе ГИ . Тогда коэффициент деления ДЧ должен иметь значение .
  • Для обеспечения времени интегрирования необходимо сформировать частоту , что можно обеспечить делением частоты на 2.
  • Делись добром ;)