Принципиальная схема 16-разрядного АЦП

Jirogirg · 11.09.2012, 01:04

Господа, помогите пожалуйста! Серьёзно, нужна помощь. Требуется принципиальная схема АЦП. Всё её описание есть, а как изобразить не имею понятия. Понимаю, что многие скажут, мол: "Очередной студент, нихрена не знает, сам себя в эту яму завёл, пускай сам и вылезает". Но всё же вспомните себя студентами, разве у вас не было таких предметов, которые вам были ну совершенно не понятны? Я сдал все осальные предметы сам, без чьей либо помощи, но вот этот отслася полсдений до четверга. Вроде помогли со схемой на днях. Но принёс - забраковали. Сказали, что это функциональная схема. Я обещаю кинуть на мобилку 100 рубликов, кто поможет. Я уверен для таких специалистов, как вы это не составит труда сделать.

Все цифровые элементы принципиальной схемы выполнены на ТТЛ логике 155 серии микросхем, так как она имеет наибольшее быстродействие и сравнительно малое энергопотребление.

Работа устройства начинается с подачи сигнала запуска на вход S регистра РПП (DD 2), когда на него поступает низкий уровень регистр в первый момент тактового импульса сбрасывается. Для инициализации схемы применена RC цепь с двумя триггерами Шмидта на выходе.

Для работы схемы необходим тактовый генератор, он реализован на логических элементах DD1.1, DD1.2, DD1.3, резисторах R2, R3, R4, емкости C2 и кварцевом резонаторе BQ.

После инициализации и подачи сигналов с тактового генератора регистр РПП реализованный на микросхеме К155ИР17 (DD 2) начинает выдавать параллельный код на входы ЦАП (DD 3), выбор которого осуществлялся из следующих условий:

- необходимо преобразовывать12 разрядный код;

- выходное напряжение ЦАП изменяется от 0 до 5 вольт.

Из выше перечисленных требований выбран 12 разрядный ЦАП К1108ПА1Б[3,6]. Для обеспечения выдачи эталонного напряжения к выходу ЦАП подключен ОУ К140УД7 [3] (DA 1)т.к. ЦАП имеет токовый выход. Для того чтобы выходное напряжение изменялось в заданном диапазоне 0 – 5 в на ЦАП подано опорное напряжение.

Также для обеспечения работы в заданном режиме к ОУ подключены резисторы R5,R6 и конденсатор С3.

Также в схеме необходимо сравнивающее устройство, для выполнения этой функции выбран прецезионный компаратор К554СА3 [3] т.к. необходимо обеспечить сравнения величины младшего значащего разряда (1мв).

После окончания преобразования на выходе «не С0» регистра РПП (DD 2) появляется низкий логический уровень, что говорит о том что на выходе АЦП сохраняется код поданного на АЦП напряжения определенного с заданной точностью.

jump · 11.09.2012, 01:56

Jirogirg,
милай, како ж буишь 16бит изо 12 виковиривать? 16 бит штука не тривиальная, потребует аналоговых узлов прецизионных, а не "шир не треба" 140уд7 или К554СА3 с К1108ПА1Б

опоздала сия разработка лет этак на 25-30 минимум. да-а, инженегры отменные опосля такового обучения получатся, токи раствор подавать. давно уже твердотельные 16-24бит применяются, а в дельта-сигма внутренняя разрядность от 28 до 36бит доходит

Алекс Василич · 11.09.2012, 08:28

Функциональная схема АЦП последовательного приближения - на рисунке:
Соединить проводками выводы микросхем по назначению, думаю, не так сложно для студиоуса, который "самостоятельно все сдавал".
К155ИР7 описан в справочнике Шило. Микросхемы ТТЛ. на 113 стр. Там же даны схемы применения.

Блин, зачем вам микроэлектроника? Поступили бы в медицинский на кардиологию.

Цитата:

Я обещаю кинуть на мобилку 100 рубликов,

Нее, не надо, спасибо. Лучшей благодарностью для нас будет твоя хорошая учеба в следующем семестре. А то у нас в стране с электроникой - и без того полная опа.

avp94 · 11.09.2012, 10:04

Сообщение от Алекс Василич

Блин, зачем вам микроэлектроника? Поступили бы в медицинский на кардиологию.

После лозунга: ума нет - иди в мед (пед) - получили соответствующую медицину и образование.
Jirogirg - заклинаю - в мед не ходи!!!

MisterDi · 11.09.2012, 10:53

Цитата:

необходимо обеспечить сравнения величины младшего значащего разряда (1мв).

Считать умеем? 65535*0,001=65,535В - это будет напряжение полной шкалы 16-разрядного преобразователя при значении младшего разряда 1мВ. Выход - или уменьшать количество разрядов или уменьшать значение младшего разряда по крайней мере в 12 раз. Вывод - в рамках предложенной технической базы требуемая архитектура не реализуется В ПРИНЦИПЕ.
P.S. Схема на ИР13 уже в годы моей учебы была не новой.

А у меня ребенок на 4-м курсе учится.
Обидно, что за столько лет в обучении ничего не поменялось. Тот же 16-разрядный ШИМ или двойное интегрирование - вполне нормальные учебные задачи, вполне реализуемые в реальных устройствах. Сам бы пошел преподавать, если-бы не дурная вузовская система и необходимость зарабатывать на жизнь.

Алекс Василич · 11.09.2012, 11:39

Дак в том то и дело, что студиоус даже не представляет, скока будет 2^16 или 2^12 степени. Вот я и говорю - нахрена, нахрена ему это всё? Тихо-мирно бы в "фазане" учился бы, побухивая между уроками.. Нет же, у него компутер есть, поэтому он в электротехнический подался...
Кста, кто из теперешней молоди знает, че такое ФЗО ?

ПС. Схему АЦП последовательного приближения, по хорошему то, нужно преподавать на обычных логических элементах, без привязки к реально существующим микросхемам. Просто для того, чтобы показать принцип действия и реализации.

jump · 11.09.2012, 11:54

Сообщение от MisterDi

А у меня ребенок на 4-м курсе учится

ой, дяденька, какой вы старенький!

jump · 11.09.2012, 11:58

Сообщение от Алекс Василич

Схему АЦП последовательного приближения, по хорошему то, нужно преподавать на обычных логических элементах, без привязки к реально существующим микросхемам

наверно правильнее - на уровне блок-схемы, алгоритма работы и временных диаграмм в характерных точках

niXto · 11.09.2012, 12:16

Сообщение от MisterDi

Схема на ИР13 уже в годы моей учебы была не новой. А у меня ребенок на 4-м курсе учится.
Обидно, что за столько лет в обучении ничего не поменялось

А там и не надо, чтобы студенты изобретали pipeline-АЦП. Нужно, чтобы студенты разбирались в цифровой логике и не путали дешифраторы с последовательно-параллельными регистрами. А для этого схема АЦП, частотомера, LC-метра - самое то, деталек много и все разные))) Так что еще и наши внуки будут эти схемы рисовать, даже в век контроллеров знать мелкую логику НАДО. Хотя сам помню в 10-м классе изобрел 8-разрядный частотомер с динамической индикацией и памятью на 155РУ2 и 20 других микросхем, была статья с рисунком платы (размером с ладошку) в журнале... А нынешнее поколение тонет даже в элементарных вопросах...

Jirogirg · 11.09.2012, 15:16

Хм... Спасибо за ответы. Надо следовать по подсказкам Алекса Василича? Просто то, что следом я не могу понять, зачем нужно. Я только вернулся, буду пробовать собрать. буду выкладывать сюда свои попытки, а то вдруг накосячу.
Но, господа, а почему вы считаете, что я электроник? Я вообще никаким боком не электроник и с резисторами всякими дела вообще не имею. Это программа обучения такая, что я могу поделать?