Навигация
4.2 Вибір ЦАП
В ЦАП цифрова інформація вводиться у вигдяді паралельного цифрового коду перетворюваного числа, а аналоговий сигнал на виході є носієм інформації.
Будь-який ЦАП складається з суматора і резистивної схеми. Резистивна схема може бути реалізована двояко:
на основі зважених резисторів;
на основі матриці R-2R.
Приведемо порівняльну характеристику деяких восьмирозрядних ЦАП (так як розрядність вихідного сигналу y(t) – 8 біт):
Таблиця 4.2
| Мікросхема | Абс. похибка перетворен-ня, % | Нелінійність, % | Час встановлення вихідного струму, нс | К-ть виво-дів | Час затримки розповсюдження |
| К1118ПА1 К1118ПА3 | -5;5 -2;2 | -0,5;0,5 -0.195;0,195 | 20 10 | 16 24 | 6 — |
[4, ст. 110]
Цих дві ВІС сумісні з логікою ЕСЛ. Для того, щоб не ускладнювати схему для узгодження з ТТЛ-логікою, я використаю 10-розрядну ЦАП, а лишні виводи заземлю.
Опишемо швидкодіючий ЦАП К572ПА1, який призначений для перетворення двійкового коду у струм, містить 10 розрядних струмових перемикачів і генератор струмів і побудований на основі матриці R-2R. Ця мікросхема характеризується малою споживаною потужністю і достатньою вихідною швидкодією (час перетворення становить 5 мкс). К572ПА1 – ЦАП перемножуючого типу. Поставляється в герметичному корпусі типу 201.16-8. Корпус металокерамічний; містить 16 виводів (двохрядне розміщення виводів). Виконанна на КМОН – технології з полікремнієвим затвором. В склад ЦАП-а входитьпрецезійна полікремнієва резистивна матриця типу R-2R, підсилювачі-інвертори (ПІ) для керування ключами, струмові двохполярні ключі, виконані на КМОН транзисторах.
Для роботи ЦАП в режимі з виходом по напрузі до ІС підключається ДОН і операційний підсилювач з колом зворотнього зв’язку, яке працює в режимі з сумуванням струмів.
Метод перетворення, що використовується в ІС К572ПА1, передбачає сумування у відповідності до заданого значення двійкового коду всіх розрядних струмів, які є зваженими по двійковому законі і пропорційних значенню опорної напруги на виводі 15.
Нумерація і призначення виводів мікросхеми:
1-2 – аналогові виходи;
3 – земля;
4-13 – цифрові входи;
14 – напруга живлення;
15 – опорна напруга UREF;
16 – вивід резистора зворотнього зв’язку;
Ucc=-5,2В, UREF=-15В, струм споживання – 2мА.
Значення струмів на виводах 1 і 2 в результаті цифро-аналогового перетворення визначаються за формулами:
(4.1)
, (4.2)
де – значення двійкового розряду на цифровому виводі ,
- інверсне значення,
UR – значення опрної напруги.
Двійковий закон розподілення струмів зберігається при умові рівності виходів 1 і 2. Це забезпечує підключенню виводу 1 до інвертованого входу ОП, який включений у ланцюг зворотнього зв’язку. Неінвертований вхід ОП з’єднується з виходом 2 із шиною аналогової землі. При цьому здійснюється перетворення струму на виході 1 на пропорційну йому напругу на виході ОП. Резистор зворотнього зв’язку визначає значення коефіцієнта значення перетворення і напругу у кінцевій точці шкали.[4, ст.50]
При появі на одному з виходів ЦАП напруги високого рівня струм відповідної гілки резистивної матриці поступає на вихід 1, а при подачі низького рівня – на вихід 2. Для досягнення стабільності основних параметрів перетворення при впливі зовнішніх дестабілізуючих факторів до мікросхеми підключають резистор зворотнього зв’язку. В ЦАП КР580ПА1 він може бути розміщений всередині мікросхеми або підключатися ззовні,
При вживанні джерела опорної напруги з використання підключення резистора зворотнього зв’язку, розміщеного на кристалі, крок квантування мікросхеми складає 10мВ. В режимі однополярного сигналу вихідна напруга визначається за формулою:
, тобто зв’язок між вихідною напругою і двійковим кодом є таким:
000…00 0
000…01 2-8UREF
100…00 2-1UREF
111…11 (1-2-8) UREF.
UREF по окремих гілках задає значення струму.
Варіант схеми підімкнення ЦАП до МП пристрою, який забезпечує уніполярний вихід, зображений на малюнку:
Рис. 4.4 Схема підімкнення ЦАП до МПП
В даній
схемі конденсатори
С1, С2, С3 використовуються
для знищення
завад у ланцюгах.
В якості С2 і
С3 можуть виступати
К520-24, а в якості
С1 – КМ-56-П33. Для
захисту виводів
1 і 2 ЦАП від випадкового
попадання
від’ємної
напруги їх
підключають
через обмежувачі
на діодах Шоткі
(наприклад, це
може бути мікросхема
КД514А).
Для нормальної роботи ЦАП використовують зовнішні елементи: ІОН, струмозадаючий резистор, конденсатор частотної корекції, резистор компенсації зміщення нуля.
5. Програма
вводу інформації
через АЦП
і виводу через
ЦАП
Для спряження АЦП і ЦАП з МП доцільно використати програмований паралельний інтерфейс (ППІ) КР580ВВ55. При програмному опитуванні АЦП можна використати режим 0 ППІ, а при вводі через переривання - режим 0 або 1. В залежності від значень розрядів керуючого слова 4, 3, 1, 0 можливі 16 різних комбінацій схем вводу/виводу. При вводі інформація від зовнішніх пристроїв не запам’ятовується в регістраї портів, а передається безпосередньо на шину даних по сигналу читання на вході . Інформація на входах портів повинна бути встановлена до появи сигналу читання і зберігатись після його закінчення. ППІ в режимі 0 використовується для побудови програмних каналів вводу/виводу з обслуговуванням по програмі. [8]
Так як ввід/вивід здійснюється за допомогою паралельного інтерфейсу, то для проведення даної операції треба ініціалізувати КР580ВВ55. Керуюче слово виглядає так:
Рис. 5.1 Керуюче слово ініціалізації ППІ
Виберемо наступні адреси портів:
А – А0Н;
В – A1H;
С – A2H;
РКС – A3H.
Керуюче слово заноситься в РКС такою послідовністю команд:
MVI A, 90H
OUT 0A3H
Операція вводу:
IN 0A0H; ввід з каналу А
STA 500Н; вивід по адресі XN значення xn
Операція виводу:
LDA 504Н ;ввід в акумулятор 8-розрядів Yn з комірки YN
OUT 0А1H ;вивід в канал В;
Розряд 4 каналу С керує роботою АЦП (до нього підключений вивід АЦП “гашення/перетворення”).
Тоді гашення програмується так:
MVI A ,9H ;вивід в С4 одиниці
OUT 0A2H
Перетворення програмується так:
MVI А, 8H ;вивід в C4 нуля
OUT 0A2H
Як вже було зазначено, коефіцієнти а0, b0, C0 та змінні xn, yn-1, yn-2, yn представляються у пам’яті у вигляді таблиці з початковою адресою 500H.
Програмно це реалізовано так:
| ORG 100H MVI A, 90H OUT 0A0H MVI A, a0 STA 501H MVI A, b0 STA 502H MVI A, c0 STA 503H LXI SP, 4FFH | ;занесення коефіцієнту а0 ;занесення коефіцієнту b0 ;занесення коефіцієнту c0 |
Похожие работы
... , звитих в плоскі спіралі. Кінці спіралей приварені до трьох роздаючих і до трьох колекторних труб. 2. Призначення, склад, технічні характеристики системи автоматичного регулювання 2.1 Призначення системи автоматичного регулювання Система автоматичного регулювання (САР) турбіни виконується електрогідравлічною і структурно складається з електричної і гідравлічної частин, робота яких взає ...
... випадків, аварій, а з цим і простоїв на підприємстві, укріпити та створити культуру трудової діяльності. Виконання та розробка дипломного проекту “ Розробка дослідження системи керування електроприводом змінного струму дизель-потягу з використанням нейронних мереж ” відбувається за допомогою комп'ютера, тому питання охорони праці розглядаються щодо забезпечення здорових і безпечних умов роботи ...
... дображення стану систем і т. п. В курсовому проекті я розробляю лічильник, який рахує число людей. 1.Основна частина 1.1 Розробка технічного завдання Загальні відомості: Мікропроцесорній пристрій, який рахує число імпульсів готової продукції. Призначення розробки: розробка МПС з навчальною метою. Вимоги до МПС: Тип МК ATtiny2313, індикація на 2 розряда, число імпульсів – 10, індикац ...
... ів визначається технічними вимогами, що пред'являються до процесу вимірювання температури.Термопара (термоелектричний перетворювач) складається з двох з'єднаних на одному з кінців провідників, виготовлених із металів, що володіють різними термоелектричними властивостями. Рис.13. Термопара(схеми) З'єднані кінці, які звуться робочим спаєм, опускають у вимірюване середовище, а вільні кінці ( ...
0 комментариев