2, з'єднується лінія 2. На виході ключа лінії 1 і 2 з'єднані разом. Елемент «І-НЕ» служить для перемикання вимірюваної напруги на опорна напруга в момент t1 (див. Малюнок 2). Для того щоб інтегратор розпочав процес інтегрування «вниз».
Малюнок 7 - Електронний перемикач
. 5 Інтегратор
Інтегратор призначений для виконання математичної операції інтегрування. Напруга на виході цього пристрою пропорційно інтегралу від вхідної напруги. Таку операцію виконує інвертують підсилювач з ланцюгом зворотного зв'язку, утвореної резистором R і конденсатором С.
Скористаємося інтегратором побудованому на мікросхемі К544УД1. Розрахуємо постійну інтегратора RC з наступного виразу:
Нехай R19=100 КОм, тоді
Рисунок 8 - Генератор лінійно-змінюється напруги.
Таблиця 3 - Основні параметри операційного підсилювача.
ТіпКР140УД17АКоеффіціент посилення дБ gt; 88Частота одиничного усіленіямГц gt; 0.8Н-е джерела пітаніяВ15Потребляемий Токма lt; 2.8Макс. амплітуда вх. напряженіяВ11.5Напряженіе смещеніямВ4Ток входнойнА lt; 200Сопротівленіе входноеМОм gt; 40Сопротівленіе виходноеОм lt; 150Макс. допустиме сопр. нагрузкікОм2
. 6 Компаратор
Компаратор призначений для порівняння двох напруг, що надходять на його входи, і видачі сигналу про їх співвідношенні, наприклад у момент їх рівності. Будь операційний підсилювач є компаратором. Якщо включити операційний підсилювач без зворотних зв'язків, то при U1 gt; U2 вихідна напруга буде максимально позитивним, а при U1 lt; U2 - мінімально. Точність порівняння напруг по виходах оцінюється величиною
де Ku - коефіцієнт підсилення. Оскільки Ku компаратора К554СА3 становить не менше, то точність даного компаратора складе 66.6 мкв.
У нашому курсовому проекті використовується компаратор серії К554СА3. Резистори R9 і R10 служать для перетворення сигналу на виході компаратора під ТТЛ логіку.
Малюнок 9 - Компаратор
.7 Схема тимчасового селектора
Схема тимчасового селектора складається з трьох елементів логічних «І-НЕ». При подачі на вхід керуючого імпульсу сигналу «одиниці», не дивлячись, що подаємо на вхід з компаратора, з виходу тимчасового селектора буде виходити сигнал логічного «нуля». А якщо на вхід керуючого імпульсу подається рівень «нуля», а з компаратора надходить сигнал логічної" одиниці", то на виході буде «одиниця».
Сам же часовий селектор складається з одного логічного елемента «І». При подачі сигналу логічної «одиниці» в момент t1 на часовий селектор він починає пропускати імпульси від генератора рахункових імпульсів. У момент t2 надходить сигнал логічного «нуля» і часовий селектор закривається. Число імпульсів минулих за проміжок (t1; t2) підраховує лічильник, що пропорційно вимірюваному напрузі.
Малюнок 10 - Тимчасової селектор
3.8 Пристрій індикації
Схема рахунку і індикації реалізована на базі чотирьох лічильників з виходом на семисегментний індикатори (DD9 - DD12, HG1-HG4), підключених послідовно. HG1-HG4 являють собою семисегментний індикатори AЛС324А. Перемикачі SB1.2, SB2.2, SB3.2 служать для перемикання плаваючою точки індикаторів для візуального спостереження точності результату ізмеренія.- DD12 являють собою десяткові лічильники з виходом на семисегментний індикатори .. З виходів f/2 лічильників DD9 - DD12 (К176ІЕ4) знімається старший розряд і передається в наступний по порядку лічильник. Відповідно до споживаним струмом і вхідним напругою світлодіодних індикаторів індикаторів, приймемо опір резисторів R18 - R47 рівним 100 Ом.
Малюнок 8 - Пристрій індикації
Підключення індикаторів здійснюється через транзистори КТ312А. Транзистори працюють у ключовому режимі і відповідно до двійковим кодом лічильників відкриваються і передають живлення 10В на семисегментний індикатори індикатори. Для узгодження рівнів ТТЛ і КМОП застосовується перетворювач рівнів.
3.9 Блок живлення
Розрахуємо необхідну потужність і струм вторинних обмоток трансформатора для живлення цифрового вольтметра:
Виходячи з розрахунків, візьмемо трансформатор ТПП 281-127/220-50 забезпечує вихідна напруга на вторинних обмотках 20В і володіє наступними параметрами:
Таблиця 6 - Параметри ТПП 281-127/220-50
Номінал трансформатораНом.мощностьТок первинної обмоткіНапряженіе вторинної обмотки, ВВиводи вторинних обмоток11 - 1213 - 1415 - 1617 - 1819 - +2021 - 22Ток вторинної обмоткіТПП 281-127/22...
