br />
.2 Вибір і розрахунок операційного підсилювача
В якості підсилювача вибираємо операційний підсилювач MAX4044 фірми MAXIM, включений за схемою диференціального підсилювача. Будемо використовувати один ОУ на каналі «А» з чотирьох, що знаходяться в ІМС.
Рис. 4-Розташування висновків MAX4044 і призначення ніжок ІМС
№Обозна-чениеНазначение№Обозна-чениеНазначение1OUTAВыход каналу А8OUTDВиход каналу D2INA-Інвертуючий вхід каналу А9IND-Інвертуючий вхід каналу D3INA + Неінвертуючий вхід каналу A10IND + Неінвертуючий вхід каналу D4VccЗемля11VееНапряженіе пітанія5INB + Неінвертуючий вхід каналу В12INC + Неінвертуючий вхід каналу С6INB-Інвертуючий вхід каналу В13INC-Інвертуючий вхід каналу С7OUTBВиход каналу В14OUTCВиход каналу С
Параметри підсилювача:
Напруга живлення 4.5 .. 5.5 В
Струм споживання при Uп=5 В 14 .. 20 мА
Вхідний опір 4.4 кОм
Так як вихідна максимальна вихідна значення вимірюваної величини з аналогового датчика складає 4.75 В (за технічними характеристиками використовуваного датчика CSM1), а максимальне вхідна напруга АЦП складає 5 В, то необхідності посилювати напругу немає. Але для узгодження вихідного ланцюга датчика і вхідного ланцюга АЦП необхідний повторювач напруги (або підсилювач струму і перетворювач імпедансу). Він володіє високим вхідним опором і низькою вхідний ємністю і низьким вихідним опором. Повторювачі напруги застосовують для узгодження датчиків з пристроями обробки сигналів (наприклад, АЦП). Їх ще часто називають буферними пристроями між сенсором і навантаженням.
Рис. 5 - Схема підключення ІМС MAX4044 в якості повторювача напруги
.3 Опис принципу дії і вибір мікросхеми АЦП
Перетворювач цього типу, званий в літературі також АЦП з порозрядним зрівноважуванням, є найбільш поширеним варіантом послідовних АЦП.
В основі роботи цього класу перетворювачів лежить принцип дихотомії, тобто послідовного порівняння вимірюваної величини з 1/2, 1/4, 1/8 і т.д. від можливого максимального значення її. Це дозволяє для N-розрядного АЦП послідовного наближення виконати весь процес перетворення за N послідовних кроків (ітерацій) замість 2N - 1 при використанні послідовного рахунку та отримати суттєвий виграш у швидкодії. Так, вже при N=10 цей виграш досягає 100 разів і дозволяє отримати за допомогою таких АЦП до 105 ... 106 перетворень в секунду. Водночас статична похибка цього типу перетворювачів, обумовлена ??в основному використовуваним у ньому ЦАП, може бути дуже малою, що дозволяє реалізувати роздільну здатність до 18 двійкових розрядів при частоті вибірок до 200 кГц.
Рис. 6.1 - Структурна схема (а) і часові діаграми (б) АЦП послідовного наближення
Розглянемо принципи побудови та роботи АЦП послідовного наближення на прикладі класичної структури (рис. 6.1, а) 4-розрядного перетворювача, що складається з трьох основних вузлів: компаратора, регістра послідовного наближення (РПП) і ЦАП.
Після подачі команди" Пуск" з приходом першого тактового імпульсу РПН примусово задає на вхід ЦАП код, який дорівнює половині його шкали (для 4-розрядного ЦАП це 1...
