Xem mẫu

  1. Chương 5: Maïch ADC duøng tín hieäu doác ñoâi Maïch ñoåi naøy duøng caùch laáy tích phaân ñeå giaûi quyeát khuyeát ñieåm cuûa maïch ñoåi duøng tín hieäu doác ñôn. Maïch naøy goàm maïch laáy tích phaân, maïch so saùnh, maïch logic ñieàu khieån vaø maïch ñeám n bit. SI C Va
  2. START t VI max doác leân laáy tích phaân Va doác xuoán g laáy tích phaân Va t Vc t1 t2 t EOC Tc t Maïch ñieàu khieån logic sau khi nhaän xung START seõ môû SI, ñoùng S1 vaø môû S2. Khi chuyeån maïch S1 ñoùng ñöa tín hieäu Va (giaû söû aâm) vaøo maïch tích phaân ñeå laáy tích phaân theo Va. Khi ñoù ngaõ ra maïch tích phaân seõ laø: 1 t V I (t)   .  V a ( t ). dt RC 0 Giaû söû V a ( t )  V a thay ñoåi chaäm. V V I ( t )   a . t (V a  0 ) RC  VI(t) =V(-)SS >0. Vì theá ngaõ ra cuûa maïch so saùnh coù VC=1. Do ñoù môû coång AND cho xung CK vaøo maïch ñeám. Khi maïch ñeám traøn (heát côõ roài töï ñoäng quay veà 0).
  3. Maïch logic ñieàu khieån môû S1, ñoùng S2. Chuyeån maïch S2 ñoùng ñöa VR vaøo maïch tính phaân ñeå laáy tích phaân theo VR (VR>0). Vì theá ngaõ ra VI giaûm töø VImax veà 0. t1 t1  t 2 1 1  . V a . . dt   .  V R . dt RC 0 RC 0 - Giaù trò VImax khoâng ñoåi trong suoát 2 giai ñoaïn laáy tích phaân t1,t2. Giaû söû R,C khoâng ñoåi trong suoát thôøi gian chuyeån ñoåi. 1. Ñaëc tính kyõ thuaät cuûa maïch ADC: a. Ñoä chính xaùc baát ñònh do löôïng töû hoùa: Va .t1  VR .t2 Va t2 N N   n  Va  VR . n VR t1 2 2 N 2n t2  (vôùi N laø soá ñeám sau cuøng); t1  (trong maïc h ñeám töø 0 ñeán giaù trò traøn khung) fc fc -Ñieän aùp töông töï lieân tuïc ñöôïc chia thaønh 2n khoaûng giaùn ñoaïn. ÔÛ maïch ñoåi n bit. Caùc trò töông töï cuøng moät khoaûng ñöôïc bieåu thò cuøng moät maõ soá nhò phaân. Do ñoù coù moät ñoä chính xaùc baát ñònh  ½ LSB beân caïnh caùc sai soá chuyeån ñoåi khaùc. Trong maïch tín hieäu doác ñôn sai soá naøy thöôøng ñöôïc phaùt bieåu nhö  moät soá ñeám. b.Ñoä chính xaùc: Ñoä chính xaùc tuyeät ñoái laø söï sai bieät giöõa lyù thuyeát vaø trò thöïc teá cuûa ñieän aùp töông töï vaøo cho moät maõ nhò phaân ra. Vì 1 maõ soá ra töông öùng vôùi moät khoaûng heïp cuûa ñieän aùp töông töï
  4. vaøo neân ñieän aùp töông töï vaøo ôû ñònh nghóa treân ñöôïc xem nhö laø ñieåm giöõa khoaûng. Sai soá tuyeät ñoái goàm :sai soá veà ñoä lôïi, veà khoâng, ñoä phi tuyeán vaø do nhieãu. Ñoä chính xaùc töông ñoái gioáng nhö ñoä chính xaùc tuyeât ñoái nhö ñònh nghóa trong ñieàu kieän trò traøn khung ñaõ ñöôïc laáy chuaån vì caùc ñieåm rôøi treân ñaëc tính chuyeån lyù thuyeát naèm treân moät ñöôøng thaúng neân ñoä chính xaùc töông ñoái cuõng chính xaùc laø ñoä phi tuyeán. c. Chænh khoâng vaø chænh ñoä lôïi: Ñieåm khoâng cuûa maïch ñoåi ADC ñöôïc chænh sao cho söï chuyeån tieáp töø caùc bit ñaàu baèng 0 leân LSB xaûy ra ôû ½.2-n trò traøn khung danh ñònh. Ñoä lôïi ñöôïc chænh cho chuyeån tieáp cuoái cuøng leân caùc bit ñeàu baèng 1 xaûy ra traøn khung (1-3/2.2-n). Ñieåm 0 cuûa maïch chuyeån ñoåi ADC löôõng cöïc ñöôïc chænh sao cho chuyeån tieáp ñaàu treân xaûy ra ôû toaøn khung (1-2-n) vaø chuyeån tieáp cuoái xaûy ra 0_+ traøn khung (1-3.2-n).
  5. B.Khaûo saùt ADC ICL 7109: Sô ñoà chaân: ICL 7109 PIN OUTS (PDIP) TOP VIEW GND 1 40 V+ STATUS 2 39 REF IN - POL 3 38 REF CAP - OR 4 37 REF CAP + B12 5 36 REF IN + B11 6 35 IN HI B10 7 34 IN LO B9 8 33 COMMON B8 9 32 INT B7 10 ICL 31 AZ 7109 B6 11 30 BUF B5 12 29 REF OUT B4 13 28 V- B3 14 27 SEND B2 15 26 RUN/HOLD B1 16 25 BUF OSC OUT TEST 17 24 OSC SEL L.BEN 18 23 OSC OUT H.BEN 19 22 OSC IN CE/LOAD 20 21 MODE Caùc thoâng soá veà nhieät ñoä: Hoï IC TAÀM NHIEÄT ÑOÄ HOAÏT ÑOÄNG ICL -550C  +1250C 7109MDL
  6. ICL 7109 -250C  +850C IDL ICL 0 +700C 7109CPL ICL 7109 -550C  +1250C MDL/883 ICL 7109 -250C +850C IPL
  7. Ñaëc ñieåm: + ADC 12 bit nhò phaân (coäng vôùi bit cöïc tính vaø bit traøn) hoaït ñoäng theo phöông phaùp tích phaân hai ñoä doác. +Ngoõ ra 3 traïng thaùi töông thích TTL vaø vôùi kieåu giao tieáp UART thì phuø hôïp vôùi giao tieáp song song hoaëc giao tieáp vôùi heä thoáng vi xöû lyù. +Ngoõ vaøo Run/Hold vaø Status ñöôïc duøng ñeå theo doõi vaø kieåm tra söï chuyeån ñoåi.. .Möùc nhieãu thaáp khoaûng 15 Vp-p. + Doøng ngoõ vaøo khoaûng 1pA. +Hoaït ñoäng coù theå leââøn ñeán 30 laàn bieán ñoåi trong 1 giaây. +Vi maïch beân trong söû duïng dao ñoäng thaïch anh 3,58MHz seõ cho 7,5 laàn chuyeån ñoåi trong 1 giaây. Ngoaøi ra noù coù theå söû duïng dao ñoäng RC hoaëc baát cöù taàn soá xung ñoàng hoà khaùc ñeå taïo dao ñoäng. MOÂ TAÛ: ICL 7109 thuoäc hoï CMOS, chuyeån ñoåi nhanh, nguoàn nuoâi thaáp vaø ñöôïc thieát keá deã daøng giao tieáp vôùi vi xöû lyù. Ngoõ ra döõ lieäu(12 bit coäng 1 bit cöïc tính vaø 1 bit traøn) saün saøng giao tieáp song song thoâng qua söï ñieàu khieån cuûa 2 ngoõ vaøo ENABLE vaø CHIP SELECT, kieåu giao dieän UART seõ cho pheùp ICL7109 laøm vieäc vôùi tieâu chuaån coâng nghieäp maø ôû ñoù UART seõ ñoùng vai troø truyeàn döõ lieäu. Vi maïch ICL7109 coù nhöõng öu ñieåm nhö: ñoä chính xaùc cao, nhieãu khoâng ñaùng keå vaø troâi aùp thaáp ñaëc bieät raát kinh teá. Ngoaøi ra noù coøn coù nhöõng thoâng soá khaùc nhö: troâi aùp thaáp hôn 1V/oc, doøng vaøo toái ña 10pA vaø coâng suaát tieâu thuï 20mW… laøm cho vi maïch naøy caøng trôû neân haáp daãn.