ють задані умови.
Загальнапохибка апроксимації синусоїди складається з похибки квантуваннясигналу за рівнем, похибки дискретизації сигналу за часом і похибкилінійності ЦАП.
Найбільшкритичною з нашого схемою є похибка похибки лінійності ЦАП, т. к.він є основою схеми. Виберемо як ЦАП мікросхему К1108ПА2 - 8розрядний функціонально закінчений цифро-аналоговий перетворювач двійковогокоду в напругу, виконаний за біполярної технологій і має такіхарактеристики:
U п = В± 5 В;
л = В± 0.28%;
U вих = 2.5В;
t вуст = 1.5 мкс.
Мікросхему ПЗУтреба обирати за обсягом пам'яті і часу вибірки адреси.
Як ПЗУ зупинимося намікросхемі КР556РТ17 ємністю 512 x 8 біт, що маєнаступними параметрами:
t В.А. =50 нс.; U п = + 5 В.
Розрахуємотепер загальну похибка апроксимації синусоїди:
,
,
,
,
.
,
Отримана загальна похибкаапроксимації не перевищує заданого припустимого значення 1%.
6 - розрядний лічильникпобудуємо на основі мікросхеми К555ІЕ19, що містить два чотирирозряднийлічильника.
Як задає(Тактового) генератора в проектованому устрої використовуватимемо RC генератор на основі логічнихинвертирующих елементах, що забезпечує заданий коефіцієнт нестабільностічастоти.
При заданому діапазоні частотсигналу на виході пристрою (100 Гц - 1 кГц) і обраному числі кроківдискретизації (64) максимальна частота тактових імпульсів визначається як,
а мінімальна - як.
Граничначастота тактового генератора залежить від швидкодії ЦАП:
,що задовольняє використовуваному режиму генератора.
Розрахуємотепер значення елементів генератора тактових імпульсів для забезпеченняданого діапазону частот.
F = 1/(2 * ПЂ * R * C).
Задавшись R1= 2.5 кОм, R2 = 1.5 кОм.
При С = 6.8 нФ F = 63,6 кГц; T = 15,7 мкс.
При С = 68 нФ F = 6,36 кГц; T = 157 мкс.
Таким чином, вяк конденсатора З візьмемо перемінний конденсатор на 68 нФ.
А для більш точного підстроюваннячастоти послідовно з'єднаємо постійний резистор опором 2 кОм іперемінний - опором 1 кОм.
Для забезпеченнявисокої стабільності задає генератора виберемо високоякіснікерамічні конденсатори і термостабільні резистори.
Виходячи з того, що відпроектованого генератора непотрібен мале енергоспоживання, то в якостіцифровий виберемо ТТЛ базу як більш поширену, надійну і дешеву.
Оскільки робочі частотине перевищують 20 Мгц, то виберемо К555 - тую серію
як більш поширену,надійну і дешеву.
мають наступні параметри:
-напруга живлення +5 В,
-діапазон робочих температур від -10 до +70 0 С,
-рівень логічного нуля трохи більше 0.4В,
-вихідний рівень логічного одиниці щонайменше 2.6В,
-середня споживана одним логічним елементом потужність 2 мВт,
-середня затримка розповсюдження сигналу 20 нс.
Максимальний споживанийпристроєм струм вбирається у 0.35 А.
Задана амплітудасигналу на виході устрою забезпечуватиметься підсилювачем на ОУ зкоефіцієнтом підсилення
.
При цьому Rос = 3.6кОм, а R = 1 кОм.
Як ЗУ підійдуть мікросхемиК140УД26, має такі параметри:
- напруга живленняВ± 15 В;
- струмспоживання 4,7 мА;
- коефіцієнтпосилення 10 6 ;
- напругаусунення 0,025 мВ;
- вхідний струм 35нА.
Відповідно дообраними ЦАП, ПЗУ і параметрами самого влаштування у ролі які вньому цифрових мікросхем будуть застосовані мікросхеми серії 555, що мають наступніпараметри:
-напруга живлення +5 В,
-діапазон робочих температур від -10 до +70 0 С,
-рівень логічного нуля трохи більше 0.4В,
-вихідний рівень логічного одиниці щонайменше 2.6В,
-середня споживана одним логічним елементом потужність 2 мВт,
-середня затримка розповсюдження сигналу 20 нс.
- Максимальнийспоживаний пристроєм струм вбирається у 0.35 А.
Розрахунокзначень даних які зберігаються ПЗУ.
Вміст осередків ПЗУрозраховується за формулою
,
де n = 6, m = 8, А = 0 ... 2 n -1.
Отримані в результаті розрахунку64 8-розрядних числа від 0 до 255 і становлять вміст мікросхем ПЗУ(Табл.1).
Вміст ПЗУ
Адреса
Вміст осередків
00
80
8C
98
A5
04
B0
BC
C6
D0
08
DA
E2
EA
F0
0C
F5
FA
FD
FE
10
FF
FE
FD
FA
14
F5
F0
EA
E2
18
DA
D0
C6
BC
1C
B0
A5
98
8C
20
80
73
67
5A
24
4F
43
39
2F
28
25
1D
15
0F
2C
0A
05
02
01
30
00
01
02
05
34
0A
0F
15
1D
38
25
2F
39
43
3C
4F
5A
67
73
Таблиця1.
Моделюваннявузлів схеми.
Моделювання будемо виробляти вСАПР OrCAD 9.1 - найбільш сучасною на моментнаписання проекту. В якості моделей Російських елементів використовуватимемоїх зарубіжні аналоги, мають відповідні характеристики.
На рис. 7 наведено графікперехідних процесів на конденсаторі задає генератора, а на рис.8 напругана виході генератора при частоті генератора на 64 кГц. Довжина періоду 15,7 мкс.
Рис.7
Рис.8
На рис. 9 наведено графікперехідних процесів на конденсаторі задає генератора, на рис. 10 напругана виході генератора при частоті генератора в 6.4 кГц. Довжина періоду 157 мкс.
Рис.9
Рис.10
На рис. 11 наведено графік сигналіввибору адреси, що з'являються на виходах лічильника при частоті формованого синуса1кГц.
Рис.11
На рис. 12 наведено графіксигналів значення амплітуди синуса, з'являються на висновках мікросхеми пам'яті.
Рис.12
На рис. 13 наведено графіксформованої синусоїди на виході ЦАП.
Рис.13
На рис. 14 наведено графікпідсумковій синусоїди на виході ОП, задає необхідне значення амплітудисигналу - 9 В. <...
