16+
DOI: 10.18413/2518-1092-2019-4-4-0-9

О ПРЕЦИЗИОННОМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОГО КОДА В НАПРЯЖЕНИЕ

В статье изложена разработка высокоточного измерительного преобразователя сигналов широтно-импульсной модуляции в постоянное напряжение. Приводится обзор существующих типов преобразователей, анализируются их достоинства и недостатки. Обосновывается необходимость создания нового преобразователя. Предлагаемая схема устройства позволяет применять его в ряде специфических случаев, к примеру, для низкочастотных сигналов (вплоть до одиночных импульсов), а также для ШИМ с малой скважностью, без потери точности и разрешающей спосоисунокбности. В основу положен принцип заполнения импульса входного сигнала высокочастотными импульсами тактового генератора, последующим их подсчётом и преобразованием числа импульсов в напряжение посредством цифро-аналогового преобразователя с параллельным входом (резистивной матрице). В статье подробно рассмотрена работа преобразователя на примере структурной схемы, а также приведена его принципиальная электрическая схема, которая была протестирована средствами программного пакета Multisim. После проверки принципов работы преобразователя был собран его прототип. Сборка осуществлялась из готовых микросхем: счётчиков, регистров, элементов стандартной логики. Приводится описание его работы и характеристики, а также указываются отличительные особенности, в числе которых регулировка частоты тактового генератора, позволяющая контролировать заполнение входных импульсов отсчётами генератора, счетными импульсами независимо от частоты ШИМ. Это обеспечивает возможность применения преобразователя в обозначенных случаях. В заключение приведен расчёт погрешности. Среди факторов, оказывающих влияние на точность, выделены разрядность ЦАП, а также максимальная частота работы тактового генератора. Основной фактор, влияющий на нелинейность преобразователя, – разброс номиналов компонентов в резистивной матрице. Разработанная схема устройства отличается простотой, стабильностью работы, средствами программируемых логических интегральных микросхем (ПЛИС), что открывает широкие возможности по её внедрению в различные конструкции, где требуется с высокой точностью и скоростью осуществлять преобразование ШИМ сигнала в постоянное напряжение.

Количество просмотров: 422 (смотреть статистику)
Количество скачиваний: 1533
Полный текст (PDF)К списку статей
  • Комментарии
  • Список литературы

Пока никто не оставил комментариев к этой публикации.
Вы можете быть первым.

Оставить комментарий: