Наиболее распространенным объектом цифрового преобразования (ЦП) в области радиоэлектроники является среднеквадратическое (действующее, эффективное) значение электрических сигналов.
При этом для ЦП по уровню среднеквадратичного значения необходимы нелинейные преобразователи с квадратичной функцией преобразования по мгновенным значениям сигнала. Работа цифровых преобразователей напряжения переменного тока (ЦППН) состоит в преобразовании его в постоянное напряжение, а затем посредством преобразователя напряжение - код (ПНК) - в цифровой код.
В зависимости от того, в какой вид постоянного напряжения преобразуется переменное напряжение, различают следующие виды ЦППН:
1. U- = Uске = Uд - преобразователи действующего (среднеквадратичного, эффективного) значения.
2. U- = Uсв - преобразователи средневыпрямленного значения (линейные).
3. U- = Uм преобразователи амплитудных значений.
Таким образом, ЦППН осуществляют следующий алгоритм последовательных преобразований: преобразование переменного напряжение в постоянное по выбранному уровню его значения -> преобразование постоянного напряжения выбранного значения в цифровой код.
Техническими требованиями, которые предъявляются к ЦППН, служат универсальность, повышенное быстродействие и точность.
В бакалаврской работе рассмотрена техническая реализация преобразователя ПР - напряжения в цифровой код по уровню действующего (среднеквадратичного) значения.
В результате выполнения бакалаврской работы был разработан ЦНИИ действующего значения.
В разработанном цифровом преобразователи вначале производится преобразования напряжения переменного тока напряжение постоянного тока, а затем постоянное напряжение, посредством ПНК последовательного приближения, преобразуется в цифровой код.
Проведен расчет функциональных блоков (мостового выпрямителя со сглаживающим фильтром, ПНК и запоминающего устройства) цифрового преобразователя.
В разработке использованы отечественные интегральные микросхемы ИМС К1533 и К1113 серий с логикой ТТЛ - типа, обладающие малой временной задержкой и мощностью электропотребления.
Преобразователь имеет динамический диапазон преобразования (1:10) В, частоту преобразуемого переменного напряжения 50 Гц и время преобразования менее одной секунды.
Разработанный ЦНИИ по уровню действующего значения полностью соответствует техническому заданию на его реализацию.
1. Губарь В.И. и др. Аналого-цифровые измерительные преобразователи переменного тока. К.: Техника, 1979. - 192 с., ил.
2. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - Л.: Энергия. Ленингр. Отделение, 1980. - 248 с., ил.
3. Иванов-Цыганов А.И.. Электроизмерительные устройства РЭС: Учебник для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1991. - 272 с.: ил.
4. Изделия электронной техники. Цифровые микросхемы: Справочник/ О.Н. Лебедев, А.И.Мирошниченко и др./ под ред. А.И. Ладика. - Радио и связь, 1994. - 247 с.
5. Кончаловский В.Ю. Цифровые измерительные устройства. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 304 с.
6. Никонов А.В. Основные узлы цифровых измерительных устройств: Учеб. пособие.- Омск: Изд-во ОмГТУ, 2001. - 52 с.
7. Одинец А.И. Цифровые устройства: Учеб. Пособие. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2000. - 64 с.
8. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/ С.В.Якубовский, Л.Н. Ниссельсон, В.И. Кулешова и др./ под ред. С.В.Якубовского. - Радио и связь, 1989. - 496 с.: ил.
9. Кузнецов В.А. Измерения в электронике: Справочник - М.: Энергоатомиздат, 1987. - 512 с.
10. Мальцева Л.А. Основы цифровой техники - М.: Радио и связь, 1987. - 128с.
11. Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования - М.: Мир, 2001. - 379 с.
12. Орнадский П.П. Автоматические измерения и приборы. - К.; Техника, 1990. -448 с.
13. Потёмкин И.С. Функциональные узлы цифровой автоматики. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 320 с.
14. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника - СПб: БХВ - Петербург, 2004. - 528 с.
15. Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник - М.: Металлургия, 1988. - 352 с.
...