Наладка устройства

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

Для наладки генератора тока потребуется готовая тест – программа,

записанная в отладочном пульте или готовый микропроцессорный набор серии КР 580. В качестве отладочной удобно использовать программу «цифровой пилы», которая вырабатывает пиловую линейную последовательность в входном динамическом диапазоне цифро – аналогового преобразователя.

На первом этапе настройки производится установка на плату всех

цифровых микросхем DD1 – DD6. Предварительно необходимо заземлить выводы микросхемы DD6, идущие на внешний разъём. В противном случае из – за наличия логической единицы на входах ячеек ИЛИ – НЕ (DD6) на их выходах появляется постоянный уровень логического нуля, что препятствует прохождению цифровой информации через D – триггеры DD3 – DD5.

После подачи напряжения на плату генератора тока

проверяется работоспособность цифровой части схемы. Для осуществления этой операции потребуется осциллограф, например осциллограф универсальный двуканальный С1 – 92. Им проверяется наличие стробирующих импульсов на Q выводе микросхем DD3 – DD5, а так же их форма, отсутствие провалов, выбросов, и амплитуда. Эти импульсы представляют собой обычные стробирующие импульсы с периодом следования . Далее проверяется правильность прохождения информации через D – триггеры. Пила в цифровом виде представляет собой последовательность импульсов со скважностью 2 на каждом из 12 выходов микросхем DD3 – DD5. На младшем разряде (вывод микросхемы DD3) период повторения равен:

, то ,

где, - период следования стробирующих импульсов;

n – число разрядов.

По окончании проверки работоспособности цифровой части схемы на

плату устанавливаются микросхемы DA1 и DA2 и подаётся питающее напряжение, напряжения , , . На выходе микросхемы DA2 должен появиться пилообразный сигнал положительной полярности с амплитудой равной .

Ёмкость С4 необходима для коррекции АЧХ операционного усилителя

DA2 и равна С4=0,5÷50 пФ, при =1÷20. При возникновении паразитной генерации операционного усилителя на высоких частотах необходимо установить конденсатор С3=10÷20 и тем самым срезать самовозбуждение операционного усилителя. Неоправданное увеличение ёмкости в этом случае может привести к снижению скорости нарастания операционного усилителя, завалу фронтов выходного сигнала и уменьшению быстродействия схемы в целом.

Конденсаторы С1 и С2 служат для исключения попадания

низкочастотных составляющих и высокочастотных выбросов и шумов по цепям питания цифровых аналоговых частей схемы. Подстроечный резистор R2 позволяет изменять опорное напряжение в небольших пределах и необходим для окончательной настройки схемы.

На заключительном этапе монтажа схемы на плату устанавливаются

остальные элементы схемы.

Комплексная настройка производится в следующем порядке.

Плавно изменяется напряжение питания полевого транзистора VT1 в

небольших пределах (1÷5В), вращением движка потенциометра R8 добиваются выравнивания дифференциального каскада на DA4. При точной настройке на нагрузочном сопротивлении отсутствует изменения падения напряжения, вызванное проникновением на выход генератора тока изменяющегося напряжения питания.

Затем, балансировкой операционного усилителя DA3 вызывают

появлением в нагрузке начального тока стока VT1 в пределах 50÷100mA. Двухполюсник на VT2 и R13 представляет собой перестраиваемый источник тока положительной полярности. Изменяя положение движка подстроечного резистора R13 добиваются полного отвода начального тока стока VT1 в цепь . Измерение падения напряжения на нагрузке проводят цифровым вольтметром типа В7 – 27/1 при нулевом цифровом коде на всех разрядах ЦАП. Подстрочным резистором устанавливают нулевое падение напряжение на нагрузке .

Далее производят калибровку тока во всём диапазоне входного кода.

При R12= 10 Ом максимальный выходной ток генератора должен быть равен Так как у резистора R12 допускается 5% разброс от его номинального значения, то изменением положения движка подстроечного резистора R2 приводит в соответствие величину выходного генератора и входного цифрового кода, выставляемого на ЦАП.

4.2 График зависимости выходного тока от двоично – десятичного кода

Снятие зависимости выходного тока от входного двоично – десятичного

кода проводилось по схеме представленной на рисунке 1.

С пульта управления задавался различный входной код который отоб-

ражён на индикаторе в двоично – десятичном виде. Измерения выходного тока цифровым вольтметром на токоемкостном резисторе. Снятая зависимость помещена в таблицу4.2. Из графика можно увидеть влияние мультипликативной погрешности в конечной точке шкалы ЦАП.

Для микросхемы К1108ПА1 даётся значение для абсолютной по

грешности преобразования в пределах ± 30 EMP/ единицу младшего разряда.

На отклонение графика от идеальной прямой линии влияет диффе-

ренциальная нелинейность, которая нормируется для цифро – аналогового преобразователя К1108ПА1 в пределах ± 0,024 %

Так же можно увидеть на графике влияние начального тока стока

выходного полевого транзистора, который приблизительно равен 0,75mA при нулевом коде на входе генератора. При настройке генератора этот начальный ток стока отводится из транзистора в цепь +15В маломощным генератором тока, выполненном на транзисторе VT2 типа КП903, смотреть принципиальную схему, рис 1.