Global Informatics
В качестве блока обработки данных в системе применяется микропроцессорный измерительный контроллер для автоматизации измерений АТ89С51. Этот процессор имеет последовательный порт, два программируемых таймера с несколькими режимами работы и внутренний буфер на 128 байт. Программа обслуживания модуля записывается в энергонезависимую память программ процессора объемом 4 Кбайт. Модуль имеет внутреннюю 8-битную шину данных, к которой подсоединены 8-канальный 12-разрядный АЦП АD7859 с временем преобразования 5 мкс и 10-разрядный 4-канальный ЦАП АD7805.
Запуск АЦП осуществляется либо микропроцессором по прерыванию от внутреннего таймера, либо отрицательным внешним импульсом. Цифровой выход АЦП в данной конструкции работает в 8-битном режиме, так что чтение показаний производится в 2 этапа. АЦП работает с внутренним опорным напряжением. Диапазон преобразования напряжения 0ч2,5 В. Каждый выход АЦП должен быть защищен от перенапряжения. Эту функцию выполняют диоды, подключенные к аналоговой земле и к источнику питания. Обращение к ЦАП происходит в 3 этапа. Сначала в два этапа по внутренней 8-битной шине записывается 10-битное слово данных во внутренний регистр канала. Два младших бита слова данных отображены на адресном пространстве. ЦАП также работает с внутренним опорным напряжением и имеет диапазон выходных сигналов 0-2,5 В [5].
Возможности данного устройства позволяют решать такие задачи по автоматизации измерений, контролю и управлению экспериментом, в которых не требуется высокая производительность. Средняя скорость измерений в секунду 300-400 измерений в секунду. Такая производительность вполне достаточна для решения широкого круга задач.
Характеристики микропроцессора:
напряжение питания, В15;
ток потребления, мА 50;
частота тактовых импульсов, МГц 2,5;
число входов 2;
время пересылки данных в память, мкс20;
разрядность шины данных12;
разрядность шины адреса16;
память ПЗУ, Кб 4;
напряжение на входе АЦП, В 0-2,4;
напряжение на выходе ЦАП, В 0-2,4;
период дискретизации ЦАП и АЦП, Гц-1 6,5·10-6;
диапазон рабочих температур, °С от минус 10 до +70.
Передаточная функция МП равна:
(21)
Так как максимальное напряжение на выходе ЦАП микропроцессора равно 2,4 В, а на максимальное входное напряжение УМЗЧ составляет 0,3 В, то для согласования сигналов, поступающих с выхода ЦАП микропроцессора на вход УМЗЧ применяется резисторный делитель напряжения.
Рисунок 4 - Схема делителя напряжения
Передаточная функция делителя напряжения:
(22)
(23)
Рассчитаем численные значения сопротивлений R1, R2.
По закону Ома, ток i, проходящий по цепи будет равен:
(24)
Падение напряжения UвыхДН на резисторе R2:
(25)
Для обеспечения высокого входного сопротивления на входе УМЗЧ, сопротивление резистора R2 должно быть высоким. Обычно сопротивление R2 принимают равным входному сопротивлению УМЗЧ. Для рассчитанного выше УМЗЧ кОм.
Подставляя (24) в (25), и, зная значения UвыхДН, UвхДН, R2, найдем сопротивление резистора R1.
(26)
Статья в тему
Связь между пропускной способностью линии и ее полосой пропускания
Под каналом связи в сети будем понимать комплекс устройств, обесценивающих перенос сигналов (передачу информации) из одной точки пространства в другую, причем полюсами (концами) канала будем считать либо устройства ввода или вывода информации (абонентскую аппаратуру или устройства сопряжения канала ...