Для соединения АЦП с ЭВМ, чтобы исключить взаимное влияние необходимо поставить регистр, который изображен на рисунке 2.

Рисунок 2- Регистр 530ИР22

Регистр КР531ИР22 предназначен для хранения восьмиразрядного слова, записываемого и считываемого в виде параллельного кода. Запись кода производится асинхронно при действии напряжения логической 1 на входе L. При записи на выходах Q формируется записываемый код. Для перевода регистра в режим хранения необходимо на вход L подать напряжение логического 0. При записи кода и его хранении на входе OE должно действовать напряжение логического 0.

Перевод регистра в третье состояние выходов Z (состояние высокого импеданса) осуществляется подачей напряжения логической1 на инверсный вход OE.

ЦАП

В качестве ЦАП выбрана микросхема КР752ПА1[5]. Это 10-разрядный ЦАП (рисунок 3), выполненный по КМОП технологии с коэффициентом нелинейности δ=0,1%

Рисунок 3 ЦАП КР752ПА1

В Таблице 2 приведены основные параметры ЦАП [11]:

Таблица 2 - Основные параметры ЦАП

Усилитель

В качестве элементной базы для всех усилителей схемы (если это специально не оговорено) выбрана микросхема К140УД7. Она имеет параметры [11],которые отображены в таблице 3:

Таблица 3

Сравнивающий усилитель

В соответствии с ТЗ должно обеспечиваться подключение к АЦП нагрузки не менее 1МОм.

На рисунке 4 представлена схема подключения через повторитель напряжения, называемый также буфером, так как он обладает изолирующими свойствами (большим входным импедансом и малым выходным).

Рисунок 4 – Повторитель напряжения

Входное сопротивление для повторителя напряжения может быть равным многим сотням мегом на низких частотах, а выходное сопротивление меньше 1Ом, поэтому используется не взятая за базисную микросхема К140УД7, а импортный усилитель NE5534, который предназначен для работы на нагрузку до 600 0м.

Далее в каскаде с повторителем напряжения используется дифференциальный усилитель, для которого справедливо следующее соотношение[10]:

                                                                                                    (8)

Компараторы

Элементная база компаратора представляет собой микросхему КМ594СА3[11], совместимой с КМОП цифровыми микросхемами.

Основные характеристики компаратора приведены в Таблице 4:

Таблица 4 – Основные характеристики компаратора

Счетчик

Девятиразрядный двоичный реверсивный счетчик построен на трех четырехразрядных серии К564ИЕ11[5]. Условное графическое обозначение микросхемы К564ИЕ11 изображено на рисунке 5.

Рисунок 5 – Счетчик

D1, D2, D3, D4–вход установки 1‑го, 2‑го, 3‑го и 4‑го разрядов соответственно; V–вход разрешения установки; P0–вход переноса; ±1–вход определяющий режим сложение/вычитание; Q1, Q2, Q3, Q4–выходы соответствующих разрядов; p-выход переноса.

Для синтеза девятиразрядного счетчика необходимо знать таблицу истинности данного устройства. Таблица истинности данного счетчика соответствует таблице 5

Таблица 5

Связь счетчиков осуществляется через соединение выхода переноса младшего к входу старшего.

Режимы Сложение/Вычитание осуществляются в младшем счетчике. Когда компаратор зафиксирует выход за пределы разрешающей способности (что соответствует тому, что нужно увеличить модуль напряжения) на сумматор в соответствующий вход поступает высокий уровень и он работает на сложение.