Рис. 6.16. Компаратор напряжения 240СА1

Как видно из рассмотренных схем преобразователей, нашедших применение на практике, в их состав входят различные аналоговые и цицЬровые узлы. В настоящее время отечественная промышленность выпускает для построения АЦП наборы микросхем. Из наборов можно строить различные по точности и быстродействию преобразователи. Для построения аналоговых частей преобразователей можно использовать микросхемы серий 240, 252, а также 228, 265 и др.

Серия 240 включает кроме цифровых микросхем набор схем, предназначенных для построения десятиразрядных АЦП с диапазоном входных напряжений +5 В и временем преобразования до 100 икс. В серию входят шесть типов аналоговых микросхем: 240СА1, 240УД1, 240КН1, 240КН2, 240КНЗ, 240ЕН1.

240СА1 (рис. 6.16) - компаратор, который предназначен для сравнения двух напряжений, имеет следующие параметры: разрешающая способность не ниже 2 мВ, входное сопротивление 1 МОм, напряжение смещения нуля на входе менее 2 мВ, максимальное значение сравниваемых напряжений 5 В, ток нагрузки до 12 мА, скорость нарастания выходного напряжения не менее 10 В/мкс.

240УД1 рис. 6.17,а - операционный усилитель. Имеет коэффициент усиления при разомкнутой цепи обратной связи не ниже 8000 в полосе частот более 100 кГц, входное сопротивление 1 МОм, входной ток не более 1,5 мкА, напряжение смещения нуля на входе до 2 мВ, максимальное выходное напряжение 5 В, ток нагрузки не более 5 мА, скорость нарастания выше 2,1 В/мкс. Схема включения усилителя показана на рис.

6.17,6.

240КН1, 240КН2 - аналоговые ключи, соответственно на 1 и 3 канала, предназначенные для подключения на выход положительного или отрицательного эталонного напряжения в зависимости от входных сигналов.

Принципиальная схема одного канала ключа 240К.Н2 приведена на рис. 6.18. При подаче на вывод 20 потенциала 1, а на вывод 17 - 0, на выводе 35 формируется положительное эталонное напряжение, а на выводе 3 - напряжение, близкое к 0. Если сигналы на выводах 20 и ]7 поменять на противоположные, то на выводе 3 появится отрицательное эталонное напряжение, а на выводе 35 - напряжение, близкое к 0.

Погрешности передачи эталонных напряжений при переклюпе-нии (+0,5 В) и токах нагрузки от 0 до 0,5 мА составляют +2 5 (240КН1А), ±5 (240КН1Б) и ±10 мВ (240КН2).

240КНЗ - четырехразрядный коммутатор, предназначенный для подключения на выход напряжений +5 В в зависимости от уровней управляющих сигналов. Принципиальная схема одного разряда коммутатора показана на рис. 6.19. При подаче на вывод 18 потенциала 1, а на вывод 19 - 0 ключ открывается и сигнал с вывода 17 проходит на вывод 20. При смене потенциалов на выводах 18 и 19 ключ закрывается и цепь передачи сигналов между выводами 17 и 20 разрывается. Коммутатор имеет остаточное напряжение на открытом ключе не более 1 мВ при сопротивлении менее 100 Ом, ток утечки в закрытом состоянии менее 100 нА, время включения не более 1 мкс.

240ЕН1 (рис. 6.20,а) - стабилизатор напряжения ±5 В, обеспечивающий нестабильность выходного напряжения не более 0,06 %, ток нагрузки по каждому из двух выходов 25 мА. Источники опорных напряжений собраны на внешних стабилитронах, выходные напряжения регулируются резисторами R3, Rs (рис. 6.20,6).

/ОТ

0

Рис. 6.17. Операционный усилитель 240УД1

Микросхемы серии 240 работают от источников питания +9 В+10 % и ±5 В+10 %. Эта серия разработана для построения АЦП поразрядного кодирования и последовательного счета с двойным интегрированием. В качестве примера на рис. 6.21 показана структурная схема АЦП поразрядного кодирования, построенного на базе серии 240 с использованием матрицы 301НС1.

1

в3 10(11}

7 28(32,34)

Рис. 6.18. Один канал аналогового ключа 240КН2

Добавление резнстивной матрицы в состав серии, например 301НС1, значительно расширяет ее функциональные возможности - матрица может быть использована для построения АЦП других типов, а также ЦАП.

Рис. 6.19. Один разряд коммутатора 240КНЗ

Другим набором микросхем, предназначенным для построения АЦП (и ЦАП), является серия 252, состоящая из семи типов микросхем: 252СА1, 252УД1, 252КН1, 252ПА1, 252ПА2, 252ПАЗ, 252ПН1.

Рис. 6.20. Стабилизатор напряжения 240ЕН1: о - принципиальная схема; б - схема включения

252СА1 - три компаратора (рис. 6.22), имеющие разрешающую способность не ниже 2 мВ, скорость нарастания выходного напряжения более 30 В/мкс при напряжении входного сигнала 10 мВ. Компаратор может включаться как с высоким входным сопротивлением через эмиттерные повторители Т1, Т$ (выводы 2 и 3), так и с низким - при подаче сигналов на базы транзисторов Т2, Г4 (выводы 1, 4).

252УД1 - два операционных усилителя (рис. 6.23) со следующими параметрами: коэффициент усиления не менее 7000 при полосе частот до 1 МГц, входное сопротивление до 0,9 МОм, входной ток не более 0,1 мкА,