расчет цап форум

2.1 Расчет номиналов элементов ФНЧ 1 битного ЦАП

Рисунок 2. График выходного напряжения встроенного ЦАП

Положим, что напряжение Vout установлено в предыдущем цикле преобразования равным напряжению Vin, а выходное сопротивление открытых транзисторов порта ввода-вывода MSP430 очень низкое (RDSon <300 мОм), что обеспечивает уровень логической единицы близким к напряжению питания, а уровень логического нуля - близким к нулю:

Концепция интегрированного АЦП состоит в сравнении неизвестного входного напряжения Vin с известным выходным напряжением Vout. Используя один единственный цифровой выход, MSP430F11x1 осуществляет 1 битное цифро-аналоговое преобразование. На выходе ЦАП подсчитывается сколько импульсов было сформировано для того, чтобы выходное напряжение Vout сравнялось с входным напряжением Vin. Программное обеспечение формирует и считает выходные импульсы ЦАП при помощи кольцевого регистра. На выходе ФНЧ ЦАП формируется постоянное напряжение Vout (см. рисунок 2). Программная следящая связь сравнивает сформированное выходное напряжение Vout с измеряемым входным напряжением Vin при помощи встроенного модуля компаратора comparator_A. Изменяя длину регистра следящей связи можно изменить разрешающую способность. Например, кольцевой регистр, имеющий длину 256, обеспечит 8 битное разрешение, а имеющий длину 4096 - 12 битное разрешение. В описываемой схеме выбрана длина счетчика, равная 3300, что позволяет измерять напряжение в диапазоне от 0 до 3,3 В с разрешением 1 мВ. В любом случае результат преобразования пропорционален напряжению питания. Не следует забывать, что диапазон входного сигнала ограничивается диапазоном допустимого синфазного сигнала на входе встроенного компаратора модуля comparator_A.

2 Теория функционирования

Рисунок 1. Милливольтметр на базе MSP430F11x1

Для более полного ознакомления с техническими параметрами и описанием модулей микроконтроллера MSP430x11x1 пожалуйста ознакомьтесь с техническим описанием микроконтроллеров семейства MSP430x11x1 и инструкцией по использованию микроконтроллеров семейства MSP430.

Для реализации АЦП требуется только два внешних компонента.

Не требуется калибровка компаратора

Интегрированное решение, обеспечивающее превосходное подавление шумов

1 мВ / 12 битное разрешение

Ключевые характеристики встроенного АЦП микроконтроллера MSP430F11x1:

Используя микроконтроллер MSP430F11x1 семейства 16-разрядных смешанно-сигнальных процессоров, можно легко реализовать дешевый аналого-цифровой преобразователь с высоким разрешением на основе внутреннего компаратора comparator_A микроконтроллера. Описанный аналого-цифровой преобразователь использует технологию сигма-дельта АЦП. Демонстрационная схема, приведенная на рисунке 1 имеет разрешение 1 мВ при 3.3 В однополярном питании. АЦП такого типа, имеющие высокое разрешение, идеально подходят для измерения медленно меняющихся физических величин типа температуры, давления, интенсивности освещения и напряжения. Высокая точность получаемого АЦП и сверх малое потребление MSP430 позволяют изготавливать измерительные устройства с автономным питанием.

В данном примере применения описывается метод реализации дешевого 12 битного сигма-дельта АЦП на основе микроконтроллера MSP430F11x1 семейства 16-разрядных смешанно-сигнальных RISC процессоров. Описываемое устройство использует периферийный модуль comparator_A. Для демонстрации возможностей на микроконтроллере реализован вольтметр, передающий результат измерения в милливольтах по UART протоколу со скоростью 9600 бод. Описываемое устройство реализовано на микроконтроллере MSP430F11x1, но может быть легко адаптировано под любой микроконтроллер семейства MSP430, имеющий модуль comparator_A.

Милливольтметр сигма-дельта типа на MSP430F11x1

object width="140" height="200"

Электромеханика

Главная страница

     

texas instruments Милливольтметр сигма-дельта типа на MSP430F11x1