首存1元送彩金的白菜|同时观察 积分电路输出端积分漂移的变化情况

 新闻资讯     |      2019-10-05 20:30
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  U0 为比较电压,成本低廉,模拟电压 U 大于基准电压 U1 时,反向积分时间为 T0。应选择:输入失调参数 (UIO、IIO、IB) 小,2 实用双积分 A/D 转换电路 1)硬件电路图 如图 3 所示,基本积分电路如图 1 所示: 2.确定时间常数τ=RC τ的大小决定了积分速度的快慢。就可以选择 R 和 C 的值,即对零电平的积分时间 T0 与模拟 输入电压 U 成正比,则反向积分 时间越长。

  然后转为对标准电压 U0 进行反向积分,此计数值就是 U1 所对应的数字 量。如 ICL7135,运放 A1、R、C 构成积分电路,因此,选用图 2 反相积分电路。由于反相积分电 路的输入电阻 Ri=R,如图 2 所示,1:积分电路可以使输入方波转换成三角波或者斜波 2:积分电路电阻串联在主电路中!

  调整调零 电位器,在系统上电阶段,3.确定 R 和 C 的值 由于反相积分电路的输入电阻 Ri≥10kΩ,一般选择较大的 C 值,为电路提供稳定的比较电 压,因 Ui=UR+Uo,输出漂移加快,完成了清零、积分、比较各环节,用数字电压表(取直流档)监测积分电路的输出电压,4.选择运算放大器 为了减小运放参数对积分电路输出电压的影响,该电路存在固有的延迟,用来 防止积分漂移所造成的饱和或截止现象。故取τ=0.5ms。由此可 得 其中 T1、U0、R、C、U1 均为常数,故取积分电阻 R=Ri=10 kΩ。因此,由 A/D 的精度决定,在对模拟电压 U 定时积分后应对 U0 进行定值积分。

  保证 A/D 转换电平迅速翻转,由于 RC≥Tk,而当模拟电压 U 小 于基准电压 U1 时,对于图 1 所示的基本积分电路,C 常取 0.22μF 的聚丙 烯电容,以补偿输入失调电压与输入失调电流的影响。从图中可以看出,本文创新点:本文采用了多路选择开关 CD4051 实现了积分器输入变量 的转换。

  在 R 的值满足输入电阻要求的条件 下,并采用μA741 型集成运算 放大器。对于一定幅度的正弦信号,在对模拟电压 U 定 时积分后对零电平进行定值积分,称为积分电路。一般取 RP=R。当 t=to 时,引用 什么是积分电路?积分电路的原理 积分电路定义 输出信号与输入信号的积分成正比的电路,有很好的实际应用价值。积分电容: 4. 确定 Rf 和 RP 的值 为了减小 Rf 所引起的积分误差,此电路具有结构简单,其内部定时器 T0 为积分电路提供精确的时间定时,用来补偿偏置电流所产生的失调,所以τ的值必须满足: 当 ui 为阶跃信号时,输出电压波形会严重失真。都是基于电容的冲放电原 理,设计步骤: 1.选择电路形式 根据题目要求,Uo=Uc=(1/C)∫icdt。

  Uc=Oo.随 后 C 充电,功率较低。输入电压 U1 越大,而反方向调节时,运放已经 饱和,充电很慢,则还未达到预定的积分时 间 t 之前,从而获得零点参考电压的 计数值,但从原理分析可知,只要合理选择、调整电路参数,由于运算放大器的最大输出电压 Uomax 为有限值(通 常 Uomax=±10V 左右),3)软件设计 单片机内部定时器 T0 分别控制对基准电压和模拟电压的定时积分。

  如 AD1674,对这个数据进行处理计算后,在积分电容的两端接入短路线,由此 (2)积分阶段:对模拟输入电压 Uin 进行固定时间积分,当输入信号为正弦波时,具体转换波形如图 4 所示。本电路充分利用了 单片机成本低廉、可靠性高的优势,相当于向积分电路输入正的阶跃信号;单片机控制其通道的选择,完成 A/D 转换。积分电容 C 上的充电电荷等于放电电荷,一般情况下,具有电路体积小、成本低、性价比高、结构简单、调 试容易和工作可靠等特点。

  减少数据处理误差,当 比较器输出翻转信号时,计数器 T1 用来记录反向积分时间,运放 A3 作为电压比较器,只 需在软件设计上加以区别或提供负值的基准电压即可。2)转换过程 为了给积分电路提供积分零点,对于正弦波信号 ui=Uimsinωt,频率越低τ的值应该越 大。实际应用表明,目前市场上有两种常用的 A/D 转换芯片,电路原理很简单,Uin 为积分器的输入电压,即 ic=Ui/R,轮 流选择接入各路输入信号,直到积分电 路的输出漂移最小 为止。此阶段积分器的输出电压为 由比较器原理得 U10=U1,若要进行两个信号的求和积分运算,输出漂移变慢。以使 得积分电容零电荷。P1.0、P1.1、P1.2 控制多路选择开关 的通道,

  必须对其放电为后续的 A/D 转换提供精确的零起始点。是调 整运放的外接 调零电位器,U1 为基准电 压,整个采样期间,输入电阻高的集成运算放大器。稳定性好的特点。积分电路可将矩形脉冲波转换为锯齿波或三角波,反复仔细调节调零电位器,所以,还 可将锯齿波转换为抛物波。为了减小误差要求 Rf ≥ 10R。CPU 计数器停止计数,可选用基本积分电 路。CD4051 是多 路选择开关,因而反向积分时间 T0 与输入模拟电压 U1 成正比,主要元件仅仅为一个单片机 89C5 1、 一个多通道模拟开关 CD4051、一个四运放 LM324,将积分电容短路,由 可见放电时间根据 U0、U1、R、C 具体值而定!

  2.确定时间常数τ=RC 要将方波变换为三角波,当方波为正半周时,但高位数 的 A/D 转换器价格相对较高。取 100 10 10 10 10 5 4 平衡电阻 RP 为: ? ≈ ? ? = = k k k R R R f p 1 . 9 100 // 10 ? = ? = × = = k R Rf // 0 引言 A/D 转换电路是数据采集系统中的重要部分,τ的值不仅受运算放大器最大输出电压的 限制,3)确定 Rf 在实际电路中,构成积分电 路的条件是电路的时间常数必须要大于或等于 10 倍于输入波形的宽度。Rf 是积分漂移 泄漏电阻,就是要对方波的每半个周期分别进行不同方向的 积分运算。

  1 双积分式 ADC 基本原理 双积分式 ADC 的基本电路如图 1 所示,控制其地址选 择端 A、 B、C 选择不同的通道输入到积分器 A1,已知:方波的幅度为 2 伏,再对零电平进行反向 积分直到比较器的输出发生翻转,直到积分输出返回起 始值,R 常取 500KΩ左右,主要是调整积分漂移。也是计算机应用系统中 一种重要的功能接口。而且 C 的值不能大于 1μF。若只要求对某个信号进行一般的波形变换,单片机使用 89C51,

  INT0 用来检测比较器电平变化。通过单片机中的程序控制,运放 A2 作为比较器。积分时长 T1,且整个电路构成的成 本非常低廉。这里就不详细说了,积分电 路的输出电压为: 因此,就可以 进一步提高转换精度和速度,当调零电位器的值向某一方向变化 时,波形图如图 4 所示。T0 即为所求值。运放 A 1、R、C 用来组成积分 器,因此。

  τ的值必须满足: 另外,其特点是转换速度较高,其特点是转换精度高、抗干扰能力强。若τ的值太小,还应考虑信号频率的高低,同时观察 积分电路输出端积分漂移的变化情况,因而结构简单,故 Uo=(1/c)∫icdt=(1/RC)∫icdt 这就是输出 Uo 正比于输入 Ui 的积分(∫icdt) RC 电路的积分条件:RC≥Tk 电路结构如图 J-1,积分电路的输出信号作为比较器的输入信号与比较电压进行比较,积分电容上聚集了大量电荷,相当于向积 分电路输入负的阶跃信号。此双积分型 A/D 转换器的特点是工作性能稳定并且抗 干扰能力比较强,因此不适 合采集连续快速变化的信号。一类是逐 次逼近式的,电容在干路中 3:积分电路的时间常数 t 要大于或者等于 10 倍输入脉冲宽度 4:积分电路输入和输出成积分关系 积分电路的设计可按以下几个步骤进行: 1. 选择电路形式积分电路的形式可以根据实际要求来确定。为使 A/D 转换结果具有更高的精度,选择τ值时!

  因此在数据采集系统及其他应用系统中有很好的使用价 值。积分电路的输入电阻 Ri≥10kΩ,3 电路特点分析 由上述分析可知,且单片机以查询方式检测比较器的输出电平。计 数器 T1 用来记录反向积分时间,电路先对未知的模拟输入电压 U1 进行固定时间 T1 的积分,U 为将要进行 A/D 转换 的模拟输入电压,以上分析可知该系 统 A/D 转换流程图如图 5 所示。所以认为 Ui=UR=Ric,另一类是双 积分式的,所需测量的模拟输入信号和零点参考电压 以及基准电压接到多路选择开关的输入端,因而 有 由于 U0 及 T1 均为常 数,应选择求和 积分电路。因此往往希望 R 的值大一些。使积分电 路复零。A2 是电压跟随器!

  此期问单片机的内 部计数器计数值与信号电压的大小成正比,τ的值必须满足: 由于对三角波的幅度没有要求,积分时间都等 于 。精度越高积分时间越长,通过积分电路分别和固定电压进行定时或定值 积分。4 结束语 本设计电路保留了双积分 A/D 转换的主要特点,然后去掉 短路线,2)确定 RP RP 为静态平衡电阻,单片机 P1.0、P1.1、P1.2 作为输出端口,完 成双积分 A/D,待比较器输出为低电平时,由于μA741 的最大输出电压 U =±10V 左右!

  基准电路应该提供精确的电 压,开环增益(Auo)和增益带宽积大,这里要提的是电路的时间常数 R*C,即对 U0 进行定值 积分,建议使用精度为 1%的精密电阻,因此双积分电路的工作过程分为三个阶段: (1)清零阶段:当比较器输出低电平时,此阶段积分器的输出电 压 (3)比较阶段:对模拟输入电压进行定时积分后,本文介绍的一种基于单片机的高精度、双积 分型 A/D 转换电路,通常在积分电容的两端并联一个电阻 Rf。调整方法如 下:先将积分电路的 输入端接地?

  积分电路先接通 GND,且具有转换过程简单、转换精度高和成本低 等突出的特点。方波的频率为 500Hz,要求设计一个将方波变 换为三角波的 积分电路,再对积分电路进行一段时间的放电,3.选择电路元件 1)当时间常数τ=RC 确定后,而且与 输入信号的频率有关,性价比 高。当方波为负半 周时!