Выхол 7 (разряд переполнения)..........15

Общий («цифровая» земля)...........16

Номинальные значения напряжений питания Uc, i = 5,0 В и Сг, 2 = = -5,2 В. Потребляемая мощность 0,5 Вт.

Основные электрические параметры ИС КП07ПВЗА, Б

Максимальная частота преобразования fc max, МГц:

К1107ПВЗА.......... Не менее 100

К1107ПВЗБ.......... Не менее 50

Диапазон входного напряжения Cjr.v, В . . -2,5...+2,5 Входной ток (аналогового входа) /,л, мА, не более:

К1107ПВЗА.......... 0,5

; К1107ПВЗБ.......... 0,8

Ток потребления от источника положительного напряжения питания Ice I, мА....... Не более 60

Ток потребления от источника отрицательного напряжения питания Ice I, мА....... Не более 80

Ток потребления от источника положительного опорного напряжения Iref i, мА....... Не более 60

Ток потребления от источника отрицательного опорного напряжения Jref 2, мА....... Не более 60

Входной ток тактового входа, мкА, не более;

высокого уровня IiH........ 100

низкого уровня IjL........ 100

Выходное напряжение высокого уровня Сон, В . -1,1...-0,7

Выходное напряжение низкого уровня Сох,, В • -2,0...-1,5

Нелинейность 6l, ЕМР........ -0,25...+0,25

Дифференциальная нелинейность бьо, ЕМР . -0,5...-(-0,5 Абсолютная погрешность преобразования в конечных точках шкалы 6fs ь 6fs 2. мВ..... -100...-Ь 100

Время преобразования с. не....... Не более 20

Апертурное время а, не........ Не более 2

Апертурная неопределенность At, пс .... Не более 25

Входная емкость аналогового входа С;, пф . , Не более 35

Положительное напряжение питания U,c 1, В . . 4,75...5,25

Отрицательное напряжение питания Uc- 2, В . . -5,46...-4,94

Ниже приведен предельный режим ИС К1107ПВЗ.

Положительное напряжение питания Ucc 1, В . . Не более 6

Отрицательное напряжение питания Uc, 2, В . . Не менее -6

Входное напряжение <7;а. В....... -3...-I-3

Напряжение контроля гистерезиса, Uh, В . . . 0...3 Опорное напряжение. В;

Urefi............ 0...3

Uref 2........... -3...0.

Преобразователь построен по параллельной схеме, структурная схема которого приведена на рис. 1.6. Микросхема КИ()7Г1ВЗ состоит из резисторного делителя эталонных опорных напряжений, блока 64 стробируемых компараторов, логических схем шифрации, и семи выходных каскадов. Роль регистра в ИС выполняют триггеры-защелки компараторов, и поэтому, когда компараторы за-стробированы, на выходе АЦП информация не изменяется.

в ИС К1107ПВЗ отсутствует выходной регистр, из-за чего временная диаграмма работы (рис. 4.19) данного АЦП значительно отличается от диаграммы работы ИС К1107ПВ1. Работой преобразователя управляет тактовый сигнал, поступающий на компараторы. При низком уровне тактового сигнала компараторы работают в режиме сравнения. Аналоговый сигнал, поступая одновременно на входы всех компараторов, сравнивается с опорными напряжениями, формируемыми резисторным делителем. Часть компараторов (см. рис. 1.5), у которых аналоговый сигнал превышает эталонные опорные напряжения, срабатывают, меняя свое состояние на выходах, а другая часть компараторов, у которых аналоговый сигнал меньше эталонных опорных напряжений, не меняет своего состояния. При положительном перепаде тактового сигнала на стробирующих входах компараторов срабатывают их триггеры-защелки, фиксируя состояние выходов компараторов. Число переключившихся компараторов зависит от амплитуды аналогового сигнала, т. е. состояние всех выходов компараторов содержит информацию о величине аналогового сигнала. Получаем так называемый «термометрический» код. Информация со всех компараторов, поступая на шифратор, состоящий из логики И и ИЛИ, превращается в 6-разрядный двоичный код. Фиксация мгновенного значения аналогового напряжения происходит при положительном перепаде тактового сигнала. При высоком уровне тактового сигнала компараторы не реагируют на аналоговый сигнал, храня зафиксированную ин-

R5

RtF2.

R8 r\R9

Рис 4 19 Временные диаграммы рабо- Рис. 4 20 Принципиальная электрическая ты ИС К1107ПВЗ схема компаратора АЦП К1107ПВЗ

зормацию результата сравнения. Код на цифровых выходах микросхемы, соответствующий зафиксированному значению аналогового сигнала, появляется спустя время преоОразования ti (см. рис. 4.19.). В среднем время преобразования tc=l2-17 не. Оно состоит из времени перехода компараторов в режим хранения и времени обработки информации в шифраторе.

1При поступлении низкого уровня тактового сигнала компараторы вновь переводятся в режим сравнения аналогового сигнала с набором эталонных опорных напряжений, и прежняя информация на выходах компараторов пропадает. Потеря информации в компараторе влечет за собой пропадание кода на цифровых выходах микросхемы после tc (на рис. 4.19). Дальше идет режим неопределенности кода на выходе, что связано с отсутствием регистрэ на выходе АЦП, так как во время режима сравнения прежняя информация в компараторах не сохраняется. Из временной диаграммы работы микросхемы видно, что время нахождения на цифровр1Х выходах кода, соответс i lu ющего зафиксированному значент)ю аналогового сигнала, равно времени хра1ения ц сдвинуто на tc ртносительно начала режима хранения (фронта тактового сигнала). Остальную часть времени код на цифровых выходах неопределен, поэтому считывание цифровой информации с микросхемы должно происходить с задержкой относительно положительного фронта тактового сигнала на время tc- Минимальное время выборки для ИС К1107ПВЗА составляет 5 не, а для К1107ПВЗБ 10 НС. Апертурная неопределенность микросхем порядка 25 пс. Упрощение схемы АЦП К1107ПВЗ приводит к некоторым сложностям применения, однако при этом получается выигрыш по максимальной рабочей частоте преобразования и мощности по сравнению с микросхемой К1107ПВ1.

Резисторный делитель эталонны) опорных напряжений микросхемы представляет собой цепочку из 64 низкоомных резисторов, общее сопротивление которой 100...200 Ом. При подаче на выводы 2 и 4 микросхемы внешних опорных напряжении Uef\ и Uf2 резисторный делитель формирует для компараторов набор эталонных опорных напряжений, определяющих ХП АЦП.

В ИС К1107ПВЗ для компенсации дополнительных падений напряжения на резисторном делителе, вызванных протеканием входного тока компараторов, изменены номиналы нескольких резисторов делителя на 10-20%, что обеспечивает нелинейность в пределах ±0,25 ЕМР.

Важнейшим элементом, как и во всех преобразователях, является компаратор. Особенностью компаратора ИС КП07ПВЗ являются минимальное число компонентов и минимальная потребляемая мощность при заданном быстродействии. Это особенно важно при реализации преобразователя в интегральном исцолнении.

На рис. 4.20 представлена принципиальная электрическая схема компаратора АЦП. Компаратор состоит из четырех каскадов [8 :