лентных абсолютным погрешностям преобразования в конечных точках шкалы;

к выводам микросхемы «Питание Ucc\», «Питание Ucc2», «Опорное напряжение U;fEF[», «Опорное напряжение Vref2» и «Напряжение контроля напряжения гистерезиса Uh» необходимо подключением конденсаторов емкостью 0,1 мкФ (см. рис. 4.28);

вывод 5 микросхемы применяется для управления напряжением гистерезиса компараторов АЦП подачей внешнего постоянного напряжения 0...2 В. Возможна работа микросхемы и без внешнего напряжения. Управление напряжением гистерезиса рекомендуется при использовании микросхемы на высокой частоте для повышения стабильности работы АЦП.

4.3. ВОСЬМИРАЗРЯДНЫЙ АЦП К1107ПВ2 С ЧАСТОТОЙ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ 20 МГц

Интегральная полупроводниковая ИС К1107ПВ2 представляет собой быстродействующий 8-разрядный аналого-цифровой преобразователь [43]. Микросхема предназначена для преобразования входных аналоговых сигналов в диапазоне отрицательных напряжений от -2 В до О в один из потенциальных кодов параллельного считывания: прямой двоичный, обратный двоичный, прямой дополнительный, обратный дополнительный. Построение АЦП по полностью параллельной схеме позволяет получать максимальное быстродействие при минимальной динамической погрешности без использования внешней схемы УВХ при сохранении монотонности ХП в диапазоне частот до 2,5 МГц. Выходные уровни и уровни сигналов управления АЦП соответствуют уровням ТТЛ.

Конструктивно ИС К1107ПВ2 изготовлена в металлокерамическом 64-выводном корпусе типа 2136.64-1. Особенностью корпуса является наличие радиатора, выполненного в виде анодированной пластины из алюминиевого сплава. Такая конструкция обеспечивает работу микросхемы в температурном диапазоне -10... + 70 °С.

Назначение выводов ИС КП07ПВ2

Опорное напряжение Uref \.......

Вход (аналоговый сигнал)....... 13, 15, 16, 18, 20

Общий («аналоговая» земля)...... 14, 19

Вход корректировка нелинейности ..... 17

Опорное напряжение Uref 2....... 22

Напряжение источника питания Ucc i . 28, 43

Общий («цифровая» земля)....... 29, 42

Тактовый сигнал.......... 30

Выход 8 (младший разряд)....... 32

Выход 7............ 33

Выход 6............ 34

Выход 5............ 35

Управление выходным кодом, вход 2 .... 36

Выход 4............ 37

Выход 3............38

Выход 2............39

Выход / (старший разряд).......40

Управление выходным кодом. Вход I .... 41

Напряжение питания Urc 2.......-50

Незадействованные выводы......./-Ю, 12, 21,

23-27, 31, 44-46.

51-64

Основные электрические параметры ИС КП07ПВ2 в диапазоне температур -10...+ 70° С

Напряжение питания U,-c 1, В...... 4,75...5,25

Напряжение питания Сг,-2, В...... (-6,18...-5,82)

Ток потребления /ос i от источника питания С,.,, i,

мА.............. Не более 35

Ток потребления he 2 от источника питания Ucc 2,

мА.............. Не менее -450

Выходное напряжение высокого уровня Сон, В . Не менее 2,4 Ток нагрузки выхода при напряжении высокого

уровня /он, мА.......... Не менее -0,4

Выходное напряжение низкого уровня Uol. В ". . Не более 0,4 Ток нагрузки выхода при напряжении низкого уровня /01., м А ........... Не более 2,0

Напряжение смещения нуля иа входе Uio, В . . -0,1...0,1 Абсолютная погрешность преобразования в конечной точке шкалы 6fs, В........ -0,1...0,1

Нелинейность ХП Ьь. ЕМР....... -1...1

Дифференциальная нелинейность Ьы>, ЕМР . . -1...1 Входной ток смещения нуля ho, мкА .... Не более 500 Входной ток высокого уровня по входам управления IiH, мкА........... Не более 75

Входной ток низкого уровня по входам управления

I,, мА............ Не менее-2

Напряжение источника опорного напряжения Uref и

В.............. -0,1...0,1

Напряжение источника опорного напряжения Uref 2,

В.............. 2,1... 1,9

Ток потребления Ices от источника опорного напряжения Uref 1, мА......... Не более 35

Время задержки выходного буферного регистра

tsR, НС............. Не более 50

Максимальное время преобразования tc, не . . . Не более 100

Максимальная частота преобразования /с max, МГц Не менее 20

Апертурное время а, ис........ 10...22

Апертурная неопределенность Ла, пс .... Не более 60

Входная емкость аналогового входа С, пФ . . Не более 300 Монотонность ХП при скорости изменения входного

сигнала v, В/мкс.......... Не более 15

Предельные электрические режимы эксплуатации ИС КИ07ПВ2

Опорное напряжение Uref 1, В...... Не более 5,3

Опорное напряжение Uref 2, В...... Не менее -6,6

Напряжение питания Ucc 1, В...... -6,0...0,2

Напряжение питания Ucc 2, В...... Не более 5,3

Входное напряжение Uia, В......Не более 3,5

Входное напряжение высокого уровня Uih, В . . -2,2.,.0,2 Ток нагру.чки выходов /о, мА...... -2,2...0,2

Микросхема К1107ПВ2 является модификацией ИС КИ07ПВ1 на 8 разрядов с сохранением основных схемотехнических решений, принципа и числа ступеней шифрации [5, 43]. При этом вторая ступень шифратора разбивается на четыре б-разрядные секции, вместо двух 5-разрядных в АЦП К1107ПВ1.

Функциональная схема 8-разрядного АЦП К1107ПВ2 аналогична приведенной на рис. 4.1 и поэтому не приводится. Микросхема состоит из резисторного делителя опорных напряжений, 256 стробируемых компараторов, первой ступени шифратора, выполненной на элементах И, второй ступени шифратора, состоящей из четырех шифраторов 64X7, промежуточного регистра хранения, третьей ступени шифратора 27X8, логики выбора типа выходного кода, выходного буферного регистра со схемами преобразователей выходных уровней, преобразователей уровня сигналов управления и схем синхронизации [39]. Мощность, потребляемая микросхемой, порядка 3 Вт. Микросхема содержит около 17 000 компонентов (резисторов, диодов, транзисторов).

Резисторный делитель эталонных напряжений построен аналогично делителю ИС К1107ПВ1 (см. рис. 4.1). В состав делителя входит 258 низкоомных резисторов общим сопротивлением 90...110 Ом, изготовленных из сплава алюминий - кремний при формировании рабочей металлизации кристалла. Конструктивно он выполнен в виде сплошной шины с отводами из соответствующих точек. Концы делителя выведены на выводы корпуса. Компенсация напряжения смещения нуля и абсолютной погрешности преобразования производится, как и для ИС К1107ПВ1, подачей напряжений на вывод U,Pfi -0,1...-f0,1 в и на вывод «£2 -2,1...-1,9 В. Делитель эталонных напряжений имеет отвод от середины, который через дополнительный резистор Нк выведен на вывод корпуса «Вход корректировки нелинейности». Как и в ИС К1107ПВ1, с помощью этого вывода можно производить корректировку нелинейности на ±0,25 ЕМР или использовать его в качестве «искусственной земли» для входного ОУ.

Блок компараторов содержит 256 стробируемых компараторов. Схема соединения компараторов с эталонным делителем опорных напряжений и с первой ступенью шифратора такая же, как и в ИС К1107ПВ1. Принципиальная электрическая схема (см. рис. 4.1) компаратора [39] полностью соответствует схеме, приведенной на рис. 4.2. Описание работы компаратора приведено в § 4.1. Для обеспечения нелинейности ±1,0 ЕМР требования к идентичности компонентов весьма высоки. Требования к погрешности изготовления компонентов, при наихудших сочетаниях которых обеспечивается указанная нелинейность: 92