Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/NEC/S19790719Elc070.shtml

Недорогое устройство с мультиплексором на входе

12-разрядный аналого-цифровой преобразователь, имеющий четыре входа, выполняет 400 преобразование/с.

Растущее применение монолитных аналого-цифровых преобразователей в микропроцессорных системах — явление положительное, поскольку системы сбора данных уменьшаются до размеров микрокомпьютера. Японская фирма Nippon Electric Corp. создала такой новейший аналого-цифровой преобразователь, который имеет к тому же встроенный мультиплексор для увеличения числа входов.

Устройство µPD 7002, продаваемое в Соединенных Штатах через фирму NEC Microcomputers Inc. (Уэлсли, шт.Массачусетс), является первым 12-разрядным АЦП, предназначенным для применения с микропроцессорной шиной, и имеет встроенный мультиплексор для четырех аналоговых входов. Оно имеет малое время преобразования — обычно 5 мкс — что делает возможным его применение для анализа формы сигнала и в автомобильном оборудовании. Что еще важно, кристалл работает с единственным источником напряжения +5 В и внешним опорным напряжением 0—3 В, а поскольку он построен по К/МОП-технологии с кремниевыми затворами, максимальная рассеиваемая им мощность равна 15 мВт.

Как показано на рисунке, микропроцессорная шина представляет собой 8-разрядный канал с тремя состояниями, по которому проходят данные и команды. После получения от микропроцессора команды записи преобразователь выбирает входной канал и начинает преобразование. Преобразованные данные, представляющие собой 12-разрядное число с плавающей точкой, подаются затем обратно в процессор в виде выровненного по левому разряду слова внутри 16-разрядного поля, состоящего из старшего и младшего байтов. Передается также байт состояния.

Для того чтобы обеспечить мультиплексную передачу с временным разделением четырех аналоговых входов, фирме NEC пришлось создать довольно быстродействующую схему преобразования. Куиси Харияма, специалист из второго конструкторско-технологического отдела, занимающегося разработкой ИС и входящего в отделение ИС (Кавасаки-Сити, Япония) фирмы NEC, поясняет, что для повышения быстродействия они применили ряд новых принципов: «В устройстве 7002 используется преобразователь напряжения в ток, и оно работает как прибор, управляемый током, что повышает его быстродействие.»

Фирма NEC применила также метод интегрирования, отличный от обычного метода двухшагового интегрирования. Последовательность действий, названная фирмой одновременным интегрированием, интегрирует эталонный ток и ток аналогового входа через более короткие интервалы времени, чем при простом двойном интегрировании. «Это дает интегрирующему устройству гораздо больший диапазон эквивалентного выходного напряжения и улучшает отношение сигнал/помеха», — говорит Харияма. Дейвид Миллет, управляющий сбытом микропроцессорных изделий фирмы NEC Microcomputers, добавляет, что при этом можно значительно уменьшить емкость внешнего интегрирующего конденсатора — до типового значения 0,015 мкФ. «Самое быстрое преобразование занимает 2,5 мс, что означает скорость 400 преобразование/с, — поясняет Миллет. — Однако типовым значением является 200 преобразование/с.» Дрейф в кристалле составляет 20 долей на миллион на ГС в нулевой точке и во всем диапазоне. Полное входное сопротивление любого из однопроводных аналоговых входов в диапазоне от нуля до эталонного напряжения равно 1 ГОм. Нелинейность прибора составляет для наихудшего случая 0,05%. Кристалл размером 4,8*4,9 мм размещается в 28-контактном пластмассовом корпусе типа DIP.

При поставке партиями по 100 шт. устройство 7002 стоит 12 долл., т.е. столько же, что и устройство ICL 7109 фирмы Intersil1{Электроника, 1978, №17, с.75} представляющее собой АЦП для применения с шиной микропроцессора. Устройству 7002 недостает низкого уровня дрейфа и высокой линейности, присущих устройству фирмы Intersil, но его преимущество заключается в том, что оно дает десятикратное увеличение скорости преобразования и имеет четыре входа вместо одного. Опытные партии первоначальных вариантов устройства 7002 появятся в августе 1979г., а серийный выпуск в сентябре этого же года [pp.156,158].

NEC Microcomputers Inc., 173 Worcester St.,
Wellesley, Mass. 02181

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 52, No.15 (567), 1979г - пер. с англ. М.: Мир, 1979, стр.97

Electronics Vol.52 No.15 July 19, 1979 A McGraw-Hill Publication

Раздел: КОМПОНЕНТЫ, ПРИБОРЫ, СИСТЕМЫ

Тема:     Системы сбора данных





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/NEC/S19790719Elc070.shtml