4.10 Микросхема программируемой логики

Задачей микросхемы программируемой логики (ПЛИС) является обеспечение интерфейса между измерительной частью разрабатываемого устройства и магистралью ISA.

Для описания поведения регистровой модели я использовал САПР Max+plus2 фирмыAlteraи язык описания дискретных устройствAHDL.

В результате синтеза, САПР предложил использовать микросхему EPM7128SQC160.

4.11 Мультиплексор

Мультиплексор используется для переключения значений с выходов инструментальных усилителей и последующей передачи на вход АЦП. Главным условием для выбора мультиплексора является его выходное сопротивление, которое не должно превышать входное сопротивление АЦП. Исходя из этого условия я выбрал микросхему CD74AC153, выходное сопротивление которой – 230 Ом.

4.1 Аналого-цифровой преобразователь

Назначение аналого-цифрового преобразователя (АЦП) преобразовывать аналоговый сигнал, поступающий с коммутируемых каналов в цифровую форму. Так как по заданию в данном устройстве необходимо реализовать гальваническую развязку, то для уменьшения сложности и стоимости всего устройства применим АЦП с последовательным интерфейсом. Опираясь на вышесказанное, а также на требования технического задания, выберем в качестве АЦП микросхемуAD7895-10 фирмыAnalogDevices.

Основные параметры:

Разрядность: 12бит

Скорость обработки: 192KSPS

Количество входов: 1

Входное напряжение: ±10В

Напряжение питания: +5В

Максимальный потребляемый ток: 4мА

Максимальная потребляемая мощность: 20мВт

Интерфейс: последовательный

Опорное напряжение: +2,5В

Соотношение сигнал/шум: 70дБ

Тип корпуса: DIP,SOIC

Входное сопротивление: 24 кОм

Ниже представлены важные временные параметры микросхемы AD7895-10

Сравнивая микросхемуAD7895-10cеё ближайшими аналогамиAD7892 иAD7893 видно, что эти микросхемы имею большую потребляемую мощность 60мВт и 45 мВт, соответственно, при равном для всех трёх схем соотношении сигнал/шум. Хотя микросхемаAD7892 и имеет более высокую производительность (1,47мкс) по сравнению сAD7895 (3,8мкс) остановим свой выбор наAD7895 так как её производительности вполне хватает для решения поставленной задачи. Кроме этого данная микросхема имеет выводBUSYдля облегчения реализации асинхронного обмена данными.

На сегодняшний день микросхема AD7892 уже снята с производства.

4.2 Коммутатор каналов

Согласно техническому заданию, устройство сбора аналоговой информации должно иметь 8 дифференциальных каналов, следовательно, необходим коммутатор каналов (КК), отвечающий данным требованиям. Подобные устройства разных фирм имеют практически одинаковые характеристики, и я остановил свой выбор на устройстве ADG407 фирмыAnalogDevices.

Основные параметры: