Главная Промышленная автоматика.

случае блок Mi исключен и 256 аналоговых каналов коммутируются при М - N - 16; при этом все 16 выходов N мультиплексоров соединены вместе. Второй случай аналогичен первому с тем исключением, что 16 выходов мультиплексоров соеди-

16-канальный мультиплек-сор

S-каналь-ный мульти-илексор

16-каноль-иый мулыни-плексор

Буферы и формирователи

К АЦП

Ю-каналь-

НЫй Ml

плею

1ульти сор

16-каналь-ный мультиплексор

1В-каноль-ный мульти плексор

1д-канальный мульти плексор

Буферы и формиро-ватела

• • •

Фиг. 7.5. Применение телеметрической системы, изображенной на фиг. 7.4.

а-для случая 1 без мультиплексора Мг, б-с дополнительным 16-канальным мультиплексором Ml.

иены теперь с 16 входами блока Mi. Различие между двумя этими схемами показано на фиг. 7.5. Для обоих случаев предполагается, что каждый 16-канальный мультиплексор имеет следующие параметры для наихудшего режима О:

откр = 1.5 кОм

S, закр VoTKp = 500 нА Го = 500 НС

откр = 80 НС Сс.закр = 50пФ)

Cds, закр = 1

/о.закр = 500нА=)

) Эти параметры относятся к мультиплексору HI-506A. ) Параметр относится, насколько можно судить по нижеследующим расчетам, ко всем 16 каналам, соединенным параллельно, -/7/)ил«. ред.



Случай 1

Эквивалентная схема мультиплексной системы, представленной на фиг. 7.5, а, дана на фиг. 7.6. Предположим, что канал 1 находится в состоянии «включено», а остальные 255 каналов - в состоянии «выключено». Определим погрешность смещ,ения напряжения за счет тока утечки.

г - Крткр -{ I-о-Г I-о

Буферный уси-


0 WKy.

DS, закр

Фиг. 7.6. Эквивалентная схема для случая 1, показанного на фиг. 7.5.

Хотя величина и направление тока Id, закр зависят от входных и выходных уровней напряжения, мы будем рассматривать наихудший случай, когда токи смещения усилителя Id, откр и /л, закр имеют одно направление и, протекая через сопротивления Rr и RoTKv, вызывают наибольшую погре:иность за счет выходного напряжения сдвига. Обычно ввиду малости величин Rt и /сдв ими можно пренебречь, и общая погрешность по напряжению будет равна

D, откр/?откр закр/?откр - 12 МВ.

(7.1)

Если мы требуем, чтобы точность передачи при напряжении 5 В составляла 0,1%, то уравнение (7.1) показывает, что максимально допустимое значение ошибки 5 мВ оказалось превышенным.



) в отечественной литературе указанная теорема упоминается как теорема Котельникова. - Прим. перев.

Таким образом, ток утечки ограничивает достижимую точность.

Теперь определим, как зависит время обращения и скорость опроса от выходной емкости для случая 1. Время обращения складывается из времени внутренней задержки и постоянной времени RC данного канала. С ростом выходной емкости прямо пропорционально растет величина RC, увеличивая время обращения. Как показано на фиг. 7.3, время обращения отсчиты-вается по достижении 907о конечного уровня, т. е. равно 2,3/?С. Время обращения для схемы, изображенной на фиг. 7.6, равно

Го = 500 НС + 2,3 X 16/?открСд, закр, (7.2)

Го «i 3 мкс.

Для достижения точности 0,17о требуется время, приблизительно в 7 раз превышающее постоянную времени. Следовательно, минимальный интервал опроса определится следующим выражением:

о, мин = 500нс--7Х16/?открС (7.3)

7"о.мин = 9 мкс, а .максимальная скорость опроса

(COK)v,aKc = т-*- = 1И ООО отсчет/с. (7.4)

о. мин

Число аналоговых каналов М и максимальная частота опроса канала fo- макс связаны следующим соотношением:

2 fwfoMBKc, (7-5)

где N - номер канала.

Для каждого канала число опросов в секунду выбирается в соответствии с максимальной частотой сигнала в этом канале. Согласно теореме о дискретном представлении Найквиста), потерь информации не будет, если брать по крайней мере два отсчета за период максимальной частоты входного сигнала. Применяя указанную теорему к рассматриваемому случаю, когда имеется 256 каналов, а (СОК)макс == 111 ООО отсчет/с, найдем максимальную частоту сигнала в канале при условии, что все каналы имеют одинаковую полосу пропускания:

(2X256)LaKc=ni000,

ие = 216Гц. •





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 [102] 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144

0.0038