Курсовая работа: Математическая модель цифрового вольтметра
Так как нам требуется частота импульсов 500 кГц и 20 Гц, то воспользуемся кварцевым генератором на 500 кГц. Используя два 4-х разрядных счетчика К155ИЕ5 и элемент К555ИЕ19 (два 4-х разрядных счетчика). Разделим частоту на 25000 и получим 20 Гц – для управляющего импульса.
Рисунок 14 – Генератор управляющих импульсов
4. Расчет погрешности вольтметра
Погрешность дискретности возникает при измерении интервала времени заполняемого счетными импульсами. Она возникает вследствие того, что моменты появления счетных импульсов не синхронизированы с фронтом заполняемого ими временного интервала. В реальной схеме непосредственно подсчитываются счетные импульсы, а не временные интервалы их следования, поэтому округление может производиться как в сторону большего, так и в сторону меньшего значения, не обязательно до ближайшего целого.
Максимальное значение абсолютной погрешности составляет "плюс-минус" один период следования счетных импульсов.
Так при частоте F0=500 кГц период следования
т.е. максимум абсолютной погрешности составляет 
Полная погрешность вольтметра определяется как корень из суммы погрешностей отдельных блоков вольтметра. В данном случае это: погрешность входного делителя напряжения, погрешность индикации, погрешность дискретности и погрешность задающего генератора.
sвх – погрешность входного делителя, так как в делителе используются прецизионные резисторы, то погрешность делителя определяется погрешностью этих резисторов и составляет 0.002%.
sинд - погрешность индикации равна 0,001%
– погрешность дискретизации
равная
%
Данная погрешность не превышает заданную.
5. Расчет потребляемой мощности ЦВ
В разработанном устройстве применены различные цифровые и аналоговые микросхемы, питание микросхем осуществляется от различных источников напряжения, они потребляют различные токи. Для удобства расчета сведем все параметры в таблицу (см. таблицу 2).
| Таблица 2 – Параметры микросхем | ||||
| Микросхема | Кол-во | Uпит, В | Iпотр, мА | Рпотр, мВт |
| КР544УД1 | 1 | 15 | 3,5 | 52,5 |
| К554СА3 | 2 | 15 | 6 | 180 |
| К155ТВ1 | 1 | 6 | 15 | 90 |
| К155ИЕ5 | 1 | 5 | 20 | 100 |
| К555ИЕ19 | 4 | 5 | 26 | 520 |
| К555ИД2 | 4 | 5 | 10 | 200 |
Таким образом: для напряжения +5В потребляемая мощность составляет 820 мВт или 0.82 Вт; для напряжения ±15В потребляемая мощность составляет 232,5 мВт или 0.232 Вт. Следовательно все устройство потребляет 1,052 Вт. Для большей надежности увеличим потребляемую мощность на 30%, она составит 1,368 Вт.
