Elektronika | Középiskola » Digitális voltmérő

Digitális voltmérő Digitális voltmérő - méréssel kapcsolatos tudnivalók – A laboratóriumi mérést c s a k f e l k é s z ü l t h a l l g a t ó k k e z d h e t i k e l . Az otthoni felkészülés az alábbi vázlat témaköreinek és fogalmainak elsajátítását és begyakorlását jelenti. Mindezek megtalálhatók az irodalomjegyzékben felsorolt jegyzetek megadott oldalszámain. Digitális voltmérő blokkvázlata: U t - Um U UT -U U U U ref t T Mérendô feszültség Komparátor Léptetôjel generátor Számláló t t D/A konverter Referencia feszültség Tároló Kijelzô U t A működés leírása: A léptetőjel generátor folyamatos órajelet szolgáltat a számlálónak, melynek kimenetén egy folyamatosan növekvő digitális értéket kapunk. Ezt az értéket a digitál-analóg konverter (továbbiakban DAC) ugyancsak egy folyamatosan növekvő analóg jellé (lépcsőfeszültség) alakítja át. A referenciafeszültség az átalakítás

pontosságánál, valamint az analóg jel amplitúdójának meghatározásánál játszik szerepet. A komparátor a bemenetére jutó lépcsőfeszültséget összehasonlítja a mérendő feszültséggel, és akkor jelez ha a két érték megegyezik. E jelzés hatására a tároló mintavételezi a számláló aktuális értékét, ez az érték fog megjelenni a hexadecimális kijelzőn. Az általunk összeállított áramkör elviekben az előbb leírtaknak -U mérendõ 1 M megfelelően működik, felépítésében viszont kisebb-nagyobb eltérés -12V tapasztalható. 1M UD/A A mérőáramkörben használt összegző , - és komparátor áramkör látható az ábrán. A műveleti erősítő két bemenetére kapcsolt diódák a bemenetek túlfeszültség elleni védelmét szolgálják. Az +12V 510kτ-os ellenállás a szimmetria miatt van a neminvertáló bemenet és a föld közé iktatva ( de a diódák védelmét is ellátja ). 510 k A konverzió kezdetén ( UD/A=0 ) UD/A és

-Umérendő összege negatív - mivel a műveleti erősítő invertáló bemenetére csatlakoznak - a kinyomtatva: 01-03-30-n 1/2 Digitális voltmérő komparátor kimenetén pozitív tápfeszültség közeli érték jelenik meg. Ha a konverzió alatt a növekvő lépcsőfeszültség (UD/A) abszolút értékben eléri ill. meghaladja -Umérendő-t a műveleti erősítő komparál, vagyis a kimenet egy lefutó éllel átbillen negatív feszültségre. A kimenet egy jelformáló áramkörre kerül, mely átalakítja digitális jelszintre ( 5 és 0 V ). A lefutó él indítja a monostabil multivibrátort, amely egy állandó időtartalmú ( 6.8nF-os kondenzátorral és a 200kτ-os ellenállással beállított ) impulzus előállítására alkalmas eszköz. A monostabíl kimenetén megjelenő rövid negatív impulzus a latch tároló párhuzamos adatbeolvasást engedélyező bemenetére ( logikai nullára aktív )

kerül. A tároló mintavételezi a számláló állását , ami a modul kimenetén binárisan és a kijelzőn hexadecimálisan jelenik meg. Az astabil, számláló, D/A konverter, lach és a kijelző Leybold modulokból van összeépítve. +5V -Umérendõ 1 M -12V 2 1M 6 3.3k CD 4098-as monostabil 3 UD/A 6,8n +12V 510 k Umono Ucomp 200k Uastab Astab Számláló D/A conv. Latch Hexadecimális kijelzõ 8 bites adatbusz A mérési elrendezés teljes egészében össze van állítva, változtatni csak a mérendő feszültséget és az astabil frekvenciáját szabad. A különböző mérőpontokat a kapcsolási rajzon bekeretezéssel jelöltük. Az oszcilloszkóp mérőzsinórjához csatlakoztatott drót segítségével tud csatlakozni a breadboard megfelelő pontjához. Kérjük körültekintően járjon el ennél a műveletnél! A mérendő feszültséget egy szabályozható tápegység szolgáltatja, állítani egy potenciométerrel lehet és egy digitális kijelzőn

olvasható le a pontos érték. Irodalomjegyzék: [1] Csákány Antal: Elektronika (ELTE 93) 125-134 old. kinyomtatva: 01-03-30-n 2/2