Современная электроника №8/2020

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 47 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2020 Рис. 1. Принципиальная схема платы вольтметра с повышенной точностью абсолютного значения напряжения Рис. 2. Дополнительные схемы к рисунку 1 SCK CSML MOSI CSST RxDM TxDM Vref RST/C2CK C2D CAL0 ADC_IN Vref C2D RST/C2CK CALV DIAP ADC_IN RST/C2CK CAL1 DIAP x20 Вх+ x2 x20 x2 Вх+ TxDM RxDM SCK CSST CSML MOSI CAL0 CAL1 CALV Vref +3,5 +5 +3,5 +3,5 -3,5 +7 -3,5 +3,5 +3,5 +3,5 +5 +7 +3,5 –3,5 1% 1% boot (3 В) 1% R4,R6-СП5-2ВБ (3296W) (3) (1) (2) (ADR293GT9) (OPA334) C4 10,0 C1 1,0 C11* 0,1/100 B C6 0,22 R3 560K 2 3 1 GND Vin Vout DA3 LP2950Z5.0 R5 510K 2 1 PSLM-02 XU вх C13 0,22 3 1 5 2 4 6 XD PDLM-6 1 5 2 3 4 +V -V DA2 OPA335 R2 1K 1 2 3 XB PLL-03 3 2 1 4 XП PLS2-04R C15 0,22 C5 0,22 1 2 3 4 XRS PLL-04 C2 1,0 C7 10,0 R1 1K C8 100,0/6,3 1 2 3 XC1 PLL-03 R6 2,2K R9 24 R4 15K 1 8 2 3 7 4 5 6 Vin Vout Temp 2.5/3.0 NC Trim NC GND DA1 AD780 P01 1 2 P00/Vref 3 GND 4 Vdd 5 RST/C2CK 7 P23 9 P21 10 P20 11 P16- 12 P15- GND 15 16 P12/CSML 17 P11/MOSI 18 P10 P07 19 21 P05/RxD P04/TxD 22 24 -P02 23 DIAP-P03 P14 13 20 P06 6 C2D 8 P22 14 P13/CSST AGND (MISO) CAL0 ADC_IN CAL1 DD1 DD1-EFM8LB12F64-QFN24 SCK C3 0,22 3 2 1 XC2 PLL-03 R8 27K C9 470 1 2 3 4 5 6 PLD2-06R XЖ C10 0,1/100 В C12 0,1/100 В C14 10,0 R7* 57,6K Вх - Вх + CALV GND x2 DIAP x20 +3,5 SCK CSST CSML MOSI GND GND CSML CSML MOSI +3,5 +3,5 SCK MOSI SCK CSST CSST +7 -3,5 GND +3,5 ЖКИ Вх + Вх - Чёрн. Красн. г Входы Переключатель диапазона б д (3,6В/1,2AЧ) (П2Т-1-1) Выключатель питания + батареи (3,6В/9АЧ) - Калибровка нуля XC1, XC2: разомкнуто - штатный режим Джамперы XC1, XC2: XC1: 1-2, XC2: 2-3 XC1: 2-3, XC2: 1-2 - Калибровка полн. шкалы . e Кабель для ЖКИ а в 1 2 3 4 5 6 XЖ1 BH-06R KL5 KL2 KL1-KL6-2.8F 3 1 5 2 4 6 Г XD1 PBDM-2*3 KL6 B1 B1,B2 - BP-301G + BAT3 BAT3-ER14250H/T 1 2 3 4 5 6 XЖ1K IDC-6 3 2 1 4 XП 1 PBS2-04 KL1 1 2 3 4 5 6 XЖК PBD2 2x03 + BAT1 ER14250H/T KL3 1 2 3 4 5 6 ВК 2 ВК 2-MTS-203 1 2 4 5 3 6 ВК 1 ПТ 69-2 B2 + BAT2 ER26500H/T KL4 2 1 XUвх 1 SIP-02 ние (сигнал Вх+) подаётся на разъём XU вх (два цанговых штыря с шагом 2,54 мм). К этому разъёму подключён двухпроводный кабель (см. рис. 2г), на одном из концов которого распо- ложен ответный разъём SIP-02, пред- ставляющий собой два цанговых гнезда с шагом 2,54 мм (этим концом кабель подключается к разъёму XU вх на рисунке 1). Вторые концы прово- дов соединены с входными клеммами B1 и B2 (BP-301G) соответственно чёр- ного и красного цветов, расположен- ными на лицевой панели корпуса; на эти клеммы подаётся измеряемое вход- ное напряжение. К разъёму XU вх подключён аттенюа- тор, представляющий собой делитель напряжения и состоящий из после- довательно соединённых резисто- ров R3...R7. Соотношение номиналов резисторов подобрано таким обра- зом, что отношение суммы сопротив- лений R3...R6 к резистору R7 равно 1/19, т.е. (R3+R4+R5+R6)/R7 = 1/19, в связи с чем напряжение на движке резистора R6 (сигнал × 20) в 20 раз меньше вход- ного напряжения. Кроме того, сумма сопротивлений R3 и верхней по схе- ме части подстроечного резистора R4 равна сумме сопротивлений нижней по схеме части резистора R4 и резисто- ров R5, R6 и R7, поэтому напряжение на движке резистора R4 (сигнал × 2) рав- но половине входного напряжения, т.е. составляет 0,5 U вх . Подстроечные рези- сторы R4 и R6 отечественные, типа СП5- 2ВБ (на 40 оборотов), вместо которых можно применить импортные 3296W (на 25 оборотов), что несколько хуже, т.к. количество оборотов определяет точность настройки. Оба сигнала × 20 и × 2 подаются на разъём выбора диапазона измерений XD, представляющий собой сдвоен- ную линейку из 3 цанговых штырей с шагом 2,54 мм, т.е. 6-штыревой цанго- вый разъём (PDLM-06). К этому разъё- му подключается кабель (см. рис. 2б), на одном конце которого расположен разъём PBDM-2 × 3 (XD1) – сдвоенная линейка из 3 цанговых гнёзд с шагом 2,54 мм (именно этим концом кабель подключается к разъёму XD), а второй его конец припаян к сдвоенному двух- позиционному переключателю ВК1 – ПТ69-2 (см. рис. 2). Этот тумблер распо- ложен на лицевой поверхности корпуса вольтметра и служит для переключе- ния диапазонов измерения напряже- ния (0…6 В – нижнее положение или 0…60 В – верхнее положение). При выборе диапазона 0…6 В тум- блер ВК1 (см. рис. 2б) замыкает свои контакты 3–2 и 6–5, в связи с чем замы- каются между собой сигналы DIAP (4-й вывод XD1) и GND (2-й вывод XD1), а также сигналы CALV (3-й вывод XD1) и x2 (1 вывод XD1). Поскольку разъём XD1 (см. рис. 2б) подключён к разъёму XD (см. рис. 1), то сигнал DIAP (4-й вывод XD) соединяется с «землёй» (2-й вывод XD), т.е. на нём имеется состояние лог. 0, а сигнал CALV соеди- няется с сигналом x2 (1-й вывод XD), который соединён с движком резисто- ра R4 и на котором имеется потенци- ал, равный половине входного напря- жения Вх+ (2-й вывод разъёма XU вх ). Для «сообщения» микроконтроллеру о том, что выбран тот или иной диа- пазон, сигнал DIAP подключён к его порту P03 (23-й вывод DD1). В данном случае низкое состояние сигнала DIAP