Разработка аналогово-цифровых преобразователей с термостабильным источником опорного напряжения для интегральных микросхем навигационной аппаратуры

На сегодняшний день практические все аналогово-цифровые преобразователи (АЦП) построены на источниках опорного напряжения (ИОН), которые представляют на выходе отношение входного напряжения к опорному. 20-разрядный АЦП был получен уже более 15 лет назад. От ИОН зависит степень разрешения в точности измерения напряжения. Значительное влияние на результирующие характеристики системы в целом приходиться именно на ИОН, при этом его стоимость составляет малую часть. В связи с этим  разработка АЦП для использования в интегральной микросхеме является весьма актуальной задачей.

Целью настоящей работы являлось проектирование  АЦП для дальнейшего использования в различных устройствах, который будет обладать параметрами, соответствующими требованиям применяемым в навигационной аппаратуре.

Проведен анализ современного состояния в области производства и применения источников тока. Выбраны типы ключевых элементов ИОН. С применением программы схемотехнического моделирования электронных схем Micro-Cap была разработана блок-схема (смотри рисунок 1) и построена принципиальная электрическая схема.

Рисунок 1 – Блок схема АЦП

Расчет разработанного АЦП показал, что он имеет разрядность равную 12, низкое энергопотребление от (0,6 – 650) мкА, отношение сигнал/шум на уровне 70дБ, диапазон рабочих температур от (-75 до +125) °С,  температурным дрейфом 0,5 ppm/°C . Следовательно, данный АЦП можно использовать в интегральных микросхемах навигационной аппаратуры.

Работа выполнена под руководством Барышникова Ф.М.