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基于CPLD的数字电压表设计

发布时间:2020-07-21 18:14:39 阅读: 来源:木炭机厂家

设计了基于CPLD的数字电压表,采用CPLD器件作为核心处理电路,用单片机进行控制,能较好地减小外界干扰,提高分辨率。该数字电压表能够自动转换量程,从而可提高数字电压表的性能。1 方案论证与比较 双积分A/D是对输入取样电压和基准电压进行两次积分,以获得与取样电压平均值成正比的时间间隔,同时在此时间间隔内,用计数器对CP记数,计数器的输出结果就是对应的数字量。双积分A/D有精度高,抗干扰能力强和稳定性好的优点,但转换速度较低,因而适用于数字直流电压表等精度较高而转换速度要求不高的仪器。设计的系统框图如图1所示。为实现该系统功能,可采用以下两种方案。

本文引用地址:.1 方案一 用J-K触发器构成n位二进制异步加法计数器,并采用下降沿触发器FF。但因J-K触发器数目与显示精度有关,若显示精度较高,则所需触发器数目较多,需占大量空间,且易受干扰。若2 V档的最小分辨率为0.1 mV,则有2/(2n-1)=O.1 mV,n≥15,这里取n=16,如图2所示。

1.2 方案二 采用EDA可编程逻辑器件把16位J-K触发器组成的计数器和控制电路集成到系统内部,不仅可以消除外界干扰,减小测量误差,且大大节省空间,提高系统的响应速度。CPLD使用方便、快捷,性价比很高,如图3所示。

对比两种方案的性能,本设计选用方案二。2 系统设计2.1 硬件部分2.1.1 滤波电路 滤波电路采用压控二阶低通滤波器,如图4所示。运放采用低温漂高精度运放OP07,取R1=R2=R=1.592 kΩ,C1=C2=10μF,则f0=10 Hz。

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