Układ elektroniczny cyfrowego syntezatora konduktancji do symulacji dużych rezystancji

pol Artykuł w języku polskim DOI: 10.14313/PAR_217/41

wyślij Jacek Korytkowski Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Pobierz Artykuł

Streszczenie

W artykule przedstawiono nowy układ cyfrowej syntezy konduktancji, przeznaczony do symulacji dużych wartości rezystancji, złożony ze wzmacniaczy monolitycznych oraz cyfrowo sterowanego monolitycznego przetwornika cyfrowo-analogowego. Podano opis charakterystyki symulowanej konduktancji i rezystancji w funkcji sterującego sygnału cyfrowego. Przedstawiono schemat i wyniki badań charakterystyki modelowego układu symulatora konduktancji w przedziale zmian od 100 nS do 1 nS, co odpowiada zmianom rezystancji od 10 MΩ do 1000 MΩ. Układ modelowy realizuje cyfrową symulację charakterystyki konduktancji o błędach nieliniowości o wartościach poniżej 0,02% odnoszonych do pełnego zakresu symulacji 100 nS. Dla charakterystyki układu nieliniowej cyfrowej symulacji rezystancji błędy odnoszone do wartości aktualnie symulowanej rezystancji w przedziale od wartości 10 MΩ do wartości 100 MΩ są mniejsze od 0,3%, a w przedziale do 1000 MΩ błędy względne symulowanej rezystancji są mniejsze od 1%.

Słowa kluczowe

monolityczny przetwornik cyfrowo-analogowy, symulacja konduktancji, symulacja rezystancji, wzmacniacz monolityczny

The electronic circuit for digital controlled simulation of large worth resistances

Abstract

The paper describes the electronic circuit for digital controlled conductance synthesis including monolithic amplifies and monolithic digital-analogue converter. On fig. 3 it is shown the electronic schematic of this digital controlled conductance synthesizer. It was formulated equations as the characteristic description of this synthesizer. The experimental examination results of synthesizer model for resistance at the range from 10 MΩ to 1000 MΩ are described. The elaborated electronic circuit of resistance synthesizer have good qualities of resistance characteristic accuracy. The errors are better than 0,3% for simulation the resistance from 10 MΩ to 100 MΩ and errors are better than 1% for simulation the resistance to 1000 MΩ.

Keywords

conductance simulation, monolithic amplifier, monolithic digital-analogue converter, resistance simulation

Bibliografia

  1. Urbański K., Kalibrator wielkich rezystancji sterowany za pomocą komputera. Komisja Metrologii PAN. Konferencja Podstawowe Problemy Metrologii PPM’98, Gliwice, 1998.
  2. Szmytkiewicz J., Adjustacja kalibratorów rezystancji. Pomiary, Automatyka, Kontrola, nr 6 bis 2006.
  3. Lisowski M.: Metody wzorcowania analogowych mierników bardzo dużych rezystancji. Część I: Metoda bezpośrednia. Pomiary, Automatyka, Kontrola. Vol. 49, nr 6/2003, 10–12.
  4. Lisowski M., Metody wzorcowania analogowych mierników bardzo dużych rezystancji. Część II: Metoda interpolacyjna i metody pośrednie. Pomiary, Automatyka, Kontrola. Vol. 49, nr 6/2003, 12–14.
  5. Lisowski M., Metody wzorcowania cyfrowych mierników bardzo dużych rezystancji. Pomiary, Automatyka, Kontrola. Vol. 51, nr 10/2005, 5–7.
  6. Guzik J., Aktywny imitator rezystancji do wzorcowania megaomomierzy. Pomiary, Automatyka, Kontrola. Vol. 55, nr 9/2009, 766–768.
  7. Guzik J., Pilśniak A., Rochiński P., Uogólniony model matematyczny imitatora dużych rezystancji. Materiały Konferencji „Podstawowe Problemy Metrologii, PPM 2011”, 160–163. Krynica-Zdrój, 12–15 czerwca 2011.
  8. Guzik J., Topór-Kamiński L., Imitatory rezystancji izolacji elektrycznej. Pomiary, Automatyka, Kontrola. Vol. 59, nr 6/2013, s. 542–544.
  9. Korytkowski J., Układ elektroniczny cyfrowej syntezy konduktancji, Pomiary Automatyka Robotyka, nr 9/2013, 102–107.
  10. Korytkowski J., Układ elektroniczny cyfrowej symulacji rezystancji o średnich wartościach. Pomiary Automatyka Robotyka, nr 4/2014, 68–74.
  11. Korytkowski J.: Elektroniczne symulatory rezystancji i konduktancji w układach pomiarowych. Oficyna Wydawnicza PIAP, Warszawa 2014.
  12. Korytkowski J., Układy przetwarzania cyfrowo-analogowego oraz właściwości scalonych przetworników CA. Oficyna Wydawnicza PIAP, Warszawa 2012.
  13. Analog Devices, CMOS 12-Bit Buffered Multiplying DAC AD7545A. Analog Devices Inc. 2000 rev.C, http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD7545A.pdf.
  14. Korytkowski J., Liniowe i nieliniowe układy ze wzmacniaczami monolitycznymi w urządzeniach pomiarowych. Oficyna Wydawnicza PIAP, Warszawa 2011.
  15. Linear Technology: LT1097, Low Cost, Low Power, Precision Op Amp, 1989, http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view//70296/LINEAR/LT1097.html.
  16. LINEAR TECHNOLOGY: LT1168 Low Power, Single Resistor Gain Programmable, Precision Instrumentation Amplifier. LT/LWI0906 REV A. LINEAR TECHNOLOGY CORPORATION 2000, http://www.linear.com/product/ LT1168.
  17. ANALOG DEVICES: Low Noise, Low Gain Drift, G = 2000 Instrumentation Amplifier AD8428. D09731-0-4/12(A). Rev A. 2011-2012 Analog Devices. http://pl.mouser.com/pdfdocs/AD8428.pdf.
  18. ROYAL OHM: PRECISION METAL FILM FIXED RESISTORS, General Specyfications. 2006-2007, http:// www.tme.eu/pl/Document/0027213a25a9a49cOb- 8760349ca3ff7c/mp0_6w.pdf.