- •1. Исходные данные
- •2. Часть I . Малая степень интеграции
- •2.1. Разработка функциональной схемы 1-го варианта
- •2.2 Расчет элементов схемы первого варианта
- •2.2.1. Расчет схемы автоматической установки нуля (саун)
- •2.2.3. Расчет кварцевого генератора
- •Расчеты фки
- •Фки2:155 лл1 заряд
- •Фки1:155 ла3 разряд (с диодом)
- •2.2.4.5 Фки4:155 ли1 разряд (с диодом)
- •2.2.4.6 Одновибратор: 155 ла3
- •2.2.4.7 Сз1 (Схема задержки): 155 ла3 заряд.
- •2.2.4.8 Сз 2:155 лл1 разряд (с диодом)
- •Расчет и выбор оу.
- •Расчет балансирующего коэфициента.
- •Расчет резистора обратной связи.
- •Расчет r24-28
- •Анализ нестабильности временной диаграммы
- •3.Часть II. Средняя степень интеграции
- •3.1. Разработка принципиальной схемы 2-го варианта.
- •3.2. Расчет принципиальной схемы 2-го варианта
- •3.2.1. Расчет кварцевого генератора
- •3.2.2. Ппзу
- •Матрица прошивки ппзу 556 рт11:
- •3.3. Временные диаграммы мгис средней степени интеграции
- •Спецификация элементов (часть I)
- •Спецификация элементов (часть II)
-
Расчет балансирующего коэфициента.
aR=(| аi4 |+| аi2 |+| аiк |+1)-( аn1 + аn3+ аn5) аR= -6,544 .
аR <0 следовательно в схему добавится Ri
-
amax= aR= -6,544 => Rmin= Ri= R22 =10 кОм
-
Расчет резистора обратной связи.
Roc=R23= Rmin* |amax|.
R23= 10 * 6.544 = 65,44 кОм E24 R23= 68 кОм .
-
Расчет r24-28
R24 = Rос/a2 = 85кОм => R24= 82 кОм
R27 = Rос/a3 = 11,72кОм => R27 = 12 кОм
R25 = Rос/a4 = 26,154 кОм => R25 = 27 кОм
R28 = Rос/a5 = 24,286 кОм => R28 = 24 кОм
R21 = Rос/|aк| = 103,656 кОм => R21 = 100 кОм
R26 = Rос/ |a1|= 22,667 кОм => R26 = 22 кОм
Для выбора ОУ оценим Uвых мах, Uвх мах , Vuвых мах. В нашей схеме Uвых.мах=6B, Uвх мах=5,25, Vuвыхмах=2.13 B/мкс. Таким требованиям удовлетворяет ОУ 140УД10.
Vuвых мах=30 B/мкс, Uвых.мах=12В.
-
Анализ нестабильности временной диаграммы
Нестабильность напряжения питания Еп : 5%, Еп max=5.25 B, Eп min=4.75 B.
Разброс напряжения порога: Uпор max = 2 B, Uпор min = 0.8 B.
Разброс номиналов резисторов и конденсаторов: 10%.
ФКИ 1: tи вых max=62,044 мкс
tи вых min= 12,528 мкс
ФКИ 2: tи вых max=55,892 мкс
tи вых min=17,215 мкс
ФКИ 3: tи вых max=16.974 мкс
tи вых min=3.95 мкс
ФКИ 4: tи вых max=16.974 мкс
tи вых min=5.228 мкс
CЗ 1: tи вых max=32,211 мкс
tи вых min=10,523 мкс
CЗ 2: tи вых max=76,409 мкс
tи вых min=23.407 мкс
Длительность информационной части:
-
при расширении Т = 177 мкс < 199 мкс
-
при сжатии Т = 125 мкс< 199 мкс
Таким образом, соблюдаются условия:
- длительность информационной части не более 199 мкс;
- длительности импульсов и пауз не менее 1 мкс.
3.Часть II. Средняя степень интеграции
Необходимо разработать схему МГИС на ИМС высокой степени интеграции с формированием выходного сигнала ТТЛ. Схема управления без буферных элементов на любых ИМС, максимальное число корпусов - 4.
Режимы работы: ручной и автоматический. В любом режиме первый запуск - от кнопки. Переключение режимов с помощью тумблера.
3.1. Разработка принципиальной схемы 2-го варианта.
Разработать схему МГИС на ИМС высокой степени интеграции с формированием следующей последовательности импульсов:
В исходном состоянии схемы RS-триггер находится в нулевом состоянии, т.к. при включении питания с САУН на вход R триггера через DD2.1 подается сигнал, устанавливающий его в нулевое состояние. Также логическая единица с инверсного выхода RS-триггера поступает на вход сброса R счетчика и устанавливает его в нулевое состояние. При нажатии на кнопку «ПУСК» SB в схеме формируется короткий нулевой импульс, и на прямом выходе DD1.1 триггера появляется логическая «1», которая запускает генератор, а на инверсном – логический «0», который разрешает работу счетчика. Кварцевый генератор формирует меандр длительностью 20 мкс.
RS-триггер собран на элементах: DD1.1 и DD1.2. Кварцевый генератор собран на элементах: DD1.3 и DD1.4.
Четырехразрядный счетчик ИЕ2 (DD3) каждые 20 мкс, формирует двоично-десятичный код, который используется в качестве адреса на входах А1 - А4 ППЗУ DD4. На вход А0 подается прямой выход генератора, который меняет свое состояние каждые 10 мкс. На выходе Y0 элемента DD4 формируется сигнал высокого или низкого уровня в зависимости от данных, содержащихся в памяти DD4. На выходе Y1 элемента DD4 появляется высокий уровень сигнала, по приходу 9-го такта работы генератора, и если схема находится в режиме «РУЧНОЙ», на вход элемента DD1.2 через DD2.1 поступает сигнал низкого уровня, переводящий триггер в нулевое состояние, и, тем самым, запрещает работу генератора и счетчика.
Выбор режима работы осуществляется тумблером SA. В автоматическом режиме он подключен к «земле», на выходе элемента DD2.1, будет присутствовать единица, которая осуществляет режим хранения единицы на выходе RS-триггера, тем самым разрешая работу всей схемы неопределенное время.