Контрольная работа №2 [вариант 4]

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

По дисциплине: «Общая электротехника и электроника»

Выполнила:

Специальность: 210100

Шифр:

Преподаватель: Калашников В.И.

Москва 2007

Задание: Разработать схему линии задержки на логических элементах и интегрирующей RC – цепи по исходным данным таблицы. Привести временные диаграммы напряжений в характерных точках схемы, определить параметры запускающего импульса.

Последовательность выполнения контрольной работы:

- разработать и привести в пояснительной записке электрическую структурную схему, описать назначение её элементов;

- на основании структурной схемы разработать и привести в пояснительной записке электрическую функциональную схему, объяснить выбор стандартных функциональных элементов и их назначение;

- на основании функциональной схемы разработать электрическую принципиальную схему: определить серию ИС и наименование логического элемента, рассчитать параметры пассивных элементов, необходимых для обеспечения работы одновибратора;

- привести расчётные номиналы пассивных элементов схемы к ближайшим стандартным значениям, оформить принципиальную электрическую схему и перечень элементов схемы по ЕСКД.

Исходные данные для расчета:

Протокол программы «Interval»:

Курсовая работа №2

Студент Токарева О.П.

Специальность120100

Шифр 602654

A = 539

B = 11

C = 20

Данные для расчетов:

1. Длительность выходного импульса Т_и, мкс: 539 мкс

2. Амплитуда выходных импульсов U_вых, В: 11 В

3. Сопротивление нагрузки R_н, КОм: 20 КОм.

Интегрирующей цепью называется цепь если выходным является напряжение на конденсаторе, из-за большой постоянной времени конденсатор в течение tи успевает зарядиться до небольшого напряжения, причём напряжение на нём возрастает практически линейно (начальный участок экспоненты). Широко используются в импульсной технике линии задержки на основе RC – цепей и логических элементов, назначением таких цепей является формирование временного интервала заданной длительности между передними фронтами входного и выходного импульсов. Принцип работы линий задержки основан на сравнении изменяющегося напряжения на резисторе или конденсаторе с пороговым напряжением срабатывания логического элемента (ЛЭ), в момент их равенства на выходе ЛЭ формируется передний фронт выходного импульса, задержанный относительно переднего фронта входного импульса.

Электрическая структурная схема

Рис. 1 Электрическая структурная схема

Обозначение	Название
Вход	Источник входного сигнала
RС-цепь	Линии задержки на основе RC – цепи
ЛЭ1 И-НЕ	Логический элемент И-НЕ
ЛЭ2 И-НЕ	Логический элемент И-НЕ

Электрическая функциональная схема

ЛЭ1

ЛЭ2

R

&

&

U_вых

U_вх

VD

C

Рис 2 Электрическая функциональная схема

Рис. 3 Временные диаграммы напряжений

Принцип работы:

При поступлении на вход в момент t₀ импульса, амплитуда которого равна уровню логической “I” E¹. Начиная с момента t₀ конденсатор С заряжается. В момент времени t₁ напряжение на входе ЛЭ₁ достигает значения U_пор , при котором состояние его выхода изменяется на противоположное. При дальнейшем увеличении напряжения на конденсаторе состояния выходов ЛЭ₁ и, следовательно, ЛЭ₂ не изменяется.

В момент окончания входного импульса t₂ напряжение на конденсаторе начинает уменьшаться с той же постоянной времени, и в момент t₃ логические элементы ЛЭ₁ и ЛЭ₂ возвращаются в исходное состояние. Таким образом, на выходе схемы будет сформирован импульс, задержанный относительно входного сигнала на интервал t₁ … t₀ , равный длительности задержки.

Полагая, что ЛЭ обладают идеализированными параметрами (не имеют собственных задержек, их входные сопротивления равны бесконечности, выходные сопротивления равны нулю), можно записать выражение для длительности задержки:

Из формулы следует, что регулирование задержки можно осуществить изменением емкости конденсатора С, так как выбор номиналов резистора ограничен.

Для уменьшения длительности процесса восстановления после окончания входного импульса рекомендуется включить диод VД. При этом заряженный конденсатор в период времени t > t₂) разряжается через открытый диод.

Расчетная часть

Выбор микросхемы:

Так как амплитуда выходных импульсов U_вых, В: 11 В выберем серию микросхем К561 (КМОП), так как для них для них гарантируется работоспособность при напряжении питания от 3 до 15 В.

Нам нужен элемент 2И-НЕ, поэтому микросхема: К561ЛА3.

Параметр	Значение
Напряжение питания	11 В
Е^1	11 В
Е^0	0,4 В
Uп	11 В
Uпор	1/2Uп
tзад	200 нс

Расчет времязадающей цепочки RC-цепочки:

С =0,16*10^-7

выбираем ближайший из стандартного ряда С = 0.25 мкФ (К10-17В).

VD

Д227

C 0.25 мкФ

DD

К561ЛА3

Наименование

Кол

Примечание

Позиц

обозн

2