2.2 Ориентировочный расчет быстродействия и потребляемой мощности

Расчет быстродействия:

Определяем путь, по которому на плате будет осуществляться наивысшая задержка. Величину задержки берем из справочника.

t_здобщ =t_здтм9 + t_здлн2 + t_здлп5 + t_здла1+t_здла2+t_здла9=35+20+30+20+35+32=172нс

Расчёт мощности

Расчет номиналов резисторов:

R=U/I

R_1-4=5В/6,6мА=757 Ом

R5-11U/I = (5В-2,7В)/5мА = 600Ом

P=IU

PR_1-4=U_ЛН2 * I_ЛН2=(5*6,6*10^-3)*4=132 мВт

PR_5-11=U-U_VD * I_VD=(3*5*10^-3)*7=105 мВт

P_R= PR_1-4+ PR_5-11=237 мВт

P_VD=I*U= 2мА*5В = 10 мВт

P_имс=136мВт_ТМ9+23,63мВт_ЛН2+15,75мВт_ЛП5+2*11,8мВт_ЛА4+4*7,8мВт_ЛА1+4*4,2мВт_ЛА2+*15,75мВт_ЛА9= 278,6 мВт

P_пот= P_имс+ P_R= P_VD=278,6+237+10 = 527,6 мВт

2.3 Расчет вероятности безотказной работы и среднего времени наработки на отказ

В данном курсовом проекте требуется рассчитать надёжность устройства на 1000 часов, и среднее время наработки на отказ.

Наименование и тип элемента	Обозначение в схеме	Количество элементов ni	010^-6	Режимы		Поправочные коэффициент К	Коэффициент а	i=a*k*0*10^-6	nii*10^-6
				Kн	t^oC
ИМС с закр. коллектором	D2-13	12	0,1	1	50	1	2,7	0,27	3,24
ИМС с откр. коллектором	D1,D13,D14	3	0,8	1	50	1	2,7	0,216	0,648
Резисторы	R1 – R11	11	0,4	1	50	1	1,7	0,68	7,48
Индикаторы	VD1 – VD7	7	5	1	50	1	1,6	8	56

λi = a * Kλ * λо * 10^-6

Надежность устройства в целом будет составлять:

λy = 67,364*10^-6

В итоге рассчитывается время наработки до отказа:

Tср = 1/ λy = 1/67,368*10^-6=14,844*10^-3

Затем мы приступаем к построению графика вероятности безотказной работы устройства для 10 отрезков времени- от 100 до 1000 часов.

P( t ) = e ^{-λy * t}

P( t1 ) = e ^-0,0067 = 0,9940

P( t2 ) = e^-0,0134 = 0,9871

P( t3 ) = e ^-0,0201 = 0,9800

P( t4 ) = e^-0,0268 = 0,9831

P( t5 ) = e^-0,0335 = 0,9675

P( t6 ) = e^-0,0402 = 0,9608

P( t7 ) = e ^-0,0469 = 0,9541

P( t8 ) = e ^-0,0536 = 0,9493

P( t9 ) = e ^-0,0603 = 0,9418

P( t10 ) = e ^-0,0670 = 0,9352

Заключение

В курсовом проекте была разработана электрическая и функциональная схемы управления семисегментного индикатора.

Составив таблицы истинности и минимизировав логическую функцию, получили те сигналы, которые поступят непосредственно на индикатор. Преобразовав полученные формулы и выделив повторяющиеся блоки, работа схемы была оптимизирована. В данном устройстве используются микросхемы серии К555 (Обоснование выбора приведено в пояснительной записке). В данной пояснительной записке так же приведены расчёты надёжности, общей потребляемой мощности и расчёт надёжности устройства.

Список литературы

1. .М. Мышляева «Цифровая схемотехника»: Учебник для сред. Проф. Образование.- М.: Издательский центр «Акедемия», 2005г.

2. А.В. Нефедов «Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги»: Справочник. Т.5.- М.: КУбК-а, 1997г.

3. О.Г. Швайка, В.Е. Балдина «Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплинам: “Конструирование, производство и эксплуатация средств вычеслительной техники”,”Микропроцессоры и микропроцессорные системы”».- СПБ.: СПБКИУ 2007г.

4. Материалы сайта: http://www.komforts-m.ru/remont/nanotexnologii-i-tendencii-razvitiya-elektroniki.html

14