Разработка арифметико-логического устройства (стр. 3 из 3)
Балластный резистор выбирается по выражению (7).
Выбирается резистор с номинальным сопротивлением 15кОм марки МЛТ-0,125 с мощностью рассеивания Р=0,125Вт.
Ограничивающие резисторы рассчитываются по формуле
(10)где ΔUсег - падение напряжения на сегменте индикатора, В.
Мощность резисторов определяется по формуле (4)
Выбираются резисторы МЛТ-0,25 R=1кОм мощностью Р=0,25Вт в количестве пяти штук.
2.8 Описание работы устройства
В момент подачи питающего напряжения происходит обнуление триггеров D1.2, D1.3 и счётчика D5 по RC-цепочке на элементах R5 и С4. Когда на входе устройства появится определённая комбинация сигналов a, b, c, dна выходе появляется сигнал А и реле К, которым управляет сигнал А, перекидывает свои контакты.
Сигнал В появится в том случая, если на вход триггера DD7.2 подаются сразу три сигнала: a,bи с, и исчезает, когда сигнал dперекидывается из единичного состояния в нулевое. При появлении сигнала В на семисегментном светодиодном индикаторе загорается цифра 3, а при исчезновении - гаснет.
Сигнал С появится на выходе в том случае, если появится сигнал В, а исчезнет, когда число появлений сигнала А сравняется с числом 14, при этом счётчик D5 и триггер D1.3 обнуляются.
Расчёт потребляемого тока устройством от всех источников питания и предъявление требований к источникам питания
Требования, предъявляемые к первому источнику питания:
1. Напряжение питания UПИТ1=15В±10%;
2. Ток источника питания определяется по формуле
(11)где IDD - ток потребляемый одной микросхемой, мА;
n - количество микросхем;
IHG - ток, протекающий через один сегмент светодиодного индикатора, мА;
m - количество используемых сегментов светодиодного индикатора.
Токи, потребляемые микросхемами:
К561ЛА7 I=0,001мА;
К561ЛА8 I=0,004мА;
К561ЛА9 I=0,004мА;
К561ТР2 I=0,08мА;
К561ИЕ10 I=0,02мА.
Ток через один сегмент светодиодного индикатора I=20мА.
Требования, предъявляемые ко второму источнику питания:
1. Напряжение питания UПИТ2=27В±10%;
2. Ток источника питания
(12)где kЗ - коэффициент запаса;
ICP - ток срабатывания реле, мА.
3. Конструкторская часть
3.1 Разработка чертежа принципиальной схемы. Выбор элементов схемы
Принципиальная электрическая схема ТПЖА.420000.230 Э3 представлена на листе формата А2. Элементы, входящие в её состав приведены в перечне элементов, который расположен на этом же листе.
3.2 Разработка сборочного чертежа. Выбор вариантов установки элементов схемы
Сборочный чертеж ТПЖА.420000.230 СБ печатного узла выполнен на листе формата А2 с таким расчётом, чтобы давать полное представление о форме, расположении и установке навесных элементов и других деталей. Навесные элементы выполнены условно. Все требования к сборочному чертежу и варианты установки элементов приведены на листе.
2.3. Разработка (трассировка) печатной платы
Чертёж печатной платы ТПЖА.420000.230 выполнен на листе формата А2. Шаг координатной сетки выбирается исходя из минимального расстояния между выводами отдельных элементов. Печатная плата имеет размер 125х110 мм. Технические требования и диаметры отверстий приведены на листе. Печатная плата двусторонняя из-за большого количества пересечений проводников. Это существенно уменьшает ее габариты по сравнению с односторонней.
Заключение
В процессе работы над курсовым проектом было синтезировано арифметико-логическое устройство, реализованное на элементах цифровой (дискретной) техники. При разработке принципиальной схемы и конструктива (печатная плата и сборочный чертёж) было использовано по возможности минимальное количество логических элементов КМОП на элементах И-НЕ. Разработанное устройство полностью соответствует техническому заданию. Были рассчитаны и выбраны УСО.