Разработка автоматического устройства (стр. 2 из 2)

Тогда:

С1 = 0,008 пкФ ; С2 = 0,006пкФ ;

БЛОК 4.

Двоичный суммирующий счётчик:

По заданному коэффициенту пересчета К = в задании выберем микросхему счетчика К531ИЕ7.

а) Описание устройства

ИЕ7 – универсальный (суммирующи и вычитающий ) счетчик скоэффициентом перещета К = 2 ⁴ = 16.

Работает в режимах установки 0 при R = 1(состояние двух других входов не имеет значения), приема кода с входов D_i при R = C = 0 и хранения кода или счета при R = = 0 . При R = C = 0 изменение кода на выходах D передается через время, необходимое для переключения триггера, на входы микросхемы. В режиме счета состояние выходов изменяется понарастающему перепаду сигнала на входе (+1) или (-1), а сигналы перенаса Р1 и заема Р0 формируются по спаду счетного сигнала (при кодах 15 и 0 соответственно) и удерживается до очередного наростания.

Счетчик К531Е7 потребляет ток 102мА. Максимальная тактовая частота 25 МГц;время задержки распостранения сигнала от входа С_U до выхода Р1 26 нс.Время действия сигнала сброса(от входа R до выходов 1, 2, 4, 8) 35 нс.

б) Временная диаграмма счетчика

Назначениевходов и выходов счетчика:

D1, D2, D4, D8 –

Входы счетчика для приема кода.

1, 2, 4, 8 –

Выходы счетчика

С, R –

Входы разрешения пералельной загрузки и сброса по которым запрещается действие тактовой последовательности и даются команды загрузки четырехразрядного кода в счетчик или его сброса.

P1 –

Вывод микросхемы на увеличение счета.

P0 –

Вывод микросхемы на уменшение счета.

От этих выводов берутся тактовые сигналы переноса и заема для последующего и от предыдущего счетчика.

С_U , С_D –

Импульсные тактовые входы для счета на увеличение и на уменшение. Состояние счетчика меняется по положительным перепадам тактовых импульсов от низкого уровня к высокому на каждом из этих тктовых выводов.

в) Разработка Устройства

Так как задан коэффициент К = 57 , то одной микросхемы ИЕ7 мало, так как у нее коэффициент пересчета К = 16. Для нашего случая 2 ⁶ = 64 > 57 .Поэтому необходим двоичный счетчик, имеющий 6 двоичных разрядов, состоящий из 2-x корпусов микросхемы ИЕ7. Тогда схема двоичного счетчика для коэффициент пересчета К = будет иметь вид:

БЛОК 7.

Комбинационная схема 2.

а) Зададим зокон функционирования схемы в виде таблицы истинности.

Определим двоичный эквивалент заданного количества импульсов, которое должен подсчитать счетчик. К= 57 .Следовательно 57 ₍₁₀₎ = 111001₍₂₎ .Это значит, что комбинационная схема должна иметь 6 входов (в соответствии с количеством двоичных разрядов в числе 111001). Так как в качестве триггера выбран RS- триггер с прямыми R и S входами, то с приходом на вход комбинационной схемы кода 111001 она должна выбрать сигнал “1”, который переключит триггер (болок 2) по входу R в нулевое состояние.Таблица истинности для данного случая будет иметь вид:

Таблица истинности функции F(x)

X6	X5	X4	X3	X2	X1	F(x)
1	0	0	1	1	1	1

Выражение функции вСКНФ будет иметь следующий вид

Для реализации функции F(x) необходимо иметь два инвертора элемент “И” на шесть входов и элемент “И” на 2 входа. В качестве элементов “НЕ” используем микросхему К531НЕ1, а в качестве логических элементов “И” два элемента микросхемы К531ЛИ3 на три входа и один элемента микросхемы К531ЛИ3 на два входа.

Составим принципиальную схему

Принципиальная схема реализации функции F(x) на элементах “И” и “НЕ”

X2

X3

X4

БЛОК 6 .

Стабилизатор напряжения источника питания

Выходное напряжение стабилизатора должно соответствовать напряжению питания U_cc заданной серии микросхем.Для серий К155, К555, КР531 это напряжение равно +5В.Входное напряжение стабилизатора должно быть ,больше выходного на (3-5)В.Максимальный ток нагрузки, при котором сработает схема защиты, больше номинального тока нагрузки I_н на 40%.

Получим исходные данные для расчета схемы стабилизатор напряжения источника питания.

Выходное напряжение стабилизатора

U_{вых.стаб} = U_cc = +5В:

Входное напряжение стабилизатора

U_{вх.стаб} = U_{вых.стаб} + 4 = +9В:

Номинальный ток нагрузки

I_н = мА:

Максимальный ток нагрузки

I_н.max = I_н + I_н •0,4 = мА:

Коэфициент нестабильности по напряжению

ΔU = %B;

Пинцип работы схемы

При изменении выходного напряжения часть его через резисторный делитель R1, R2 подается на вывод 12 микросхемы, где сравнивается с внутреним (опорным ) напряжением (2,4В± 15%) Выделенный разностный сигнал усиливается дифференциальным усилителем.Изменение базового тока регулирующего составного транзистора вызывает соответствующее компенсирующее изменение U_вых на выводе 13 микросхемы и напряжение на нагрузке поддерживается постоянным.