Разработка многоканального генератора импульсных сигналов (амплитуда импульсов аналогового канала - 13*0.4В, длительность - 4*10 мкс), страница 4

Краз=30,  т.е. I0вых =I0вх* Краз =30*1,6мА=48 мА

Использование в качестве такого преобразователя элемент 155ЛА12 с высокой нагрузочной способностью. Это двухвходовой элемент, поэтому, на один из входов подаём инверсию цифрового сигнла с 155ЛН5, а на второй –логическую «1» .

Еп=5В подаём  через R30=1кОм.

           

            Выберем номинал резистора: R28=1 кОм

2.8.2. Преобразователь уровня ТТЛ-КМОПТЛ.

            Выполнен на инверторе 155ЛН5.

            Краз=100  КМОП-канала.

            Еп=10В;  U0вх=1,5В;  U1вх =8,5В;  I0вх =0,2мкА;  I1вх =0,5мкА.

            Номинал резистора R29  следует выбрать в пределах:

           

           

            Выберем номинал резистора: R31=15 кОм

2.9. Аналоговый канал (цифро-аналоговый преобразователь).

            На ОУ необходимо реализовать функцию:

            Uвых = U1*a1+U2*a2+ U3*a3+ U4*a4+ U5*a5+ U6*a6;

            Составим систему уравнений и найдем коэффициенты ai.

ìï

ï

ï

í

ï

ï

î

2,4*а1 + 0,4*а+ 0,4*а+ 0,4*а+ 0,4*а+ 5*акомп = -5,2

0,4*а1 + 2,4*а+ 0,4*а+ 0,4*а+ 0,4*а+ 5*акомп = 5,6

0,4*а1 + 0,4*а+ 2,4*а+ 0,4*а+ 0,4*а+ 5*акомп = 6

0,4*а1 + 0,4*а+ 0,4*а+ 2,4*а+ 0,4*а+ 5*акомп= 4,8

0,4*а1 + 0,4*а+ 0,4*а+ 0,4*а+ 2,4*а+ 5*акомп = 6,4

0,4*а1 + 0,4*а+ 0,4*а+ 0,4*а+ 0,4*а+ 5*акомп = 0

а1 = -2,6;  а2 = 2,8;  а3 = 3;  а4 = 2,4;  а5 = 3,2;  акомп= - 0,704.

Балансировочный коэффициент составит:

            aR = (|a1| + |aкомп| + 1) – (|a2| + |a3| + |a4| + |a5|) = (2,6 + 0,704 + 1) – (2,4 + 3 + 2,8 + 3,2) = 4,304 – 11,4 = -7,096.

            аmax = aR = 7,096

            Rmin = R27 = 10 кОм

            Roc = R28 = Rmin * amax = 10 кОм * 7,096 = 70,96 кОм    Þ  E24   R27 = 68 кОм

           

           

           

           

           

           

R экв = 10к || М10 || 27к || 68к = 6,184 кОм

R +экв = 22к || 22к || 24к || 27к = 5,896  кОм

            Погрешность небаланса:

           

3. Вариант 2

3.1 Техническое задание.

Разработать схему МГИС на ИМС высокой степени интеграции с формированием заданной последовательности импульсов.

3.2. Описание работы схемы.

МГИС на элементах большой и средней степени интеграции, имеет возможность работать в двух режимах: автоматическом (SA в положении 1) и ручном (SA в положении 2).

При включении питания RS триггер  находится в нулевом состоянии, т.к. схема автоматической установки нуля, собранная на VD1, R3 и C1, подаёт на вход R триггера уровень логического нуля. При нажатии на кнопку “пуск”, формируется короткий нулевой импульс и на инверсном выходе DD1.1 формируется уровень логической единицы, которая запускает генератор.

Генератор тактирует с частотой 100 кГц. Импульсы, длительностью 5 мкс, с генератора поступают на счётчик (DD3). Счётчик считает импульсы. По адресу, который показал счётчик, в память ROM (DD4) записаны комбинации (см. таблицу прошивки ПЗУ).

Выход 1 используется для преобразования в ТТЛ, КМОП, ЭСЛ логику. Выход 2 используется для обнуления счётчика. Выход 3 – для отключения генератора в ручном режиме.

            Преобразование в логику КМОП и ЭСЛ осуществлено элементами К564ПУ6  и К500ПУ124  соответственно.

3.2.1  Режим ручной.

Этот режим аналогичен режиму автоматическому. В этом режиме генератор работает до тех пор, пока на 3 выходе ПЗУ держится уровень логической единицы. Как только здесь появится уровень логического нуля, который поступает на элементы DD1.4 и DD2.2 вход R триггера, сформирует на его выходе уровень логического нуля. Тем самым триггер остановит генератор.

3.3 Расчёт генератора.

Генератор вырабатывает меандр длительностью 200 мкс.

Т=200 мкс

tи 1=tи 2=5 мкс

Есмп

Rвых1=650 Ом

Rвых0=25 Ом

Rвх1=50 кОм


Из вышеприведённого соотношения R выбирается 3 кОм.

tи 1=0.33×C×R => C=5.1 нФ


Кварц выбирается частотой 100 кГц.

3.4 Таблица прошивки ПЗУ.