Разработка системы для сжатия информации (объём памяти данных не должен превышать 64 килобайт) (Проектная часть дипломного проекта), страница 12

Потребляемая мощность определяется напряжением питания и потребляемым током, который складывается из токов потребления всех элементов схемы.

, где

 – напряжение питания схемы;

 – ток, потребляемый -ой микросхемой;

 – число микросхем.

Потребляемая мощность составит  Вт.

2.10.2 Расчёт потребляемой мощности для LPT-порта

Потребляемая мощность определяется напряжением питания и потребляемым током, который складывается из токов потребления всех элементов схемы.

, где

 – напряжение питания схемы;

 – ток, потребляемый -ой микросхемой;

 – число микросхем.

 Вт

Потребляемая мощность составит  Вт.

2.11 Организация питания устройства

2.11.1 Организация питания устройства для варианта реализации на шине ISA

Для исключения влияния помех, возникающих в цепи питания, на работу схемы принято устанавливать фильтрующие конденсаторы — керамические малой емкости (ИСК – индивидуальные сглаживающие конденсаторы) на каждый корпус микросхемы в непосредственной близости от нее для фильтрации импульсных помех.

Рассчитаем ёмкость конденсаторов для микросхем серии КР1533 по формуле:

, Ф, где

 – допустимое напряжение импульсной помехи:  В;

 – постоянная времени фронта:  нс;

 – максимальное изменение потребляемого тока;

 рассчитывается из соотношения:

, где

 – коэффициент, значение, которого зависит от типа схемы (для ТТЛ-элементов );

 – ток короткого замыкания микросхемы:  (для серии КР1533  А).

 А

, Ф

 пФ (на 1 вентиль)

Микросхема с самым большим числом вентилей КР1533ИР22 (50 вентилей), а потому конденсаторы ёмкостью, рассчитанной для регистра установим на все микросхемы серии КР1533.

, Ф

 Ф

Ёмкость конденсатора для каждой микросхемы КР1533 примем равной  пФ.

Для микроконтроллера и микросхем памяти трудно судить о количестве внутренних логических элементов, а поэтому выбираем с хорошим запасом:

 Ф

 Ф

 Ф

Из-за бросков тока в системе питания могут возникать “медленные” колебания напряжения. При правильно спроектированной цепи питания (включение больших электролитических конденсаторов) эти колебания носят затухающий характер. Если же ёмкость выбрана неправильно, в цепи питания могут достаточно долго идти колебания и в принципе иметь место резонансные явления. С целью предотвращения таких явлений включают электролитические конденсаторы большой ёмкости, которые обеспечивают апериодический характер переходных процессов в цепи питания.

Примерные габаритные размеры платы:

 дм2

Если выбрать плату с соотношением сторон  с кратностью каждой стороны , то оценочная максимальная длина проводника будет равна . Принимаем ширину проводника , толщину .

Индуктивность линии будет определяться по формуле:

 нГн

Сопротивление линии определяется как:

, где  - удельное сопротивление меди

 мОм

Емкость низкочастотного конденсатора развязки рассчитывается как:

 мкФ

Для низкочастотных помех выбираем конденсатор К50-15 емкостью 470 мкФ х 16В.

Для обеспечения значений сопротивления и индуктивности шины питания ниже заданных рекомендуется питание на однослойной двухсторонней плате шины питания выполнить в виде навесных проводников большого сечения, от которых разводку питания к отдельным микросхемам выполнить короткими печатными проводниками.

2.11.2 Организация питания устройства для LPT-порта

Для расчёта конденсаторов развязки используем аналогичные рассуждения как и в случае с вариантом устройства для ISA, а потому сразу зададимся ззначениями ёмкостей для сглаживания высокочастотных помех в сети питания:

Ёмкость конденсатора для каждой микросхемы КР1533 примем равной  пФ. Для микроконтроллера:  Ф. Для статического ОЗУ:  Ф.

Так, как число микросхем в варианте исполнения устройства для LPT порта отличается от варианта для шины ISA, необходимо произвести отдельный расчёт электролитического полярного конденсатора, обеспечивающего затухание низкочастотных колебаний.

Примерные габаритные размеры платы:

 дм2

Если выбрать плату с соотношением сторон  с кратностью каждой стороны , то оценочная максимальная длина проводника будет равна . Принимаем ширину проводника , толщину .

Индуктивность линии будет определяться по формуле:

 нГн