Моделирование цифро-аналоговой схемы в среде OrCAD. Принципиальная схема электронного сторожевого устройства с памятью

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

КРАСНОЯРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт радиоэлектроники

Лабораторная работа по САПР РЭА №1

Моделирование цифро-аналоговой схемы в среде OrCad

Выполнил: студент гр. Р52-4

Титов Ю.С.

Проверил:

Кондратьев А.С.

Красноярск 2005

1.  Принципиальная схема электронного сторожевого устройства с памятью.

2.  Диаграмы работы схемы.

3.  Описание работы схемы.

          В момент включения схемы, цепь R1C1 сбрасывает триггер U1A в нулевое со­стояние. При этом устройство переходит в режим ожидания. В момент поступлении импульса тревоги (на диаграммах его иммитирует сигнал start) триггер переходит в единичное состояние. Единичный уровень с его прямого выхода запускает генера­тор импульсов, собранный на элементах U2A,U2B, и производит запись времени срабатывания (№ минуты) со счетчиков U5A, U5B в регистр U7. Содержимое реги­стра U7 при этом сдвигается в регистр U8, а содержимое U8 – в U9. Одновременно нулевой уровень на инверсном выходе триггера разрешает работу генератора звуко­вой частоты U2C,U2D и счетчика U3A. По срезу сигнала clk происходит изменение частоты звучания сигнала тревоги, который усиливается транзисторами Q1-Q4 и по­дается на динамик (на схеме ему соответствует R7). После окончания серии из 8 па­чек импульсов разного тона на выходе QD счетчика U3A возникает единичный уро­вень, который сбрасывает триггер в нулевое состояние и тем самым снова переводит схему в режим ожидания. Генератор на элементах U15A, U15B выдает импульсы с периодом 1мин. На выходе счетчика U5A – двоичный код младшей цифры минуты срабатывания, а на выходе U5B – код старшей цифры. С помощью мультиплексоров U10, U11, U13 и U14 осуществляется просмотр текущего времени, либо времени срабатывания, запомненного в одном из регистров. На схеме переключение мульти­плексоров осуществляется сигналами clk_A0 и C_D0_A1. К выводам Out_0-Out_3 (а также к соответствующим выходам нижних мультиплексоров) для удобства ото­бражения необходимо подключить дешифраторы на семисегментные индикаторы и собственно индикаторы.

          Заметим, что минимальная пауза между запусками схемы должна составлять не менее 1 мин, период переключения ЗЧ= 0.5с а длительность импульсов самой звуковой частоты при этом не превышает 0.45мс. Т.е. за первые 4с с момента сраба­тывания, пока будет работать “сирена”, пройдет более 9000 импульсов. Это крайне неудобно отображать в реальном масштабе и реальных пропорциях времени. По­этому для моделирования использовались упрощенные условия: период повторения срабатывания схемы – 12мс, период переключения частоты ЗЧ – 1мс, минимальная длительность импульсов ЗЧ – 60мкс. Т.е. между переключениями ЗЧ успевает пройти всего 6-8 импульсов ЗЧ.

          Для истинной схемы следует заменить следующие номиналы элементов: С2=0.4нФ→0.4мкФ; С3, С4=2нФ→3.3нФ; С5=0.4нФ→24мкФ.