Разработка проекта селектора импульсов по среднему между двумя значениями амплитуды, страница 2

Транзистор включен по схеме с общим истоком. Ток стока ограничивает резистор R_O. При открывании транзистора на вход логической ячейки поступает сигнал низкого уровня, а на выходе он инвертируется в единичный импульс.

В качестве VT применен МДП-транзистор КП305Б.

Ток стока:

I_C = E/R_O = 5 мА, что соответствует номинальному.

Логическая ячейка DD входит в состав 4 элементов микросхемы КР1533ЛА3. Выбор 1533 серии обусловлен экономичностью, быстродействием и надежностью.

2.  Формирователь импульсов

рис. 4

Формирователь импульсов  состоит из одновибратора на микросхеме КР1533АГ1 и делителя напряжения на R_Д и R_Н.

Логическое устройство цепи запуска позволяет построить элемент “запрет” непосредственно на узлах микросхемы (входы 3 и 4 с инверсией объединены по ИЛИ, а с 5 – по И, следовательно, для получения внутреннего “запрета” достаточно взять входы 4 и 5).

Времязадающая цепь одновибратора:

T = R*C*ln2

Если R = 4,7 кОм, то C = T/(R*ln2) = 300 пФ

Одновибратор по запускающим сигналам генерирует одиночные импульсы амплитудой в 4,8-5 вольт и длительностью в 1 мкс. Они поступают на делитель напряжения и уменьшаются до 4 вольт.

Если R_Д = 150 Ом, то R_Н = U_вых*R_Д/(U₁-U_вых) = 620 Ом

Ток, потребляемый делителем от одновибратора, составляет 6,5 мА, что значительно ниже максимального (20 мА).

Окончательно, устройство представляет собой конструкцию на девяти резисторах, трех конденсаторах, двух полупроводниковых диодах, двух МДП-транзисторах и двух ТТЛ микросхемах.

Удовлетворительно работает на частотах до 1 МГц, потребляя при этом от однополярного источника постоянного напряжения (E = 5 В) около 50 мА.

При настройке особое внимание следует уделить делителям амплитудных селекторов. При возможности имеет смысл поставить подстроечные резисторы на 4,7-10 кОм.

Окончательный вариант устройства был проверен в пакете радиотехнического проектирования Multisim 2001 PowerPro, ©Metamor,Inc.

Временные диаграммы

Спецификация

Вывод

В данной работе был разработан проект селектора импульсов по среднему между двумя значениями амплитуды.

По схемотехнике амплитудные селекторы могут быть проще частотных, но требуют значительно большего внимания к настройке, и они довольно критичны к стабильности питающего напряжения и перепадам температуры.

Конкретный вариант устройства можно использовать в устройствах автоматики для контроля нахождения некоторой электрической величины в заданных пределах, величина эта может быть получена от различных датчиков и преобразователей (температуры, давления, освещенности и т.д.). Т.е., в таких автоматах, которые поддерживают постоянными некоторые условия в технологических процессах, бытовом и промышленном оборудовании.

Устройство может быть применено как составная часть различных АЦП и компараторов для систем связи и оцифровывания данных.

Есть возможность применения в системах электропитания – для стабилизации или использования в импульсных источниках.

Список литературы

1.  Л.А.Мальцева, Э.М.Фромберг, В.С.Ямпольский. Основы цифровой техники. М., “Радио и связь”, 1987.

2.  Под редакцией А.В.Шилейко. Электронные устройства ж/д АТС. М., “Транспорт”, 1989.

3.  Под редакцией Н.Н.Горюнова. Полупроводниковые приборы [Справочник]. М., “Энергоиздат”, 1982.

4.  Под редакцией Б.В.Тарабрина. Интегральные микросхемы [Справочник]. М., “Радио и связь”, 1983.

5.  Электронные устройства в ж/д АТС [Методические указания к курсовому проектированию]. Составили Дубровский В.В., Мельникова Л.Я. Л., ЛИИЖТ, 1989.