Разработка двух вариантов многоканального генератора импульсных сигналов, страница 5

Коэффициент разряда

Примем и рассчитаем

Рассчитаем «вилку» для  так, чтобы  было минимальным:

,

Оценка нестабильности временной диаграммы:

2.4.12. Расчет и выбор операционного усилителя

          На ОУ необходимо реализовать функцию:

Рис.21. Временная диаграмма аналогового канала

Рис.22. Временные диаграммы импульсов на входах ОУ

Импульсы на выходах ФКИ 2 (U2), ФКИ 3 (U3), ФКИ 4 (U4) начинаются одновременно.  Составим систему уравнений и найдем коэффициенты .

Рассчитывается балансировочный коэффициент а_R:

 R_I = const, R_N =. В схему добавим R_I

==6,544

 принимается R_I = 10 кОм (в принципиальной схеме R₂₄)

Находим R_ос : R_ос = = 65,44 кОм   R_ос(Е24) = 68 кОм (R₂₆).

Дальше рассчитываются остальные резисторы:  .

 в принципиальной схеме является  

= М10 || 27к || М10 || 10к|| 68к = 5,82 к

= = 22к || 11к || 27к = 5,76 к

Погрешности небаланса:

 1,03 % < 10 %.

Для выбора ОУ оценим U_выхmах, U_вхмах и V_{uвыхмах.}:

= 6,4В

Данным требованиям удовлетворяет ОУ 140УД12:

2.4.13.Цифровой КМОПТЛ – канал

Рис.23. Преобразователь уровня ТТЛ - КМОПТЛ.

Параметры КМОПТЛ – канала:

Для формирования КМОПТЛ канала используется ИМС 155ЛН5.

Номинал резистора R₂₈  следует выбрать в пределах:

         

Примем номинал резистора

2.4.14.Расчет номинала резистора R30 (ТТЛ канал)

DD4.5 – инвертор ЛН5.  

Найдем максимально допустимое значение R30 и примем его за номинал:

2.4.15.Расчет номиналов резисторов R31 и R32  

Инверторами DD1.1 и DD1.2 являются ИМС 155ЛН2

Примем

2.5.Анализ нестабильности временной диаграммы

Нестабильность Е_п : = ± 5%,   Е_{п max}=5.25 B, E_{п min}=4.75 B.

U_{пор max} = 2 B, U_{пор min} = 0.8 B.

Разброс номиналов резисторов и конденсаторов: (Е24)= ± 10%. 

У ФКИ 2, ФКИ 3, ФКИ 4, ФКИ 5 один вид элемента сборщика—155ЛИ1.

ЛИ1 принадлежат одному корпусу, поэтому  Е_п  и U_пордля них будут одинаковыми.

Временные диаграммы при «сжатии» импульсов

Из временных диаграмм видно, что длительность импульсов и пауз больше 1 мкс. Длительность информационной части составляет 107,47 мкс < 199 мкс.

Условия проектирования соблюдены.

Временные диаграммы при «расширении» импульсов

Длительность информационной части будет наибольшей при максимальной длительности импульса ФКИ 4 и минимальной  импульса схемы задержки.

Из временных диаграмм видно, что длительность импульсов и пауз более 1 мкс. Длительность информационной части составляет 193,13мкс < 199 мкс.

Условия проектирования соблюдены.

2.6.Временные диаграммы МГИС низкой степени интеграции

3.Часть II. Средняя степень интеграции

Разработать схему МГИС на ИМС высокой степени интеграции с формированием следующей последовательности импульсов:

 Выход ТТЛ для МГИС средней степени интеграции

3.1.Функциональная схема МГИС

3.2. Разработка функциональной схемы 2-го варианта

МГИС на средней степени интеграции состоит из схемы автоматической установки нуля (САУН), схемы запуска (ФОИ), RS триггера с инверсными входами, кварцевого генератора, ЛП5, двоично-десятичного 4-х разрядного счетчика К155ИЕ2, ППЗУ КР556РТ4 и тумблера SA1.

При включении питания с САУН через ЛП5 на вход  триггера поступает логическая «1». В это время на входе  присутствует логическая «1». До включения питания на прямом выходе триггера был логический ноль, поэтому комбинация -«1», -«1» устанавливает триггер в режиме хранения нуля. С инверсного выхода триггера логическая единица поступает на входы R1,R2 счетчика и на его выходах появляется код 1001 («режим установки девятки»).