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

МО и Н РФ

НГТУ

Кафедра Автоматики

Курсовая работа по схемотехнике

«Многоканальный генератор импульсных сигналов»

Факультет:                     АВТ

Группа:                           АА-28

Студент:                         Попеляев О.Е.

Преподаватель:              Ерушин В.П.

Отметка о защите:

Новосибирск 2004

Содержание:

                                                                   стр.

1. Введение	3
2. Вариант 1	4
2.1. Разработка функциональной схемы	4
2.2. Схема устранения дребезга контактов	4
2.3. Схема начальной установки нуля	4
2.4. Тактовый генератор	5
2.5. Устройство управления	5
2.6. Формирование заданных импульсов	6
2.6.1. Формирователь импульсов №1	6
2.6.2. Схема задержки №1	6
2.6.3. Формирователь импульсов №2	7
2.6.4. Формирователь импульсов №3	8
2.6.5. Схема задержки №2	9
2.6.6. Формирователь импульсов №4	10
2.6.7. Формирователь импульсов №5	11
2.7. Анализ нестабильности временной диаграммы	12
2.8. Цифровой канал	12
2.8.1. Преобразователь уровня ТТЛ	12
2.8.2. Преобразователь уровня ТТЛ-КМОПТЛ	13
2.9. Аналоговый канал (цифро-аналоговый преобразователь)	13
3. Вариант 2	14
3.1. Техническое задание	14
3.2. Описание работы схемы	14
3.2.1. Автоматический режим            3.2.2. Ручной режим	14          14
3.3. Расчёт генератора      3.4. Таблица прошивки ПЗУ	15 16
4. Заключение 5. Литература 6. Приложение	17 18 19

1. Проект МГИС на ИМС малой степени интеграции

               Согласно техническому заданию требуется разработать многоканальный генератор импульсных сигналов в двух вариантах.

          В первом варианте необходимо разработать четыре выходных канала: аналоговый и три цифровых (ТТЛ, КМОПТЛ, ЭСЛ). Устройство реализовано на логических ИМС серии 155, при этом максимальное число корпусов без учета ОУ и ПУ ЭСЛ – 6 шт.

            Во втором варианте выходной канал только один: цифровой ТТЛ.

Требования к устройству:

- схема управления без буферных элементов на любых ИМС;

- максимальное число корпусов – 4шт.

- ИМС 155РЕ3 не применять.

            В обоих вариантах задаются два режима работы: автоматический и ручной. В любом режиме первый запуск от кнопки. Переключение режимов с помощью тумблера. В схему включено устройство устранения дребезга контактов.

            При разработке необходимо учесть следующие факторы нестабильности:

- разброс напряжения порога – ( 0,8 ¸ 2 ) В;

- разброс номиналов резисторов и конденсаторов - ± 10 %;

- нестабильность напряжения питания - ± 5 %.

Исходные данные:

Амплитуда	-13	0	14	15	0	12	16	*0.4В
Длительность	4	3	1	1	2	2	1	*10 мкс

 

2. Вариант 1.

2.1. Разработка функциональной схемы.

            Многоканальный генератор импульсных сигналов состоит из следующих блоков:

-схема начальной установки нуля (установка схемы в исходное состояние);

-тактовый генератор;

-устройство устранения дребезга контактов;

-устройство управления (задает режим работы);

-формирователь импульсов №1 (формирует импульс длительностью 40 мкс);

-схема задержки №1 (задерживает положительный фронт тактового импульса на 70 мкс);

-формирователь импульсов №2 (формирует импульс длительностью 10 мкс, подключается к выходу СЗ1);

-формирователь импульсов №3 (формирует импульс длительностью 10 мкс, подключается к выходу ФКИ2);

-формирователь импульсов №4 (формирует импульс длительностью 20 мкс, подключается к выходу СЗ2);

-формирователь импульсов №5 (формирует импульс длительностью 10 мкс подключается к выходу ФКИ4);

-схема задержки №2 (задерживает положительный фронт тактового импульса на 10 мкс);

- цифро-аналоговый преобразователь (формирует аналоговый выход);

- буферный элемент (ТТЛ – канал);

-преобразователь уровня ТТЛ – КМОПТЛ;

-преобразователь уровня ТТЛ – ЭСЛ.

2.2. Схема устранения дребезга контактов.

            При нажатии кнопки SB "Пуск" формируется короткий

импульс длительностью 1 мкс.

           

            Примем R₂ = 1 кОм. Следовательно, С₂ = 3 нФ.

            Дребезг кнопки происходит с частотой 500 Гц.

Таким образом, условие накладываемое на резистор R₁:

           

            R₁ > 260 кОм. Примем R₁ = 300 кОм.

 

2.3. Схема начальной установки нуля.