Разработка многоканального генератора импульсных сигналов (амплитуда импульсов аналогового канала - 13*0.4В, длительность - 4*10 мкс), страница 2

            Выполнена на элементах R₃, C₁ и VD₁.

При включении питания емкость начинает заряжаться.

 Когда емкость зарядится до U_пор, считаем,

что переходный процесс установки напряжения питания завершен.

,

где  t_ну – время заряда емкости до U_пор , t_{уст пит} – время установки питания.

R₃ = 1 кОм

Значение ёмкости выбирается из условия: С=(20…100) мкФ. Поэтому, в целях обеспечения большей стабильности, примем C₁ = 100 мкФ.

2.4. Тактовый генератор.

Выполнен на двух элементах: DD3.3 155ЛА12, инверторе DD 4.1 155ЛН5.

Генератор вырабатывает меандр длительностью 200 мкс.

Частота кварца 5 кГц

Tи = Тп = 100 мкс   

Есм = Еп

Rвых`1` = 650 Ом

Rвых`0` = 25 Ом

Rвх`1` = 50 кОм

R¹_вых = 0,65 кОм.

Для 155ЛА12  I⁰_выхmax1 = 48 мА

Для 155ЛН5  I⁰_выхmax2 = 40 мА

На номинал резистора R₄ накладываются следующие условия:

R¹_вых / (Eп/Uпор-1)<=R=> R_вых⁰    /(Eп/Uпор-1)

Следовательно, .  Примем R₄ = R₆= 1 кОм.

Найдём теперь  С3 и Rок=R5. Рассчитаем «вилку»  для R5:

Еп/R5+I⁰_вх <= I⁰_вхmax2*  Краз _max <= I⁰_выхmax2 = 40 мА,

I⁰_вх = Краз факт*1,б мА,

R5>= 5В/(40-1,6) мА                        R5>=130 Ом,

U¹_вых<=( Еп- Краз факт* R5* I¹_вх )

R5<=( Еп-U¹_вых) / Краз факт * I¹_вх<=( 5-2,4)В / 0,04 мА<=66 кОм

Таким образом , 130 Ом <=R5<=62 кОм

T= R4*C3*ln((En/Unop)*(R4/( R4+ R¹_вых))+ R4*C3*ln((En/Unop)*(R4/( R4+R5))

Подбираем C3 и R5 такими, чтобы Т был наиболее близок к 200мкс.

R5=0,43кОм, С3= 120 нФ. T= 199.402 мкс

2.5. Устройство управления.

            Устройство выполнено на элементах DD3.1 – DD3.2 155ЛА12 и DD2.4 155ЛИ1.

На элементах DD3.1 и DD3.2 реализован RS-триггер с инверсными выходами. Запуск генератора осуществляется нажатием кнопки SB "Пуск".

            Режим задается тумблером SA "Режим" (логический "0" – автоматический режим) . Отключение тактового генератора в ручном режиме происходит по пятому импульсу, который формируется во время паузы тактового сигнала. Сигнал на отключение генератора вырабатывается триггером.

            Первоначально триггер устанавливается в исходное нулевое состояние сигналом, который формируется схемой начальной установки нуля.

2.6. Формирование заданных импульсов.

2.6.1. Формирователь импульсов №1.

       Формирователь импульсов реализуется на элементе – сборщике "2и" (155ЛИ1).

       Импульс формируется на разряде конденсатора.

       Используем инвертор 155ЛН5 с открытым коллектором.

Принимаем R₇=910 Ом

t_{п вх}=100мкс

t_{и вых}=40мкс

коэффициент заряда: a= t_{п вх}/ t_{и вых}=100/40 а=2.5

рассчитываем С из:     t_{и вых}=C*R7*ln(Eп/Uпор)            C₄=34.53 => E24 =>  C4=33нФ

диапазон допустимых значений (‘вилку’) для R8’:

 из данной ‘вилки’ выбираем R8’= 910 Ом

Проверяем время восстановления и :

Рассчитываем нестабильность:

2.6.2. Схема задержки №1.

Формирователь импульсов реализуется на элементе – сборщике "2и" (155ЛИ1).

Импульс формируется на заряде конденсатора.

Схема задержки подключается к выходу элемента генератора DD 3.3 155ЛА12.

Расчет промежуточного коэффициента  a:

t_{п вх}=100 мкс

t_зад=70 мкс

a = = = 0,7

Примем R₁=1.5 кОм

Рассчитаем R₉ из условий:

  Рассчитываем С₅ из: t_{зад вых}=C₅*(R₉+R₁₀)*ln(Eп/ Eп -Uпор)

Проверка t _восст и I⁰_{вых инв}:

Выбираем подстроечный резистор номиналом  330Ом

2.6.3. Формирователь импульсов №2.

       Формирователь импульсов реализуется на элементе – сборщике "2и" (155ЛИ1).

       Импульс формируется на разряде конденсатора.

       Используем инвертор 155ЛН5 с открытым коллектором.

Принимаем R₁₁=910 Ом

t_{п вх}=70мкс

t_{и вых}=10мкс