Разработка многоканального генератора импульсных сигналов (амплитуда импульсов аналогового канала - 15*0.4В, длительность - 3*10 мкс), страница 2

САУН необходима для установки схемы в исходное состояние при включении питания.


Рис.3. Схема автоматической установки нуля

. = (510)мс

= 10мс

принимаем

, следовательно

2.2.2. Расчет схемы устранения дребезга контактов (СУДК)
При нажатии кнопки SB "Пуск" формируется короткий нулевой импульс длительностью 1 мкс.

Рис.4. Схема устранения дребезга контактов

 

 

примем

2.2.3. Расчет кварцевого генератора

Генератор вырабатывает меандр

длительностью 200мкс.

Т=200 мкс

tи 1=tи 2=100 мкс

Еп =  5 В

Rвых0=8.2 Ом

Rвх1=50 кОм

Рис.5. Кварцевый генератор

Из вышеприведённого соотношения R выбирается 20 кОм. => R7=R8=20кОм

tи1 = tи2 =C*R*ln(Eп/(Еп-Uпор))

tи 1=0.33×C×R

C3 = C = 15.152 нФ.   

C3 (Е24) = 15 нФ.

Частота кварца ZQ равна:

Т= tи1 + tи2=200 мкс.

Кварц выбирается частотой 5 кГц.   =>  f=5 кГц.

R7=20кОм,     R8=20 кОм,      С3=15 нФ.

Расчет вилки на резистор в КМОП-канале:

Для формирования КМОП-канала используется ИМС 155ЛН5 с Краз max= 25.

Iвых max0= 1.6 мА; Краз факт = 100; Еп = +10 В; Uвх0 ≤ 1.5 В; Uвх1 ≥ 8.5 В

Uвых1 ≈8.5 В, Iвх0 ≤0.2 мкА;  Iвх1≥ 0.5 мкА.

250.125 Ом ≤R31≤ 30000 Ом

 R3 = 10 кОм.

2.2.4  Расчеты ФКИ

Используем общую схему ФКИ

2.2.4.1  ФКИ2:155 ЛЛ1 заряд

tивх = 100мкс

tивых = 30мкс

tпвх = 100мкс

 Еп = 5В,          Епmin = 4,75В,      Епмаx = 5,25В.

 Uпор = 1.4В, Uпорmin = 0.8В,    Uпорmax = 2В.

Рассчитываем промежуточный коэффициент a :

a = tивых/tпвх = 30/100=0,3

Принимаем R15=1,5 кОм.

Рассчитываем диапазон допустимых значений  для R16 :

Еп/(R15½½R16)£I0 вых max инв     ,  R16 £ R15/(8,95a-1), где I0 вых max инв = краз I0 вх краз = 10. I0 вх=1.6 mA

          0,47 кОм £ R16£0,91 кОм.

Выбираем номинал R16 и рассчитать С7 так, чтобы обеспечить минимальное отклонение расчетного и заданного значений tивых :

tивых  = C7(R15+R16)ln[Еп / (Еп - Uпор)]   ,   

Принимаем R16 = 0,68 кОм.

C7 = 30/[(1,5 + 0,68)*0,3285] =41,88 нФ   => Е24 С7 = 43 нФ

tвосст = С7R16ln19 £ tпвх

tвосст = 43*0,68*2.94=85,966 мкс  £ tпвх=100 мкс

вых max  =  1.21C7(R15+R16)*ln(Епмin / (Епмin -Uпорmax)) = 62,044 мкс.

вых min =  0.81C7R16ln(Епmax /( Епмax -Uпорmin)) = 12,528 мкс.

R15=1,5кОм,     R16=0,68 кОм,      С7=43 нФ.

2.2.4.2  ФКИ1:155 ЛА3 разряд (с диодом)

вх = 100мкс 

вых = 30мкс

tпвх = 100мкс

Еп = 5В,          Епmin = 4,75В,    Епмаx = 5,25В.

 Uпор = 1.4В, Uпорmin = 0.8В, Uпорmax = 2В.

a = tпвх/tивых = 3,33

Принимаем R10 =0.91 кОм

tзадвых = C4*R10*ln(Eп/Uпор)

C4 = 30/(1.27*0.91) =25,895 нФ   => Е24 С4 = 27 нФ

Рассчитываем диапазон допустимых значений  для R9:

Еп/( R9½½ R10)£I0 вых max инв   ,  R9 £ R10*0.432a, I0 вых max инв = краз  I0 вх . краз = 10. I0 вх=1.6 mA

          0,47 кОм £ R9£ 1,5 кОм.

Выбираем номинал R9 так, чтобы обеспечить минимальную величину I0 вых инв = Еп/( R9½½ R10).

Принмаем R9 = 1,2  кОм.

tвосст = С4* R9ln19 £ tпвх

tвосст = 27*1,2*2.94=95,256мкс  £ tпвх=100 мкс

вых max  =1.21C4 R10ln(Епмаx /Uпорmin) = 55,892 мкс

вых min =0.81C4 R10ln(Епmin /Uпорmax) = 17,215 мкс

R9=0,39кОм,     R10=0,91 кОм,      С4=27 нФ.

2.2.4.3  ФКИ3:155 ЛА3 разряд (с диодом)

вх = 190мкс 

вых = 10мкс

tпвх = 10мкс

Еп = 5В,          Епmin = 4,75В,    Епмаx = 5,25В.

 Uпор = 1.4В, Uпорmin = 0.8В, Uпорmax = 2В.

a = tпвх/tивых = 1

Принимаем R12 =0.91 кОм

вых = C5*R12*ln(Eп/Uпор)

C5 = 10/(1.27*0.91) =8.632 нФ   => Е24 С5 = 8,2 нФ

Рассчитываем диапазон допустимых значений  для R11:

Еп/( R11½½ R12)£I0 вых max инв   ,  R11 £ R12*0.432a,

I0 вых max инв = краз  I0 вх . краз = 25. I0 вх=1.6 mA

          0,15 кОм £ R11£ 0,43 кОм.

Выбираем номинал R11 так, чтобы обеспечить минимальную величину I0 вых инв = Еп/( R11½½ R12).

Принмаем R11 = 0.39  кОм.

tвосст = С5* R11ln19 £ tпвх

tвосст = 8,2*0,39*2.94=9,402мкс  £ tпвх=10 мкс

вых max  =1.21C5R12ln(Епмаx /Uпорmin) = 16.974 мкс

вых min =0.81C5R12ln(Епmin /Uпорmax) = 5.228 мкс

R11=0,39кОм,     R12=0,91 кОм,      С5=8,2 нФ.

2.2.4.5 ФКИ4:155 ЛИ1 разряд (с диодом)

вх = 190мкс 

вых = 10мкс

tпвх = 10мкс

Еп = 5В,          Епmin = 4,75В,    Епмаx = 5,25В.

 Uпор = 1.4В, Uпорmin = 0.8В, Uпорmax = 2В.

a = tпвх/tивых = 1