Разработка многоканального генератора импульсных сигналов (амплитуда импульсов аналогового канала - 160.4В, длительность - 110 мкс), страница 2

2.3. Разработка принципиальной схемы 1-го варианта.

RS-триггер реализуется на элементах DD2.1 и DD2.2. САУН состоит из диода VD1, резистора R₃, и конденсатора С₂. Схема пуска собирается из кнопки «ПУСК» SB1, диода VD2, резисторов R₁, R₂ и конденсатора С₁ . Кварцевый генератор реализуется на элементах DD3.1, DD2.3, резисторов R9, R10, а также на конденсаторе С₃, определяющем длительность импульсов, и кварцевом резонаторе ZQ1, устраняющем нестабильность.

ФКИ1 собран на элементах DD5.1, DD1.2, т.к. работает на разряде. ФКИ2 работает на заряде, который собран на элементах DD5.2, DD3.3. ОВ собран на элементах DD5.3 и DD3.2, также в нем используется подстроечный резистор R1 ,который устраняет нестабильность. СЗ1 работает на разряде, собран на элементах DD5.4, DD3.4. ФКИ3, ФКИ4, ФКИ5 работают на разряде и собраны на элементах DD5.5, DD1.3, DD4.2, DD2.4, DD5.6, DD1.4 соответственно.

Далее реализуется блок УФС. Для реализации аналогового канала импульсы со сборщиков DD1.2, DD3.3, DD3.4, DD1.3, DD1.4 поступают на операционный усилитель DA1, выполняющий функцию сумматора-вычитателя, где формируется аналоговый сигнал.

Для получения ТТЛ-, КМОПТЛ-, ЭСЛ-каналов импульсы с элементов DD3.4, DD1.3, DD1.4, DD3.3 поступают на входы инверторов DD4.2, DD4.3, DD4.4, DD4.5 с открытым коллектором, которые выполняют функцию монтажного «И».

Для формирования ЭСЛ-канала используется преобразователь уровня из ТТЛ - в ЭСЛ – сигнал DD7.1.

Для реализации ТТЛ - и КМОП – каналов импульс, полученный на выходе монтажного «И» подается на элемент DD6.1 и на инвертор DD4.6, на выходах которых получаются требуемые ТТЛ – и КМОП – сигналы соответственно.

Для осуществления ручного режима тумблер SA1 подключается к выходу элемента DD6.2, выполняющего функцию инвертора. Импульс, взятый с DD6.2, подается на элемент DD1.1. По приходу логического нуля RS-триггер устанавливается в ноль, тем самым запрещая работу схемы. А затем приходит логическая единица, которая осуществляет режим хранения нуля на выходе RS-триггера до следующего нажатия на кнопку «ПУСК» SB1. В автоматическом же режиме тумблер SA1 подключается к +5В через резистор R₆=1 кОм. На выходе элемента DD1.1 будет присутствовать логическая единица после запуска схемы, которая осуществляет режим хранения единицы на выходе RS-триггера, тем самым разрешая работу всей схемы неопределенное время.

2.4. Расчет элементов схемы 1-го варианта

2.4.1. Расчет схемы запуска и автоматической установки нуля

Схема автоматической установки нуля:

Необходимо обеспечить установку схемы в исходное состояние при включении питания.

t_уст.`0` = C₂*R₃* >t_{уст.пит.}

t_{уст.пит.}_max = 10 мс, t_уст.`0`_min >t_{уст.пит.}_max

t_уст.`0`_min =0.81*C₂*R₃*

принимая R₃ = 1 кОм, C₂>74.676мкФ.

C₂(E24) = 75 мкФ.

t_уст.`0`_min=10.043 мс > t_{уст.пит.}_max = 10 мс.

Схема запуска:В качестве схемы запуска используется формирователь одиночного импульса. При нажатии кнопки SB1 «Пуск» формируется короткий нулевой импульс длительностью 1 мкс. R2 принимается равным 1 кОм.