Расчет резисторов. Расчет конденсаторов индивидуальной и групповой развязки

Расчет резисторов

Для снижения энергопотребления все незадействованные входы необходимо по возможности установить в состояние логической «1». Проведем расчет резисторов для подстановки уровня логической единицы:

где U_cc=5В, U_min¹=2.5В, U_max¹=4В

Сопротивление резистора выбирается в диапазоне от R_min до R_max согласно ряду сопротивлений.

Получаем:

R1(мои вычисления для моей схемы)

Расчет конденсаторов индивидуальной и групповой развязки.

Идея применения конденсаторов для уменьшения импульсных помех в цепях питания заключается во введение для каждой ИС источника энергии, роль которых выполняют конденсаторы с малой собственной индуктивностью(как правило керамические конденсаторы). Эти конденсаторы в промежутках между переключениями микросхем заряжаются до номинального уровня напряжения питания, а во время переключения из одного состояния в другое разряжаются на небольшое значение напряжения, отдавая ток перезаряда переключаемой ИС. Другими словами, индивидуальные конденсаторы развязки позволяют локализовать протекание динамических токов потребления в рамках цепи микросхема – конденсатор(паразитная индуктивность такой цепи пренебрежительно мала).

Конденсаторы индивидуальной развязки рассчитываются для одного вентиля микросхемы по следующей формуле:

где  - максимальное значение переменной составляющей тока потребления. На практике принимают  = b*I_кз, где b – коэффициент, характеризующий серию ИС(для схем ТТЛ b=1/3).  - допустимое значение импульсной помехи на шине питания.

I_кз  = 150 мА максимальный ток короткого замыкания микросхемы типа FAST.

I_кз =112 мА - максимальный ток короткого замыкания для микросхем серии 1533.

 = 4 нс время нарастания.

 = 0,5В

После подстановки определим минимальное значение емкости для каждой серии(из расчета на один вентиль):

С_{min ир} = 150 пФ – серия 1533

С_{max ир} = 200пФ – серия FAST

В используемых микросхемах серии 1533 максимальным количеством вентилей обладает 1533ИП3:

С_{min ИПЗ} = 70*150 = 10 нФ

Таким образом, на все микросхемы этой серии установим конденсаторы емкостью 10нФ.

Для микросхем ПЗУ КР556РТ17: С_ПЗУ = 500*150 пФ = 0,1 мкФ.

Для микросхем 589ИК03: С_min = 770*150пФ = 0,2мкФ.

В используемых микросхемах серии FAST максимальным количеством вентилей обладает счетчик MC54/74F161A:

C_min=70*200пФ=14нФ

Таким образом, на все микросхемы этой серии установим конденсаторы емкостью 15нФ.

Из-за бросков тока в системе питания могут возникнуть «медленные» колебания напряжения. При включение больших электролитических конденсаторов эти колебания носят затухающий характер, они обеспечивают апериодический характер затухания.

С_р≥4L_ш/R_ш²

Для расчета R_ш потребуется определить параметры проводника шины, для этого проведем расчеты примерной площади платы:

S_пл = _{nколич. корпусов} * 3 * площадь корпуса =

При это примерная длина проводника l =  мм, ширина проводника b = мм, толщина t = мм.

R_ш = ρ*1/b*t= Ом

L_ш = 0.00029(lg(21/(t+b))+0.02235*(t+b)/l+0.5)= мкГн

С_р ≥ мкФ.

выберем С_р =  мкФ

Расчет схемы сброса и начальной установки

При включение питания, управляющий автомат должен перейти в начальное состояние и выполнить подпрограмму подготовки процессора к приему данных и выполнению операции. Такие же действия необходимо выполнить при кратковременном сбое напряжения питания. Для этого необходима схема, которая некоторое время, после включения питания, удерживала бы уровень логического «0» на входе синхронного сброса счетчика тактов, а так же на входах асинхронного обнуления регистров