ФВП. Формирователь выходных импульсов, который преобразует последовательность поступающую с счетчика в заданную импульсную последовательность. Схема может выполняться различными способами и на основе различных комбинационных цифровых устройств (логические элементы, мультиплексоры).
Схема приведена на рисунке 1.1. Временные диаграммы работы цифрового устройства приведены на рис.1.2.
Переход от функциональной схемы к структурной называется синтез. Основой для разработки принципиальной схемы устройства служит предварительно разработанная структурная схема (см. пункт 1 ).В соответствии с заданием на курсовую работу в ходе построения схемы устройства требуется использовать элементы транзисторно-транзисторной логики. ТТЛ элементы являются наиболее технологически отработанными и характеризуются:
- низкой стоимостью
- высоким быстродействием
- умеренным энергопотреблением
- высокой помехоустойчивостью
- высокой нагрузочной способностью
Исходя из этого, выбираем серию К155.
2.1 Генератор тактовых импульсов.
В цифровой технике в качестве генераторов прямоугольных импульсов используются логические элементы работающие в усилительном режиме и RC-цепи. Принцип действия таких генераторов основан на зарядно-разрядных процессах и пороговых свойствах логических элементов, такие автогенераторы называются мультивибраторами.
Мультивибратор представляет собой автогенератор, вырабатывающий прямоугольные импульсы. Как любой автогенератор, он состоит из двух основных частей - усилителя и положительной обратной связи. Схема автогенератора состоит из элементов R1, C1, на принципиальной схеме и логических элементах DD4.5 ,DD4.6, DD4.7.
Произведем расчет параметров рассмотренных элементов и выбор их типов.
Сопротивления R1 выбираются исходя из рекомендаций для ТТЛ интегральных микросхем - из диапазона 0.2 кОм – 1.5 кОм. Примем R1 = 1 кОм
Частоту задающего генератора можно рассчитать по формуле:
тогда емкость можем рассчитать
В качестве логических элементов НЕ, берем инверторы микросхемы К155ЛН1.
2.2. Формирователь опорных импульсов
Формирователь сигналов с приходом последующего импульса с задающего генератора формирует определенные комбинации таким образом, что через каждые тридцать тактов комбинации будут повторяться. Эта задача легко решается с использованием двоичного счетчика у которого коэффициент счета N=2n >30, где n ‑ разрядность счетчика. Нам подходит коэффициент счета, равный тридцати двум при n=5. Выберем счетчике типа К155Е7. Он является четырехразрядным, поэтому необходимо использовать два таких счетчика.
Данный счетчик работает по переднему фронту. В данной схеме присутствуют элементы R и C. Их можно рассчитать зная частоту генератора:
где t
- импульсы такой же
длительности, как поступают с генератора
-это
постоянная времени
R выбираем исходя из рекомендаций для ТТЛ (R лежит в пределах (0,2-1,5) кОм) выберем R=1кОм. В качестве этого сопротивления выберем резистор типа МЛТ номиналом 1кОм..
Тогда С можем рассчитать:
2.3. Схема начальной установки.
Для приведения счетчиков и триггеров схемы в начальное нулевое состояние используется схема начальной установки. Рассчитаем параметры этой схемы. Значение сопротивления R2=1кОм, а значение сопротивления R3 выбираем из условия R3>R2. (R3=2кОм).
Емкость С2 выразим из формулы:
Значение найдем
из выражения для длительности времени задержки:
tзд=
Здесь tзд=
(tвкл=10мс-время включения) Получаем tзд=5мс.
Теперь можно найти емкость С2:
.
2.4 ФОРМИРОВАТЕЛЬ ВЫХОДНЫХ ИМПУЛЬСОВ
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.