Рис.1.2. Временные диаграммы работы устройства. UЗГ - выход ЗГ, U1 - U5 - выходы счетчика, Uвых 1 - Uвых 5 - выходы формирователя
2.РАЗРАБОТКА И СИНТЕЗ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА
Задача разработки и синтеза принципиальной схемы является одной из главных задач общей разработки устройства. Принципиальная схема включает в себя все элементы и компоненты проектируемого устройства и показывает, каким образом они взаимосвязаны друг с другом, что дает возможность приступить непосредственно к физической реализации изделия. Основой для разработки принципиальной схемы устройства служит предварительно разработанная структурная схема (см. пункт 1), в которой представлены в самом общем плане основные функциональные блоки устройства и принципы их взаимосвязи. В ходе разработки принципиальной схемы производится детальная разработка и синтез каждого функционального блока, входящего в структурную схему, вплоть до подбора типов микросхем и дискретных элементов и расчета их параметров. Разработанные блоки соединяются между собой с учетом того, каким образом эти соединения производятся в структурной схеме. Синтезированная таким образом принципиальная схема цифрового устройства приведена в приложении (стр. 20). В соответствии с заданием на курсовую работу в ходе построения схемы устройства надлежит использовать в качестве базовых элементы К-МОП технологии. Исходя из этого, выбираем серию К564, все используемые в устройстве микросхемы будут принадлежать этой серии. Микросхемы данной серии имеют ряд достоинств, главными из которых являются довольно высокое быстродействие и сравнительно малая мощность, потребляемая от источника. Проведем разработку и синтез каждого устройства схемы в отдельности.
2.1. ЗАДАЮЩИЙ ГЕНЕРАТОР
В качестве задающего генератора будем использовать мультивибратор, собранный на основе логических элементов НЕ. Мультивибратор представляет собой автогенератор, вырабатывающий прямоугольные импульсы. Как любой автогенератор, он состоит из двух основных частей - усилителя и положительной обратной связи. В данной схеме усилительная часть выполнена на базе инверторов, а обратная связь замыкается через резисторы. Схема автогенератора состоит из элементов DD1, DD5, DD6, BQ1, R3, R4, C1, C3, C4 на принципиальной схеме. Для данного генератора в целях повышения устойчивости работы выбрана двухкаскадная схема усилительной части, выполненная на инверторах DD1 и DD5. Обратная связь первого каскада замыкается через резистор R3, второго - через R4. Усилительные каскады включаются в схеме автогенератора через разделительный конденсатор C4. В соответствии с заданием на курсовую работу генератор должен обладать высокой стабильностью частоты колебаний. Высокая стабильность импульсов подразумевает тот факт, что их частота с течением времени изменяется весьма незначительно. Параметр нестабильности при этом должен составлять порядка 10-4 - 10-5. Таким условиям удовлетворяет схема генератора с кварцевым резонатором. Кварцевый резонатор (кварц) - это электромеханический аналог колебательного контура, работающий на принципе механического резонанса и обеспечивающий высокую селективность. Благодаря высокой добротности кварца и его хорошей избирательности и обеспечивается высокая стабильность частоты. Для регулировки режима работы кварца используется подстроечный конденсатор С3. Он обеспечивает поддержание требуемого режима, не позволяя резонатору уйти с частоты параллельного резонанса. Конденсатор С1 включается в схему с целью устранения паразитных колебаний, которые возникают при частоте генерации менее 1 МГц.
Произведем расчет параметров рассмотренных элементов и выбор их типов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.