Разработка цифрового устройства. Структурная схема устройства. Временные диаграммы работы устройства. Схема начальной установки, страница 4

Сопротивления обратной связи R3 и R4 выбираются исходя из рекомендаций для К-МОП интегральных микросхем - из диапазона 10 кОм - 10 МОм. Примем R3 = R4 = 100 кОм. В качестве этих сопротивлений выберем резисторы типа Р1-4 номиналом 100 кОм. Р1-4 - это постоянный, непроволочный, металлодиэлектрический резистор. Кварц BQ1 должен иметь частоту параллельного резонанса, соответствующую частоте генерируемых колебаний, т. е. 70 кГц. Выбираем кварцевый резонатор типа РК-168 с частотой параллельного резонанса 70 кГц и емкостью 20 пФ. Подстроечный конденсатор С3 для обеспечения настройки кварца на частоту параллельного резонанса должен иметь емкость, изменяющуюся в пределах (8-30) пФ. Этому удовлетворяет подстроечный конденсатор типа КТ4-28. Емкость конденсатора С1 для К-МОП микросхем равна 200 пФ. В качестве этой емкости берем конденсатор типа К10-50в номиналом 200 пФ. Это конденсатор керамический, многослойный, монолитный, низковольтный, с неорганическим диэлектриком. Разделительный конденсатор С4 должен иметь емкость, определяемую условием

 

Приняв , найдем, что емкость равна

Выберем в качестве С4 керамический, однослойный, дисковый конденсатор типа К10-19 номиналом 220 пФ.

В качестве логических элементов НЕ, использующихся в усилительных каскадах (DD1, DD5, DD6), берем инверторы микросхемы К564ЛН2.

2.2. СЧЕТЧИК-ФОРМИРОВАТЕЛЬ ОПОРНЫХ СИГНАЛОВ

Счетчик-формирователь, как уже было отмечено выше, должен выдавать пять двоичных последовательностей, каждая из которых соответствует определенному разряду. Таким образом, нам необходим пятиразрядный двоичный счетчик. Такие счетчики в состав 564-й серии не входят, но есть четырехразрядные счетчики. Поэтому придется строить пятиразрядный счетчик на основе двух четырехразрядных. Делается это следующим образом. Счетные входы С обоих счетчиков объединяются. Объединяются также входы сброса R. На вход разрешения счета V первого счетчика постоянно подается сигнал логической единицы, а на вход V второго счетчика - сигнал с выхода логического элемента 4И, на входы которого подаются четыре выходных сигнала первого счетчика (см. принципиальную схему, элементы DD2, DD3, DD11, DD13). Работает полученный пятиразрядный счетчик по следующему алгоритму. Исходная последовательность с генератора поступает на счетные входы С обоих счетчиков. Первый счетчик (DD2) начинает счет импульсов, а второй (DD3) оказывается заблокированным, так как на его вход V со схемы 4И-НЕ DD11 через инвертор DD13 подается уровень логического нуля. Процесс продолжается, пока первый счетчик не досчитает до пятнадцати. Досчитав до пятнадцати, первый счетчик выдаст на свои четыре выхода комбинацию из четырех единиц. Эти четыре единицы, поступив на схему 4И-НЕ, дадут в результате на выходе инвертора DD13 уровень логической единицы, который будет подан на вход V второго счетчика, тем самым разрешая тому производить счет. Далее второй счетчик начинает работать, а первый еще раз повторяет цикл счета с нуля. Таким образом формируются пять импульсных последовательностей, соответствующих пяти двоичным разрядам. Четырехразрядные счетчики содержатся в микросхеме К564ИЕ10 (в одной микросхеме два счетчика). Логический элемент 4И-НЕ - микросхема К564ЛА8, инвертор - К564ЛН2.

2.3. Схема начальной установки

Для приведения счетчиков и триггеров схемы в начальное нулевое состояние используется схема начальной установки, собранная на элементах R1, R2, C2, DD4, DD8, DD9. Резисторы R1 и R2 образуют делитель напряжения, конденсатор С2 необходим обеспечения требуемого времени задержки импульса начальной установки. Элементы DD8 и DD9 образуют выходной триггер. Обязательным является тот факт, что импульс сброса должен формироваться именно после того, как установилось напряжение питания, поэтому необходимо учесть время переходных процессов источника питания. При использовании в качестве источника питания гальванического элемента переходные процессы при установлении питания длятся не более 500 мс.