Анализ безопасных микроэлектронных схем железнодорожной автоматики. Краткие сведения из теории, страница 11

2.2 Подключение контрольных приборов к исследуемой схеме

   Рассмотрим пример подключения к схеме различных контрольных приборов.

Рисунок 6. Подключение контрольных приборов

Следует учесть, что данное подключение приведено лишь как образец работы с приборами.

3. Индивидуальное задание

Создать и исследовать на безопасность схему УСО с умножителем напряжения.  Добиться её работоспособности. Исследовать отказы  транзистора VT2 (возможные смотри в л.р. №1) и их влияния на схему.

4. Порядок выполнения работы

1.  Изучить теоретические сведения.

2.  Запустить на ЭВМ пакет Electonics Workbench.

3.  Собрать схему УСО согласно заданию. Начальные значения элементов:   C1=...=C6=200 мкФ, R1=R4=1 кОм, R2=R3=R5=10 Ом, R6=R7=100 Ом.

4.  Дополнить идеальную схему элементами, отражающими реальные параметры либо заменить идеальную модель элемента на любую реальную.

5.  Дополнить схему элементами, эмулирующими отказы и сбои, контрольными приборами.

6.  Включить схему и провести исследование.

6.1.  Пронаблюдать работу исправной схемы и записать несколько показаний приборов, зарисовать осциллограммы.

6.2.  Имитировать отказ согласно заданию,

6.3.  Пронаблюдать реакцию схемы, записать показания приборов и зарисовать осциллограммы (несколько значений).

6.4.   Изучив работу схемы при отказе, подобрать элементы С1–С6  и R1, R4 таким образом, чтобы обеспечивалась безопасная работа схемы, а именно время включения реле Т_ВКЛ и время выключения реле Т_ВЫКЛ имели значение: Т_ВКЛ£0,5 c, Т_ВЫКЛ£0,5 с.

6.5.   Завершив исследование, выключить схему

7.  Закрыть пакет Electronics Workbench. По желанию сохранить построенную схему под именем lab6????, где ???? – любой персональный идентификатор.

8.  Оформить отчёт, указывая показания приборов в виде таблиц, осциллографа – в виде графиков. Сделать выводы по безопасности схемы УСО с умножителем напряжения.

5. Содержание отчета

Название и цель лабораторной работы, вариант задания, схема и её описание согласно варианту, перечень имитированных отказов, соответствующие им таблицы показаний приборов и осциллограммы, выводы по работе.

Л а б о р а т о р н а я  р а б о т а  № 7

Исследование мажоритарной безопасной схемы

включения исполнительного реле

Ц е л ь  р а б о т ы.Изучить мажоритарную схему включения исполнительного реле.

1. Краткие сведения из теории.

В микроэлектронных системах ЖА применяются также мажоритарные УСО.

Мажоритарная схема приведена на рисунке 1. В такой схеме, реализующей мажоритарную функцию 2 v 3, при синхронном поступлении импульсных сигналов на входы 1–3 заряжаются конденсаторы С1–С3 в течение времени действия входных импульсов. Во время паузы они разряжаются на светодиоды оптопар VO1 и VO2 через резисторы R1 и R2. При этом напряжение, воздействующее на них, равно сумме напряжений на конденсаторе и источнике питания. В результате этого фототранзисторы оптопар VO1 и VO2 переключаются и формируют импульсы, поступающие на вход преобразователя полярности (элементы C4, C5, VD6, VD7). Поляризованное реле ИР притягивает якорь.

При отсутствии импульсов на двух входах из трёх (например, 1 и 2) на светодиоды воздействует напряжение заряда конденсаторов, приблизительно в два раза меньшее. В результате оптопары не переключаются, и ИР отпускает якорь. Для обеспечения безопасного функционирования схемы используются функции дифференцирования, удвоения напряжения и гальванической развязки.

Временная диаграмма работы схемы при трёх активных входах изображена на рисунке 2.1 , при двух — на рисунке 2.2 .

Рисунок 1. Схема мажоритарного УСО

Рисунок 2.1. Временная диаграмма работы УСО при трёх активных входах

Рисунок 2.2. Временная диаграмма работы УСО при двух активных входах

2. Порядок анализа безопасности схем

Основной порядок анализа схем рассмотрен в лабораторной работе №1.