Аппаратные средства МПС. Карта распределения адресного пространства МПС. Расчет электрического сопряжения компонентов МПС, страница 13

При наличии логического «0» на входе D2(индикатор выбран) выходной транзистор буфера открывается и переходит в состояние насыщения. При этом напряжение на выходе близко к нулю и знакоиндикатор запитан. При поступлении логической «1» на D2 выходной транзистор запирается, разрывая катодную цепь знакоиндикатора, заставляя последний погаснуть. Зажигание конкретных  сегментов обеспечивают линии выходов регистров дисплея DSPA0-3, DSPB0-3. Поскольку ККД I_OH=0.4 мА, для обеспечения требуемого тока необходимы буферные элементы. В качестве буфера D3 выберем микросхему КР1533ЛА8(4 логических элемента 2И-НЕ) с параметрами: I_CC£3 мА; I_OL£8 мА[4]. D3 при этом выполняет функцию токового переключателя. Если выход D3 в состоянии «1», выходной транзистор заперт и весь ток течет по цепи U_CC—R2—HG1(VD2)—D1—GND. Если выход D3 в состоянии «0», напряжение на выходе недостаточно для отпирания светодиода, и ток стекает через коллектор выходного транзистора D3. Произведем расчет токоограничивающего резистора R2  в цепи сегмента индикатора либо светодиода  из условия максимально допустимого тока выходного тока буфера D2:

R2min=(U_CCmax-Uпр. мин.)/I_OL=(5.5-0)/3*10^-3»1.833 кОм.

Рассчитаем предельную мощность рассеяния на R2:

P=UCCmax²/R2min=5.5²/1833»0.017 Вт.

Выберем R2 c запасом 20%, тогда R: МЛТ-0.25-2.2кОм±5%.

Произведем расчет клавиатурной части ПУ. Выберем диод VD1. Найдем максимально допустимое прямое падение напряжения на диоде с учетом максимального выходного и входного напряжения логического «0» (диод не должен «мешать» передаче логического «0» с линии сканирования на линию возврата ККД):

U_{пр.макс(VD1)}=U_IH,RET-U_OL(D1)=1.4-0.45=0.95 В.

Прямой ток через диод, очевидно, ограничен максимальным выходным током линии сканирования и составляет I_OL=2.2 мА. Выберем в качестве VD1 германиевый диод ГД107Б с параметрами: Iпр.макс.=20 мА; Uпр.макс=0.4 В. Такое значение Uпр.макс. обеспечивает необходимый запас.

Рассчитаем требуемый номинал R1. Минимальное значение R2 определяется нагрузочной способностью линии сканирования ККД. Наихудшим случаем является изображенный на рис. 2.59, когда на 1 линию сканирования собираются токи от всех 8 резисторов, соединенных при этом параллельно. Запишем токовое условие  электрического сопряжения:

I_OL(D1)³ U_CCmax/(R2/8) +8*I_LL+I_IL(D1), откуда

R1_min=8*U_CCmax/(I_OL-8*I_LL-I_IL(D1))=8*5.5/(2.2*10^-3-8*100*10^-6-0.1*10^-3)»33.8кОм.

Выберем R1 с запасом 20%. Тогда R1: МЛТ-0.125-43 кОм.

Рис. 2.59. Структурная Функциональная схема ПУ.

2.7  Расчет электрического сопряжения компонентов МПС

В соответствии с заданием на курсовое пректирование произведем расчет электрического сопряжения компонентов МПС по цепям данных в соответствии со структурной схемой, приведенной в приложении 1. Расчет проведем согласно [6].

Для обеспечения электрического сопряжения компонентов МПС необходимо выполнение следующих условий:

где I_OLi, I_OHi, C_Llim–соответственно максимальный выходной ток низкого, высокого уровня и предельно допустимая емкость нагрузки i компонента,  I_ILj, I_IHj, C_j- входной ток низкого, высокого уровня и входная емкость j компонента,  I_LOLk, I_LOHk, C_Ok- токи утечки на выходе j компонента в состоянии высокого импеданса и выходная емкость этого компонента, I_Li, I_Hi, C_Li-реальные выходные токи и емкость нагрузки i элемента. Суммирование по j, k производится по всем компонентам, на входы или выходы которых нагружен i компонент.

Электрические параметры компонентов, необходимые для расчета электрического сопряжения, приведены в таблице 2.123.

Таблица 2.1213