Типовые расчёты - тип логики Т-ТТЛ (вар 16)

Посмотреть архив целиком

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

3

ШИФР ЗАДАНИЯ 4

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ГПИ 5

РАСЧЁТ ГЕНЕРАТОРА ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСА(ГТи) 6

РАСЧЁТ ГЕНЕРАТОРА ПЕРИОДА(ГТ) 9

РАСЧЁТ УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ 10

РАСЧЁТ БЛОКА ЗАДЕРЖКИ 11

ИНТЕГРАЛЬНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ 12

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА 15

ЛИТЕРАТУРА 16
























ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по курсу "Электронные цепи и микросхемотехника"

Спроектировать гненератор прямоугольных импульсов (ГПИ), либо генератор импульсов линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН). Спроектировать стабилизатор напряжения, обеспечивающий питание генератора импульсов. Использовать интегральные СН. Eпит при нестабильности напряжения сети +,- 20%.


Генератор прямоугольных импульсов.

Спроектировать генератор прямоугольных импульсов, обеспечивающий в нагрузке (Rн,Сн) амплитуду рабочих импульсов, регулируемую в пределах 0 - Uвых m. Длительность импульсов должна регулироваться и находиться в пределах Tи min - Tи max. Период следования импульсов регулируется и находится в пределах T min - T max. Обеспечить длительность переднего и заднего фронтов импульса не более tф. Форма напряжения рабочего импульса и его амплитуда могут быть согласованы с консультантом. Генератор (за исключением УМ) выполняется с использованием стандартных логических элементов (ЛЭ) ТТЛ, либо КМОП однотипных для всего генератора, либо таймеров (формирователей) на основе ТТЛ и ЛЭ ТТЛ (Т-ТТЛ) или таймеров (формировате-

лей) на основе КМОП и ЛЭ КМОП (Т-КМОП).


Генератор импульсов линейно-изменяющегося напряжения.

Спроектировать ГЛИН, обеспечивающий в нагрузке (Rн) амплитуду рабочих импульсов, регулируемую в пределах 0 - Uвых m. Длительность импульсов должна регулироваться и находиться в пределах Tи min - Tи max. Период следования импульсов регулируется и находится в пределах T min - T max. Обеспечить длительность фронта спада импульса не более tф. Форма напряжения рабочего импульса и его амплитуда могут быть согласованы с консультантом. Генератор (за исключением УМ) выполняется с использованием стандартных логических элементов (ЛЭ) ТТЛ, либо КМОП однотипных для всего генератора, либо таймеров (формирователей) на основе ТТЛ и ЛЭ ТТЛ (Т-ТТЛ) или

таймеров (формирователей) на основе КМОП и ЛЭ КМОП (Т-КМОП). Для ГЛИНа также допускается использование операционных усилителей (ОУ).






















ШИФР ЗАДАНИЯ




16. Сметанин 1 2 - 3 5 5 2 6 5 2 3 3 З



Данные:


Uвыхm = 5 В

Полярность импульса «-»

Tиmin = 100 мкс

Tиmax/Tumin = 15

tф/ Tumin = 0.07

Rн = 0.3 кОм

Сн = 3000 пф

Tmin/ Tumax = 15

Tmax/ Tmin = 10

Тип логики Т-ТТЛ

, %Епит=0,003


Tиmax=1500 мкс

tф=7 мкс

Tmin=22500мкс

Tmах=225000мкс
























СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ГПИ



Осциллограммы в различных точках нашей структурной схемы:





Каждое устройство выполняет следующие функции:

  • Мультивибратор (ГТ) генерирует прямоугольные импульсы с регулируемым периодом следования для запуска ждущего мультивибратора

  • Ждущий мультивибратор (ГТи) формирует прямоугольный импульс с заданной длительностью

  • Усилитель мощности формирует импульс с заданной амплитудой.

С выхода усилителя УМ должен быть снят сигнал,удовлетворяющий требованиям к сигналу расчитываемого генератора прямоугольных импульсов.


Между генератором периода и генератором длительности будет использована схема задержки.

Для стабилизации выходного напряжения будет использован интегральный стабилизатор напряжения.









РАСЧЁТ ГЕНЕРАТОРА ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСА(ГТи)


Генератор периода в настоящей работе будет выполнен на двух интегральных микросхемах ТТЛ серии 155.(К155АГ1).


Краткое описание микросхемы К155АГ1:


Процесс формирования импульса



Микросхема К155АГ1— одноканальный ждущий мультивибратор. Он формирует калиброванные импульсы с хорошей стабильностью длительности. Мультивибратор содержит внутреннюю ячейку памяти — триггер с двумя выходами 6 и 1. Поскольку оба вы­хода имеют наружные выводы , разработчик по­лучает от микросхемы парафазный сформированный импульс. Триггер имеет три импульсных входа логического управления (установки в ис­ходное состояние) через элемент Шмитта. Вход 05 (активный перепад —

положительный) дает прямой запуск триггера, входы 03, 04— инверсные (активный перепад —

отрицательный). .

Сигнал сброса, т. е. окончания импульса в триггере, формируется с помощью RC-звена: времязадающий конденсатор C подключается между выводами микросхемы 10 и 11, резистор R включается от вы­вода 09 к положительной шине питания 5В.

Мультивибратор АГ1 нельзя перезапустить, пока не истекло время Т. Запущенный мультивибратор нечувствителен ко входным сигна­лам 03, 04 и 05. Входная схема с триггером Шмитта обеспечивает на­дежный запуск (по входу 05) при медленно нарастающем напряжении запуска (например, даже при скорости нарастания фронта запуска 1 В/с). Помехоустойчивость по входам— 1,2, по питанию— 1,5 В.


Управление микросхемой К155АГ1:


При любых комбинациях статических сигналов на входах 3, 4 и 5 одновибратор находится в стабильном состоянии при котором /.


Реакция на перепады напряжения приведены в таблице:


Таблица управления микросхемой К155АГ1



Функциональная схема микросхемы К155АГ1



Рассмотрим ограничения , накладываемые на внешние R, C компоненты. Rmin снизу ограничивается максимально допустимым током базы транзистора VT1. В технических условиях указано Rmin=1.6кОм, что соответствует току базы транзистора VT1 равному приблизительно 2.7мА. Rmax сверху ограничивается требованием обеспечения насыщенного режима транзистора VT1. В технических условиях указано, что Rmax=30кОм. Емкость конденсатора С должна быть меньше или равна 1000мкФ, причём допускается применение электролитических конденсаторов.

Длительность выходного импульса можно определить по формуле:

Значения R определяется одним из вариантов включения внешних компонентов, представленных на следующем рисунке:


Варианты включения ИС К155АГ1


В данной работе будет использоваться схема включения внешних компонентов, которая представлена на рис б). В данном случае в качестве резистора R используется внешний резистор R1 последовательно включенный со встроенным резистором R4=2кОм R=R1+R4. Очевидно, что с учетом сформулированных выше ограничений для данного варианта получим R1min=1.6кОм; R1max=38кОм.



Одновибратор будет выглядеть следующим образом:

D1

Расчёт ЖМВ:




Итак , чтобы получить импульс заданной длительности необходимо взять =90.17нФ, кОм, кОм




























РАСЧЁТ ГЕНЕРАТОРА ПЕРИОДА(ГТ)


Структурная схема приведена на рисунке: два ждущих мультивибратора соединены так, что выход первого подключен ко входу второго, а выход второго ко входу первого.

Удобно для этой цели использовать те же микросхемы К155АГ1.