Каталог :: Программирование и комп-ры

Курсовая: Проектирование заторможенного мультивибратора

      ЗАДАНИЕ
     
     
     ВАРИАНТ № 6 (16)
              ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОГО               
                      УСТРОЙСТВА   №1                       
                                                                   
                                                                   
      
Спроектировать на базе интегральных логических элементов (далее ИЛЭ) серии
К155 заторможенный мультивибратор, автоколебательный мультивибратор,
электронный   ключ  на  базе высокочастотного  транзистора, выбрать
управляющий   триггер серии К155 и двоичный счетчик  на   триггерах,
комбинационные  схемы   на   базе  ИЛЭ  серии   К155.
     
Автоколебательный мультивибраторЗаторможенный мультивибраторСчётчик

TU2, мкс.

UПФ/UЗФ

Т

tU2 мкс.

UПФ/UЗФ

K

кол - во импульсов

6

0.791210.7960
Электронный ключ на транзисторе

t,

не менее

мкс.

U,

В

E00000

В

t,

град.

max

t,

мкс.

C

ключа

пФ

384

5

1,5

60

3

10

tU1 — длительность выходных импульсов мультивибратора. UПФ — напряжение переднего фронта импульса._ UЗФ — напряжение заднего фронта импульса. tU2 — длительность выходного импульса заторможенного мультивибратора. К — коэффициент пересчёта счётчика. t---длительность импульса на выходе ключа. U— амплитуда выходного импульса. E — напряжение базового смещения. t град max---максимальная температура окружающей среды. t---фронт выходного импульса. C---ёмкость нагрузки ключа. Uо.выпр. - номинальное выпрямленное напряжение выпрямителя (входное напряжение стабилизатора); Iо.max.выпр.- максимальный ток выпрямителя;max Iо.min.выпр.- минимальный ток выпрямителя; amin- относительное отклонение напряжения в сторону понижения; amax- относительное отклонение напряжения в сторону повышения; Kп.выпр- коэффициент пульсации напряжения на выходе выпрямителя; Kп.ф. - коэффициент пульсации напряжения на выходе сглаживающего фильтра должен быть в 10 раз меньше. В структурную схему входят следующие функциональные блоки: 1- заторможенный мультивибратор ЗМ; 2- RS-триггер; 3- электронный ключ на биполярном транзисторе; 4- схема сопряжения ключа со схемой включения стабилизатора постоянного напряжения; 5- понижающий трансформатор; 6- выпрямитель; 7- сглаживающий фильтр; 8- стабилизатор компенсационного типа для питания автоколебательного мультивибратора; 9- автоколебательный мультивибратор на интегральных логических элементах (ИЛЭ); 10-двоичный суммирующий счетчик; 11-комбинационная схема КС1, определяющая какое количество импульсов должен подсчитать двоичный счетчик; 12-комбинационная схема КС2, управляющая передачей содержимого счетчика на выходную шину данных BD; 13-стабилизатор компенсационного типа для питания остальных цифровых схем устройства. Принцип действия . Автоматическое устройство 3 после включения должно сформировать питающие схемы напряжение и под управлением запускающего импульса сгенерировать последовательность прямоугольных импульсов в заданными параметрами. Количество импульсов задается параметром К счетчика. Результат работы устройства может быть выведен на схему индикации или на какое-либо исполнительное устройство через шину данных BD. Устройство работает следующим образом. При включении автоматического устройства напряжение сети ~220 B подается на силовой понижающий трансформатор 5, выпрямляется выпрямителем 6, сглаживается фильтром 7 и подает на вход стабилизатора мультивибратора 8 и стабилизатора напряжения для питания всех цифровых микросхем устройства (блок 13). Напряжение питания подается на все блоки схемы, кроме мультивибратора. Запускающий импульс переводит RS-триггер управления 2 в нулевое состояние и гасит суммирующий двоичный счетчик 10 сигналом R и запускает заторможенный мультивибратор 1. Выходной сигнал RS-триггера открывает электронный ключ 3 на выходе которого появляется выходное напряжение равное нулю. Это напряжение с помощью устройства сопряжения 4 формирует сигнал включения стабилизатора мультивибратора 8. Автоколебательный мультивибратор 9 начинает генерировать последовательность прямоугольных импульсов с заданными параметрами, которые подсчитываются суммирующим двоичным счетчиком 10. Двоичный код счетчика анализируется комбинационной схемой КС1 (блок 11), и как только этот код станет равным заданному числу К, вырабатывается единичный управляющий сигнал, который переключает RS-триггер в нулевое состояние. При этом ключ закрывается, устройство сопряжения 4 формирует напряжение +2В, которое отключает стабилизатор напряжения 8 и мультивибратор, счетчик фиксируется в последнем состоянии, а результат счета через комбинационную схему КС2 (блок 12) выводятся на шину данных BD. В таком состоянии автоматическое устройство будет находиться до прихода следующего запускающего импульса. Uо.выпр. - номинальное выпрямленное напряжение выпрямителя (входное напряжение стабилизатора); Iо.max.выпр.- максимальный ток выпрямителя;max Iо.min.выпр.- минимальный ток выпрямителя; amin- относительное отклонение напряжения в сторону понижения; amax- относительное отклонение напряжения в сторону повышения; Kп.выпр- коэффициент пульсации напряжения на выходе выпрямителя; Kп.ф. - коэффициент пульсации напряжения на выходе сглаживающего фильтра должен быть в 10 раз меньше. 1.Заторможенный мультивибратор с резистивно-емкостной обратной связью на элементах. И - НЕ 1.1 Общие сведения. Принцип действия. Методика расчёта. Мультивибратор — это простой релаксационный генератор прямоугольных импульсов, к которым не предъявляют жёстких требований по параметрам. Используется положительная обратная связь. Есть два вида возбуждения : жёсткое и мягкое. При жёстком — оба плеча в одинаковом состоянии (нет генерации). Заторможенный мультивибратор (далее, как ЗМ) предназначен для формирования прямоугольного импульса с заданной амплитудой и длительностью в ответ на один запускающий импульс. ЗМ можно получать из соответствующих автоколебательных мультивибраторов (далее, как АМ) путем замены одной из ветвей резистивно-емкостной обратной связи цепью запуска. Длительность импульса запуска, с одной стороны, должна быть достаточной для переключения ИЛЭ, т.е. больше суммарной задержки их переключения (t01 зд или t10 зд). С другой стороны, длительности формируемого импульса tU. В противном случае мультивибратор во время действия запускающего импульса будет в неопределённом состоянии. ЗМ с резистивно-емкостной обратной связью на ИЛЭ И-НЕ ТТЛ получается из АМ (рис.1.1) путём исключения, например, конденсатора С2, резистора R 2 и диода VD2. При этом резистивно-емкостная обратная связь заменяется непосредственной связью выхода ИЛЭ DD1.2 с одним из входов ИЛЭ DD1.2. Запускающие импульсы отрицательной полярности с амплитудой Uвх »Eвых, подаётся на свободный от триггерного включения вход ИЛЭ DD1.1. В исходном состоянии ИЛЭ DD1.1 и DD1.2 находятся в нулевом и едином состояниях соответственно. Под действием запускающего импульса (t=t ) логических элементов изменяют свои состояния на противоположные, времязадающий конденсатор начинает заряжаться через выход ИЛЭ DD1.1 и резистор R. Напряжение Uвх2 на выходе ИЛЭ DD1.2 при этом экспоненциально изменяется от Emax, стремясь к нулю. Формирование рабочего импульса длительностью tU заканчивается при Uвх2 (tU )=U1n (t=t ), так как дальнейшее уменьшение входного напряжения приводит к увеличению выходного напряжения ИЛЭ DD1.2. При t > t2 в мультивибраторе развивается регенеративный процесс, по окончании которого ИЛЭ возвращается в исходное состояние, а напряжение Uвх2 уменьшается скачком от U 1n до (U1n - E1вых). Далее мультивибратор в два этапа возвращается в исходное состояние. Сначала конденсатор С разряжается через смещенный в прямом направлении диод VD, а затем, после запирания диода, конденсатор перезаряжается входным вытекающим током Iвх ИЛЭ DD1.2, а напряжение Uвх2 стремиться к значению U. Если пренебречь временем разряда С через диод VD, то tB (R || R )*С* ln [ 10 + ]. Длительность импульса равна: tU2 = (R + R)*С * ln Если период запускающих импульсов Т > tU + tB, то мультивибратор успеет восстановиться. Для получения почти прямоугольной формы выходных импульсов заторможенного мультивибратора при Т >= tU + t B сопротивление времязадающего резистора R выбирается таким образом: R < R1вх *[(I1вх * R1вх / U0n) - 1] 1.2 Расчёт заторможенного мультивибратора. Произведём расчёт заторможенного мультивибратора на ИЛЭ И - НЕ серии К155(стандартной). Основные параметры серии К155:
Параметры Параметры

I1ВХ,

- 0,8

R1ВХ, кОм

10

I0ВХ,

0

R0ВХ, кОм

Ґ

E

4,2

R, Ом

200

E

0

R, Ом

0

U , В не менее

U ,В не более

2,4

0,4

K, не менее

UВХ MAX, В

8

5,5

U

1,5

UВХ MIN, В

- 0,4

U

0,5

I MAX, mА

10

U ,В

1

f MAX, МГц

10

PПОТ, мВт, не более

Проверяем условие: R < R1ВХ*[(I 1ВХ * R1ВХ / U0П)-1]-1=666,7(Ом) (1.1) Uпф/Uзф=R=752,38(Ом) R не удовлетворяет условию (1.1) Берем Uпф/Uзф=0,76 Ю R=633,33(Ом) Из шкалы номинальных значений берём R=620(Ом) Найдём ёмкость конденсатора С: tU2 = (R + R)*С * ln С = = = = =1,626*10(Ф) Выбираем С =1,5*10-9 (Ф) Рассчитаем время восстановления мультивибратора: tB (R || R )*С* ln [ 10 + ] = =(1,613*10+5*10)*1,5*10*ln[10+] = =1,383*10(c) Общая характеристика: Резистор: R = 620 Ом, тип МЛТ, номинальная мощность Р =.........Вт, предельное напряжение -.........В Конденсатор: С = 1,5 пФ, тип......., предельное напряжение -.........В. 2. Автоколебательный мультивибратор на базе ИЛЭ И -НЕ. 2.1 . Общие сведения. Принцип действия. Методика расчёта. Автоколебательный мультивибратор (далее АМ) генерирует последовательность прямоугольных импульсов с заданной длительностью, амплитудой и частотой повторения. Рассмотрим методику проектирования АМ с перекрёстными резисторно - ёмкостными обратными связями на элементах И – НЕ. В состав мультивибратора входят: два инвертора на двухвходовых ИЛЭ И - НЕ DD1.1 и DD1.2, резисторы R 1 и R2, конденсаторы C1 и C (рис.2.1). При использовании m - входовых ИЛЭ И - НЕ ТТЛ (m -1) незадействованных входов подключается к источнику питающего напряжения через резистор 1 кОм или объединяются все m входов (при m 3), т.к. объединение входов при m > 3 приводит к снижению входных сопротивлений элементов (в m раз). При заземлении хотя бы одного из входов ИЛЭ будет постоянно находиться в единичном состоянии. При работе мультивибратора в автоколебательном режиме инверторы DD1.1 и DD1.2 поочерёдно находятся в единичном и нулевом состояниях. Время пребывания инверторов в нулевом или единичном состоянии определяется временем заряда одного из конденсаторов С1 или С2. Если ИЛЭ DD1.1 находится в единичном состоянии, а DD1.2 в нулевом (t =0), то конденсатор С 1 заряжен током, протекающим через выход ИЛЭ DD1.1 и резистор R1 . Этот ток, как и входной ток ИЛЭ DD1.2,пренебрежимо мал и не оказывает существенного влияния на процесс заряда конденсатора. По мере заряда конденсатора C1, входное напряжение UВХ2 инвертора DD1.2 уменьшается по экспоненциальному закону с постоянной времени t1 , стремясь к нулевому уровню. Когда напряжение UВХ2 достигнет порогового напряжения U , ниже которого дальнейшее уменьшение входного напряжения приводит к уменьшению выходного напряжения инвертора ТТЛ, в мультивибраторе развивается регенеративный процесс, при котором состояния элементов DD1.1 и DD1.2 изменяются на противоположные (t = t1). Скачкообразное уменьшение выходного напряжения UВЫХ1 вызывает уменьшение входного напряжения UВХ2, что приводит к быстрому разряду конденсатора C1, а затем к его перезаряду вытекающим током DD1.2 через резистор R1. Входное напряжение UВХ2 при этом возрастает до значения UВХ (t), определяемого моментом окончания процесса заряда конденсатора C2 с постоянной времени t2 в противоположной ветви мультивибратора (t= =t2 ). Таким образом, процессы периодически повторяются, и на выходах ИЛЭ DD1.1 и DD1.2 формируется два изменяющихся в противофазе импульсных напряжения с длительностями t U1 и t U2. Так как на протяжении всего времени заряда конденсатора С21 ) и перезаряда конденсатора С12) ИЛЭ DD1.2 (DD1.1) должен находится в единичном состоянии, его входное напряжение UВХ2 (UВХ1) не должно превышать порогового уровня U , следовательно, сопротивление времязадающего резистора R1 (R 2) должно быть достаточно малым. При этом необходимо вычислить минимальное и максимальное значение резисторов R1 и R2. Максимально допустимое значение резистора вычисляется по следующему неравенству: R < R1ВХ *[( I1ВХ * R1ВХ / U) - 1] - 1 (2.1) Если при выборе сопротивления навесных резисторов R1 и R2 ограничиваться выражением (2.1), то при определённых условиях в мультивибраторе может наступить жёсткий режим возбуждения, когда после включения источника питающего напряжения оба инвертора оказываются в единичном состоянии. Для устранения такого режима необходимо выполнить условие: R > R1ВХ * [( I1ВХ*R1ВХ / U- 1] - 1 (2.2) При выполнении (2.2) рабочие точки обоих ИЛЭ оказываются на динамических участках передаточных характеристик и, следовательно, даже небольшое различие в коэффициентах усиления К приводит к одному из двух квазиустойчивых состояний, когда на выходе одного ИЛЭ устанавливается высокий уровень выходного напряжения, а на выходе другого — низкий. Самовозбуждение мультивибратора в этом случае будет мягким. Длительности импульсов на выходе мультивибратора можно определить по следующим выражениям: t (R1 + R1ВЫХ)*С1*ln t(R2 + R1ВЫХ)* С2* ln Выходные импульсы рассматриваемого мультивибратора по форме близки к прямоугольным. Отношение амплитуд переднего и заднего фронтов выходного напряжения определяется соотношением: UПФ / UЗФ = R / (R + R) где R = R1 для ИЛЭ DD1.1., R = R2 для ИЛЭ DD1.2. Скважность генерируемых импульсов: Q = 1 + tU2 / tU1 Если t =t ,то C=C. 3.2. Расчёт автоколебательного мультивибратора. Произведем расчёт автоколебательного мультивибратора на ИЛЭ И - НЕ серии К155: Проверяем условия : R < R1ВХ*[(I 1ВХ * R1ВХ / U)-1] = 230,47(Ом) R > R1ВХ*[(I 1ВХ * R1ВХ / U)-1]-1 = 666,67(Ом) Uпф/Uзф= 0,79= R / (R + 200) R - 0,79*R = 0,79*200 R = 752,38 (Ом) Условия выполняются. Выбираем из шкалы номинальных значений R = 750 Oм. Рассчитаем ёмкость конденсаторов. Т.к. t =T - t=12-6=6=t ,то мультивибратор симметричный, и C =C C= = = =6,76*10(Ф) Выбираем из шкалы номинальных значений C = C= 6,8*10Ф. 3. Электронный ключ на транзисторе. 3.1. Общие сведения. Принцип действия. Электронный ключ –основной функциональный узел дискретной схемотехники для переключения токов или потенциалов на нагрузке. [] В импульсных устройствах очень часто требуется коммутировать (включать и выключать) электрические цепи. Эта операция выполняется бесконтактным способом с помощью транзисторных ключей. Ключевые схемы используются для построения генераторов и формирователей импульсов , а также различных логических схем цифровой вычислительной техники. Ключ выполняет элементарную операцию инверсии логической переменной и называется инвертором. В статическом режиме ключ находится в состоянии «включено» (ключ замкнут), либо в состоянии «выключено» (ключ разомкнут). Переключение ключа из одного состояния в другое происходит под воздействием входных управляющих сигналов : импульсов или уровней напряжения. Простейшие ключевые схемы имеют один управляющий вход и один выход. Основу ключа составляет транзистор в дискретном или интегральном исполнении. В зависимости от состояния ключ шунтирует внешнюю нагрузку большим или малым выходным сопротивлением. В этом и заключается коммутация цепи, производимая транзисторным ключом. Основными параметрами ключа являются : --быстродействие, определяемое максимально возможным числом переключений в секунду ; для интегральных ключевых схем оно составляет миллионы коммутаций ; --длительность фронтов выходных сигналов ; --внутренние сопротивления в открытом и закрытом состоянии ; --потребляемая мощность ; --помехоустойчивость, равная уровню помехи на входе, вызывающей ложное переключение ; --стабильность пороговых уровней, при которых происходит переключение ; --надежность работы в реальных условиях старения радиодеталей, изменения источников питания и т.д. В ключевых схемах в общем случае используются все основные схемы включения транзисторов: с общей базой (ОБ), с общим коллектором (ОК), ключ-«звезда», с общим эмиттером (ОЭ). Наибольшее применение получили транзисторные ключи по схеме с ОЭ. Статические характеристики. Поведение ключа в статическом режиме определяется выходными I и входными I характеристиками транзистора по схеме с ОЭ. На выходных характеристиках выделяются три области, которые определяют режим отсечки коллекторного тока, активный режим и режим насыщения ключевой схемы. Область отсечки определяется точками пересечения линии нагрузки R с самой нижней кривой семейства выходных характеристик с параметром I = - I. Этой области соответствует режим отсечки, при котором: --транзистор закрыт, т.к. оба его перехода смещены в обратном направлении U>0, U<0 --напряжение U= - E+I*R - E --ток коллектора минимален и определяется обратным (тепловым) током коллекторного перехода I =I --ток базы I= - I,а ток эмиттера I=0 --сопротивление транзистора постоянному току наибольшее R = 100 кОм. Активная область расположена между нижней кривой коллекторного тока и линией насыщения. Этой области соответствует активный нормальный режим, при котором эмиттерный переход смещен в прямом направлении, а коллекторный -- в обратном: U<0,U>0 Ток коллектора I=B*I+(B+1)I=B*I+I ; I=(B+1)I. Где B – коэффициент усиления базового тока в схеме с ОЭ. Область насыщения определяется точками пересечения линии нагрузки с линией насыщения. Этой области соответствует режим насыщения. При котором: --транзистор открыт, т.к. оба его перехода смещены в прямом направлении U<0,U<0 --напряжение U и U насыщенного транзистора составляет доли вольта --максимальный ток транзистора (ток насыщения) I , практически не зависит от параметров транзистора I= (3.1) --сопротивление транзистора постоянному току минимально (десятки ом) r= Коллекторный ток насыщения достигается при граничном токе базы I == . (3.2) Глубина или степень насыщения транзистора определяется коэффициентом насыщения S S=. 3.2. Расчёт транзисторного ключа. Расчёт ключей производится с целью обеспечения статического и динамического режимов, при которых в заданном диапазоне происходит надёжное включение и выключение транзистора с требуемым быстродействием. Выбор типа транзистора. Тип транзистора выбирается исходя из заданного быстродействия, необходимой амплитуды выходного напряжения, температурного диапазона работы. Выбираем тип транзистора КТ315А. Iдоп=100 мА IмкА (при 20) f МГц C пФ B=55 Выбор источника коллекторного питания. Значение источника E выбирают по заданной амплитуде U выходного напряжения E=(1,11,2)*U=(1,11,2)*5=5,56 (B), При этом должно выполнятся неравенство EUдоп=20 (В), Выбираем E =5,7 B. Коллекторный ток насыщения. Величина тока I ограничена с двух сторон 20*IIIдоп, где I -обратный ток коллекторного перехода при t; Iдоп=допустимый ток коллектора в статическом режиме (в состоянии длительного включения). Можно рекомендовать I=0,8*Iдоп=0,8*100*10=80*10(А) (3.3) Определение коллекторного сопротивления. Величина коллекторного сопротивления находится из (3.1),(3.3): R===71,25 (Ом) Выбираем R=75 Ом. Обратный ток коллекторного перехода определяется при максимальной температуре t по формуле I =I(20) *2, Где I(20)-обратный ток коллекторного перехода при 20. Сопротивление резистора R выбирается из условия получения режима отсечки закрытого транзистора при максимальной температуре. R==9735 (Ом) Выбираем R=9,1 (кОм) Ток базы I. Базовый ток ,при котором транзистор заходит в режим насыщения, вычисляется по формуле (3.2) с учётом, что коэффициент усиления B=B I= (мА) Сопротивление резистора R .Для заданной амплитуды входного управляющего сигнала U =E величина сопротивления R рассчитывается по формуле R= Значение коэффициента насыщения S при заданной длительности t находим из формулы S= ,где величина t определяется из формулы t=t, t-cреднее время жизни неосновных носителей (дырок) в базе t=(с) t=8,9*10+55*75*(7+10)*10 (с) S= R= (кОм) Выбираем R Величина ускоряющей ёмкости C. В транзисторном ключе с ускоряющей ёмкостью C величина ёмкости находится из равенства C= (пФ) 4. Триггер Триггер-это запоминающий элемент с двумя устойчивыми состояниями, изменяющихся под воздействием входных сигналов. Как элемент ЭВМ, триггер предназначен для хранения бита информации, т.е. «0» или «1». Выбираем D-триггер К155ТМ2. Триггером типа D наз. синхронный запоминающий элемент с двумя устойчивыми состояниями и одним информационным D-входом. Рассмотрим работу D-триггера на основе RS-триггера.Закон его функционирования приведен в таблице переходов

_

S

_

R

Q

_

Q

Н В В Н
В Н Н В
Н Н В В
Триггер устанавливается в состояние лог. "1" при одновременной подаче напряжения низкого уровня на входы эл-тов D2.1, D2.3 независимо от уровня напряжения на счетном входе С. При напряжении низкого уровня на счетном входе установка триггера в состояние лог. «0» может быть произведена при подаче напряжения низкого уровня на вход элемента D2.1, при напряжении высокого уровня на счетном входе — при подаче напряжения низкого уровня на вход эл-та D2.3. Поэтому при построении суммирующего счетчика, импульсы первого подают на шестые элементы, а при построении вычитающего счетчика — на 4-ые элементы. Установка триггера в состояние лог.»1» при напряжении низкого уровня на счетном входе осуществляется подачей напряжения низкого уровня на вход элемента D1.1, при напряжении высокого уровня на счетном входе и входах "установка 0" (R1, R2) — подачей напряжения низкого уровня на вход элемента D2.2 При одновременной подаче напряжения низкого уровня на входы элементов D1.1 и D2.2 установка в состояние «1» осуществляется независимо от уровня напряжения на счетном входе. Поэтому при записи в счетчик произвольного кода и при установке реверсивных счетчиков в состояние «0» следует подавать импульсы установки на оба входа установки 1 (S1, S2) одновременно или раздельно в зависимости от рода работы. При напряжении высокого уровня на счетном входе триггер находится в одном из двух устойчивых состояний, а при напряжении низкого уровня — в промежуточном состоянии (основной триггер, элементы D1.1 и D2.1 в предыдущем состоянии, на входах элементов D1.2 и D2.2 напряжение высокого уровня). Минимальная длительность импульсов установки триггера tи уст min= t0, 1зд р max+ t1, 0зд р max. Минимальная длительность цикла работы одиночного триггера tmin= 3 t0, 1зд р+2 t1, 0зд р. Установка в «0» схем выполненных на триггерах JK и D серий ИС ТТЛ, осуществляется отрицательным импульсом, подаваемым на вход R. Запись кода ведется в 2 такта: сначала установка в «0», затем запись «1» в соответствующий разряд. При выполнении схем на ИС типа ТВ1 и использовании предварительной установки 1 и 0 на вход синхронизации необходимо подавать напряжение низкого уровня. 5. Счетчик Счётчиком наз. типовой функциональный узел ЭВМ, предназначенный для счета входных импульсов. Счётчик относится к классу накапливающих схем и представляет собой цепочку T-триггеров, образующих память автомата с заданным числом устойчивых состояний. Разрядность счётчика равна числу счётных триггеров.Каждый входной импульс изменяет состояние счётчика,которое сохраняется до поступления следующего считываемого сигнала. Логические значения выходов счётчика Q отображают результат счёта в прмнятой системе счисления. Счётчики разделяют на простые ( суммирующие и вычитающие ) и реверсивные. В нашем устройстве используем двоично - десятичный четырёхразрядный синхронный реверсивный счётчик К155ИЕ7. Этот счётчик имеет три основных режима : 1) параллельная асинхронная загрузка двоично - десятичного кода по входу DI ; 2) режим суммирования ; 3) режим вычитания . В двух последних режимах счетные импульсы подают на различные входы : при вычитании на вход CD . Выходы переноса в указанных режимах также разные : PU - при суммировании , PD - при вычитании . Функциональные возможности счётчика демонстрируют временные диаграммы ( рис. ) ,где показан пример предварительной записи двоично - десятичного кода числа 7. Соответственно на временной диаграмме импульс переполнения PU появляется между состояниями счётчика отвечающими числами « 15 » и « 0 ». Аналогично импульс PD формируется в паузе между « 0 » и « 15 ». Схема каскадного объединения счётчика показано на рис . . Схема и УГО счётчика К155ИЕ7 приведена на рис . . Стабилизированный источник питания Основными частями стабилизированного источника питания являются : силового трансформатора, схемы выпрямления, сглаживающего фильтра. Силовой трансформатор служит для повышения или понижения напряжения сети до необходимой величины. Схема выпрямления состоит из одного или нескольких вентилей, обладающих односторонней проводимостью тока и выполняющих основную функцию выпрямителя – преобразование переменного тока в постоянный. Сглаживающий фильтр предназначен для уменьшения пульсаций выпрямленного тока. Стабилизатор постоянного напряжения предназначен для поддержания автоматически с требуемой точностью постоянное напряжение при нагрузке при изменении дестабилизирующих факторов в обусловленных пределах. Выбираем двухполупериодную схему выпрямителя со средней точкой. Задаемся вспомогательными коэффициентами B =и D=. Амплитуда обратного напряжения на вентиле U== 4. Стабилизатора постоянного напряжения. В выпрямителях величина постоянной составляющей может изменяться при колебаниях напряжения сети и при изменениях тока нагрузки. Для получения необходимой величины постоянного напряжения на сопротивлении нагрузки применяют стабилизаторы напряжения. Стабилизатором постоянного напряжения называют устройство, поддерживающее автоматически и с требуемой точностью постоянное напряжение на нагрузке при изменении дестабилизирующих факторов в заданных пределах. Основными параметрами стабилизатора являются: Коэффициент стабилизации, представляющий собой отношение относительного изменения напряжения на входе к относительному изменению напряжения на выходе стабилизатора (при изменении тока нагрузки). Где Uвх и Uвых — номинальные напряжения на входе и выходе стабилизатора; DUвх и DUвых — абсолютные изменения напряжений на входе и выходе стабилизатора. Коэффициент стабилизации служит основным критерием для выбора схемы стабилизатора и оценки её параметров. Выходное сопротивление, характеризующее изменение выходного напряжения при изменении тока нагрузки и неизменном входном напряжении, Rвых = DUвых/DIн Чем меньше Rвых тем лучше при этом уменьшается общее внутреннее сопротивление блока питания, что приводит к уменьшению падения напряжения на нём и способствует повышению устойчивости работы многокаскадных схем, питающихся от общего источника. Коэффициент полезного действия, равный отношению мощности к нагрузке и номинальной входной мощности: h = UвыхIн/ UвхIвх Относительная нестабильность входного напряжения du, характеризующая допустимое относительное отклонение стабилизированного напряжения. Расчет стабилизатора постоянного напряжения: Rд = Uвых/1,5мА=5/0,0015=3333,3 Uоп min = 2В Iд min=1,5 мА h219=140 R2=1*10-4 R1= Rд - R2= 3332,9996 . СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Ха ! Все равно препод сам должен дать J