Генератор серий синхроимпульсов

Рис 1.5. Временная диаграмма работы генератора и его отдельных блоков

2. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

На основании структурной схемы генератора импульсных последовательностей, приведенной на рис. 1.1, а также функциональных схем отдельных блоков, разработанных в разд. 1.2, разработана принципи

альная схема устройства, приведенная на черт. XXXXXXX.098033.010 Э3.

Генератор тактовых импульсов построен на двух инверторах DD1.1 и DD1.2, охваченных цепью положительной обратной связи. Стабильность частоты генерируемых прямоугольных импульсов обеспечивается за счет кварцевого резонатора XT,включенного в цепь положительной обратной связи по постоянному току между двумя инверторами DD1.1 и DD1.2. Резисторы R1 и R2 предназначены для смещения рабочей точки на амплитудно – передаточных характеристиках (АПХ) инверторов DD1.1 и DD1.2 на границу линейной области.

Для построения кольцевого счетчика на основе сдвигового регистра использована интегральная микросхема (ИМС) DD2 типа 1533 ТМ8, содержащая четыре D – триггера с прямым динамическим управлением, общими цепями синхронизации (С) и установки в ноль (R). Внешним монтажом все разрядные триггеры соединены последовательно друг с другом.

Инвертор DD1.3 предназначен для создания синхровхода счетчика с обратным динамическим управлением. Для построения неполного дешифратора с выходами Ф1, Ф2, Ф3 и Ф4 использована ИМС DD3 типа 1533 ЛИ1, содержащая четыре логических элемента, реализующих функцию 2И.

Выбор любой из четырех серий синхроимпульсов Ф1, Ф2, Ф3 или Ф4 осуществляется с помощью мультиплексора размерностью 4 ® 1, реализованного в микросхеме DD4.1 типа 1533 ИП2.

Выбор любого из четырех входных направлений 01, 02, 03 или 04 осуществляется с помощью двухразрядного адресного кода, подаваемого на соответствующие входы А1 и А2 мультиплексора. В ИМС 1533 КП2 содержится два идентичных мультиплексора с общими адресными входами. Выбор необходимого MUX осуществляется с помощью разрешающих входов Е0 и Е1 (Enable). Для этого на вход Е0 подан сигнал логического нуля.

3. Расчет основных параметров и характеристик

3.1. Расчет временных характеристик

Основная задача этого раздела – определение допустимых значений временных характеристик (минимальная длительность импульса) входных сигналов и как следствие, значений параметров, характеризующих быстродействие всего устройства в целом.

Составим таблицу, характеризующую параметры микросхем.

3.2. Расчет надежности

Интенсивность отказов l характеризуется отношением числа отказавших изделий в единицу времени к числу изделий, продолжающих оставаться исправными к началу рассматриваемого промежутка времени:

l = m/Nt , (3.1)

где m – число изделий, отказавших за время t,

N – число исправно работающих изделий к началу промежутка времени.

Если предположить, что отказы различных элементов взаимно независимы и каждый отказ носит катастрофический характер, т.е. полностью нарушает работоспособность, то интенсивность отказов устройства равна сумме интенсивностей отказов элементов составляющих устройство.

, (3.2)

где li – интенсивность отказов элементов i-го типа;

Сi – количество элементов i-го типа, входящих в устройство.

Наработка на отказ равна:

Т = 1/l (3.3)

Интенсивность отказа элементов следующая:

Микросхемы 1533й серии 0,85 * 10-6 (1/ч);

Резисторы 0,9 * 10-6 (1/ч);

Тогда,

l = (17·0,85+2·0,9)·10-6 = 16,25 · 10-6 1/ч,

Т = 1/16,25 ·10-6 = 0,062 ·10-6 = 6,2 · 10-4 (ч).

4. МОДЕЛИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВА

4.1. Моделирование генератора

Моделирование устройства осуществлялось с использовани- ем пакета прикладных программ '' Electronics Workbench '' 4.0 (EWB 4.0). Была продемонстрирована работа основных блоков устройства – счетчика и дешифратора. Тактовые синхроимпульсы на С-вход счетчика подавались от внешнего генератора, имеющегося в библиотеке приборов пакета EWB 4.0.

Триггеры и логические элементы, необходимые для построения счетчика и дешифратора, были взяты из соответствующих библиотек элементов пакета EWB 4.0. В связи с тем, что моделирование осуществлялось на основе функциональных схем, разработанных в разд. 1.2, библиотеки интегральных микросхем пакета EWB 4.0 не использовались.

Контроль необходимых сигналов в соответствии с временной диаграммой, разработанной в разд. 1.3, осуществлялся с помощью восьмиканального логического анализатора из библиотеки приборов пакета EWB 4.0.

Результаты, полученные в процессе работы на логическом анализаторе совпадают с результатами, представле

 Скачать реферат