Завдання 1. Автоматичний пристрій 1

Структурна схема автоматичного пристрою 1 наведена на рис.4.1.

В структурну схему входять такі функціональні блоки:

1 – загальмований мультивібратор;

2,3 – JK -тригери, які складають 2–розрядний двійковий лічильник;

4 – RS -тригер;

5 – комбінаційна схема 1, яка подає логічний елемент “І” на два входи;

6 – двійковий сумуючий лічильник, за допомогою якого необхідно полічити вказану в завданні кількість імпульсів;

7 – автоколивальний мультивібратор;

8,9 – комбінаційні схеми, через які код двійкового лічильника передається на комбінаційну схему 4 або схему 5;

10,11 – комбінаційні схеми, які визначають яку кількість імпульсів повинен порахувати двійковий лічильник;

12 – комбінаційна схема, яка створює сигнал скидання RS -тригера 4;

13 – комбінаційна схема КС6, яка керує передачею змісту лічильника на вихідну шину даних (ВD).

Автоматичний пристрій 1 повинен під керуванням зовнішнього запускаючого сигналу згенерувати послідовність прямокутних імпульсів с заданими параметрами. Кількість

імпульсів у серії залежить від того парний чи непарний за рахунком запускаючий імпульс. Результат роботи пристрою може бути виведений на схему індикації або на будь-який виконуючий пристрій через шину даних ВD.

Пристрій працює таким чином. При включенні автоматичного пристрою блок живлення 15 подає напругу живлення на всі функціональні вузли схеми. При цьому тригери

2-3-4 сигналом включення пристрою спеціальним вхідним сигналом «R» встановлюються в нульове положення. Автоколивальний мультивібратор починає виробляти послідовність прямокутних імпульсів з заданими параметрами, які подаються на вхід комбінаційної схеми 1 – блок 5. На виході комбінаційної схеми 1 при цьому імпульси відсутні, оскільки RS -тригер (блок 4) не дає одиничний дозволяючий імпульс на комбінаційну схему КС1

(блок 5). Вхідний запускаючий імпульс з вільною тривалістю і амплітудою (не менше ніж 2,4 В) запускає загальмований мультивібратор 1, який своїм вихідним імпульсом із заданою тривалістю й амплітудою перемикає JK -тригер (блок 2) і RS -тригер (блок 4) в одиничне положення. Крім того, запускаючий імпульс повинен встановити усі тригери двійкового лічильника 6 в нульове початкове положення. Як тільки RS -тригер 4 перемикається в одиничне положення, комбінаційна схема 1 (блок 5) починає пропускати імпульси авотколивального мультивібратора на вхід двійкового лічильника, який підраховує їх кількість. Оскільки на JK -тригерах 2–3 зберігається код 01, то комбінаційна схема КС2 буде передавати двійковий n -розрядний код на вхід КС4. При цьому КС3 не пропускає код лічильника на КС5. Як тільки зміст лічильника стає рівним числу К1, вказанному в завданні, комбінаційна схема КС4 виробляє одиничний керуючий сигнал, який через схему “АБО” (блок 12) переводить RS -тригер в нульове положення і КС1 припиняє пропускати імпульси мультивібратора на вхід двійкового лічильника. Тепер код лічильника через комбінаційну схему КС6 передається на вихідну шину заданого пристрою і автоматичний пристрій фіксується в такому положенні до надходження наступного запускаючого імпульсу. Наступний (парний) запускаючий імпульс переводить JK -тригери в положення 10, RS -тригер в положення 1 і гасить лічильник в нульове початкове положення. Прямокутні імпульси мультивібратора знову надходять на вхід лічильника, і через комбінаційну схему КС3 його зміст тепер аналізується комбінаційною схемою КС5. Як тільки кількість імпульсів стає рівною числу К2 (встановленному в завданні), КС5 виробляє одиничний керуючий сигнал, який через КС8 переводить RS -тригер в нульове положення і через комбінаційну схему КС7 (схема “І-НЕ”) переводить JK -тригери 2-3 в нульове положення. Зміст лічильника через КС6 знову передається на вихідну шину данних ВD і пристрій знову очикує наступного запускаючого імпульсу. Ці циклічні процеси будуть повторюватися до тих пір, поки ми не вимкнемо блок живлення 15.

Всі функціональні електронні вузли можуть бути виконані на такій елементній базі:

- загальмований і автоколивальний мультивібратори – на логічних елементах серії К155, К531, К555;

- тригери – на логічних елементах або спеціальних інтегральних схемах (ІС) тих самих серій;

- комбінаційні схеми – на базі логічних елементів тих самих серій;

- лічильник – на тригерах або спеціальних ІС середньої інтеграції;

- стабілізатор – на ІС серії К142.

У табл.4.1 наведені варіанти завдань на курсову роботу 1. Для тих вузлів структурної схеми, для яких не задані необхідні дані в таблиці, необхідно вибрати й описати принципові схеми без розрахунків. Усі параметри, які необхідні для розрахунку того чи іншого пристрою і не задані в табл. 1, повинні бути обосновані та вибрані студентами самостійно.

В таблиці використані такі позначення:

t_UI – тривалість вихідних імпульсів автоколивального мультивібратора;

U_ПФ – напруга переднього фронту вихідних імпульсів мультивібратора;

U_ЗФ – напруга заднього фронту вихідних імпульсів мультивібратора;

T – період повторення вихідних імпульсів мультивібратора;

t_U2 – тривалість вихідного імпульсу загальмованого мультивібратора;

K – коефіцієнт переліку двійкового лічильника К=2ⁿ, де n – кількість розрядів в лічильнику;

U_В.С. – вихідна напруга стабілізатора;

I_Н.С. – струм навантаження стабілізатора;

δ_U – коефіцієнт нестабільності по напрузі стабілізатора.

Курсову роботу рекомендується виконувати в такому порядку:

1. У відповідності з номером варіанту (табл.4.1) виписати параметри для розрахунку блоків структурної схеми.

2. Вибрати схему загальмованого мультивібратора, номер серії ІС, описати принцип її дії, і виконати розрахунок.

3. За будь-яким довідником інтегральних схем вибрати готовий RS -тригер (якщо він є в обраній серії ІС) або синтезувати його на елементах “або-нЕ”, або обрати D -, JK -тригер і використати в ньому лише асинхронні входи.

4. В обраній серії ІС підібрати схему “І” на два входи (блок 5).

5. Вибрати схему автоколивального мультивібратора, описати принцип її дії і виконати розрахунок.

6. Вибрати схему двійкового сумуючого лічильника (блок 6).

7. На елементах обраної серії синтезувати комбінаційні схеми КС2, КС3, КС6.

8. Вибрати схему інтегрального стабілізатора, описати принцип її дії і виконати розрахунок.

9. Синтезувати комбінаційні схеми КС4, КС5.

10. В якості КС8 вибрати логічний елемент “АБО”, а для КС7 – логічний елемент “І-НЕ”.

11. Розробити принципову схему всього пристрою.

12. У відповідності з принциповою схемою заповнити специфікацію усіх комплектуючих виробів.

13. Накреслити часову діаграму роботи всієї схеми.

14. Оформити пояснювальну записку у відповідності з вимогами данних методичних вказівок.

Таблиця 4.1

Дата добавления: 2015-07-11