Расчет компаратора на оу
Компаратор
- это устройство, которое осуществляет
сравнение U+
с U.-
Он
должен обеспечивать на выходе уровень
логического нуля для КМОП при
Uвх[-24;0,77] В
и уровень логической единиц
ы
при Uвх[0,77;24] В.
Основная часть компаратора выполнена
на ОУ LM301A
по следующей схеме:
Для обеспечения этого условия необходимо на инвертирующий вход подать напряжение Uх=0.77В, а на неинвертирующий вход подать Uвх (выходное напряжение операционного усилителя).
Данная схема обеспечивает выходное напряжение 24 В, что соответствует уровням логическим единицы и нуля для КМОП. На выходе компаратора необходимо поставить диод VD1 для ограничения отрицательного напряжения. Выберем диод марки КД102Б.
Рассчитываем
делитель напряжения
и
.
Входной ток
LM301A
- Iвх=250*10-9А.
Пусть через
резистор
протекает ток
.
;
7. Расчет логических элементов
1) составляем карту Карно, располагая по вертикали и горизонтали значения входных переменных таким образом, что при переходе от одного квадрата к другому изменялось значение только одной переменной (по аналогии с кодом Грея);
2) записываем в квадраты карты Карно значение выходных переменных, соответствующей данным наборам значений выходных переменных.
3) описываем обведенные квадраты как произведения входных функций или их инверсные значения;
4) производим минимизацию карты Карно и, используя булеву алгебру, представляем искомую логическую функцию суммой значений соответствующих квадратов;
5) по полученному выражению изображаем принципиальную схему, пользуясь элементами “ИЛИ-НЕ”.
Составим карту Карно по таблице истинности:
-
Выходная переменная
Y
Входные переменные
Х1
Х2
Х3
Х4
Х5
Х6
1
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
0
Для остальных наборов X значение Y=0.
Тогда карта Карно выглядит следующим образом:
X4X5X6
X1X2X3 |
000 |
001 |
011 |
010 |
110 |
111 |
101 |
100 |
000 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
001 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
011 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
010 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
110 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
111 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
101 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
100 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Расчет будем вести по “0”. Запишем, логические соотношения, соответствующие каждому прямоугольнику, считая сверху вниз и слева на право. Тогда логическая функция имеет вид:
Y=|X1+|X2*|X3+|X4+|X6*|X2+|X4+|X5*|X1+X3+|X5*|X1+X3+|X6*|X2+X4+X6*|X2+|X3+X4*|X2+X4+X5*|X3+X4+X6*|X3+X4+X5*X1+X3+|X4+X5*X1+X2+|X3+|X4*X2+X3+X4+|X5
На основании полученных результатов построена логическая схема.
На основании полученной логической схемы выберем микросхемы из справочника: 1 микросхем типа К531ЛА9, 6 микросхемы типа К531ЛЕ7.
В соответствии с заданием устанавливаем десятиразрядный двоичный счетчик К561ИЕ8.
21