1.1 Схема четырехразрядного сумматора
1.2 Перечень элементов
Интегральная микросхема К155ИМ1 – 4 шт.
Условное графическое обозначение
1 - вход инверсный слагаемого B3; 2 - вход инверсный слагаемого B4; 3 - вход переноса P1; 4 - выход инверсный переноса P2; 5 - выход суммы S; 6 - выход инверсной суммы S; 7 - общий; 8 - вход слагаемого A1; 9 - вход слагаемого A2; 10 - вход инверсный слагаемого A3; 11 - вход инверсный слагаемого A4; 12 - вход слагаемого B1; 13 - вход слагаемого B2; 14 - напряжение питания;
Интегральная микросхема К155ЛП5 – 1 шт.
Условное
графическое обозначение
1,2,4,5,9,10,12,13 - входы; 3,6,8,11 - выходы; 7 - общий; 14 - напряжение питания;
Разъем IDC-16MS
Условное графическое изображение
1.3 Описание работы схемы четырехразрядного сумматора
Четырехразрядный двоичный сумматор с последовательным переносом предназначен для суммирования четырехразрядных двоичных чисел A и B, представленных разрядами a3…a0 и b3…b0. На выходе сумматора формируется четырехразрядная сумма S, представленная разрядами s3…s0, а также перенос C в пятый разряд.
Суммирование многоразрядных двоичных чисел производится путем их поразрядного сложения с переносом между разрядами. Поэтому основным узлом многоразрядных сумматоров является комбинационный одноразрядный сумматор, который выполняет арифметическое сложение одноразрядных двоичных чисел ai, bi и переноса из соседнего младшего разряда ci, образуя на выходах значение суммы Si и переноса в старший разряд Ci+1.
1.4. Расчетная часть
2.1 Расчет размеров печатной платы
Общая площадь, занимаемая элементами, составляет:
Sобщ=Sмс+Sс+Sr+S…=452,8 см2
Sпечатной платы=2Sобщ=641,4 см2
2.2 Расчет паразитной емкости
С паразитная = К*ε*l, где ε – диэлектрическая проницаемость, l – длина взаимного перекрытия.
С=0,15*0,4*2,65=0,159 пФ
2.3 Расчет надежности
Надежность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Цель расчета:
Определение времени до первого отказа, а так же определение вероятности безотказности работы схемы.
Исходные данные:
1.Схема электрическая принципиальная
2.Табличные данные по интенсивности отказов элементов
Расчет интенсивности отказов
№ п/п |
Элементы |
Количество |
λi, 1/ч |
λi*n, 1/ч |
1 |
ИМС |
5 |
1*10-6 |
5*10-6 |
2 |
Печатная плата |
1 |
0,1*10-6 |
0,1*10-6 |
3 |
Печатные проводники |
40 |
0,01*10-6 |
0,4*10-6 |
4 |
Разъем |
1 |
0,23*10-6 |
0,23*10-6 |
5 |
Пайка |
100 |
0,01*10-6 |
1*10-6 |
λ∑ = 9,93*10-6 1/ч
По значению λ∑ определяется время наработки на отказ:
Т0 = 1/ λ∑ = 1/9,93*10-6 1/ч =100705 ч
Вероятность безотказной работы схемы определяется по формуле:
P(t) = e-λ∑*t
T |
0 |
10 |
100 |
1000 |
10000 |
100000 |
1000000 |
P(t) |
1 |
0,999901 |
0,999014 |
0,9908 |
0,90607 |
0,3729 |
0,00005 |
