ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота

Д.П. Степаненко

Схемотехника

Часть 1: схемотехника цифровых устройств

Методические указания и контрольные задания

по курсовому проектированию

для курсантов (студентов) всех форм обучения по специальности 160905 (20130)

«Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования»

Калининград

2012

ББК 621.396

Автор: Степаненко Д.П., доцент кафедры судовых радиотехнических систем БГАРФ.

Методические указания и контрольные задания составлены на основании рабочего учебных планов очной и заочной подготовки в БГАРФ по специальности 160905 (20130) «Техническая эксплуатация транспортного радиооборудования», утверденных и одобренных ____________, протокол № __, рассмотрены и одобрены на заседании кафедры судовых радиотехнических систем БГАРФ ______________, протокол № ___.

Рецензент: Ермоленко И.А., профессор

кафедры теоретических основ радиотехники БГАРФ

1. Общие организационно-методические указания

Курсовое проектирование по дисциплине «Схемотехника» часть 1 – «Схемотехника цифровых устройств» является завершающим этапом изучения принципов функционирования цифровых устройств в электронном оборудовании, а также составления и чтения соответствующей технической документации.

Тематика курсового проектирования, связанная с модификацией и отладкой цифрового вольтметра с помощью моделирующей программы NI Multisim, охватывает практически полный перечень типовых узлов цифровой электроники.

Основными целями курсового проектирования являются:

1. Закрепление полученных знаний по практическому применению типовых узлов цифровой и цифро-аналоговой электроники.

2. Изучение практических приемов использования зарубежных аналогов отечественных микросхем.

3. Изучение вариантов взаимодействия цифровых и цифро-аналоговых микросхем, а также типовых узлов, построенных на их основе, для решения практической задачи.

4. Отработка навыков моделирования цифровых и цифро-аналоговых устройств в прикладной моделирующей программе NI Multisim.

5. Отработка навыков составления технической документации в виде чертежей и пояснительной записки для устройств и узлов цифровой и цифро-аналоговой электроники.

2. Задание на курсовое проектирование

2.1. Задание для курсантов (студентов) очной формы обучения.

Индивидуальное задание для курсантов (студентов) очной формы обучения на курсовое проектирование выбирается исходя из следующих исходных данных:

1. Последней цифры в сумме четырех последних цифр индивидуального шифра курсанта (студента), взятого из зачетной книжки (а).

2. Последней цифры в сумме двух последних цифр индивидуального шифра курсанта (студента), взятого из зачетной книжки (b).

3. Последней цифры в сумме двух цифр номера курсанта (студента) в учебном журнале посещаемости занятий на момент начала дипломного проектирования (c).

Например:

1. Если последние четыре цифры индивидуального шифра 9686, то a = 9.

2. Если две последние цифры индивидуального шифра 86, то b = 4.

3. Если номер в учебном журнале посещаемости занятий 12, то c = 3.

Из полученных цифр a, b и c определяются номера для выбора вариантов индивидуального задания следующим образом:

1. А = а.

2. B = в.

3. С = c.

4. D – последняя цифра суммы a +b.

5. Е – последняя цифра суммы а + с.

6. F – последняя цифра суммы a + b + c.

Примечание: если любой из полученных таким образом номеров от А до F (включительно) больше или равен 5, значение номера нужно уменьшить на 5,10,15, 20 или на 25 так, чтобы полученное число находилось в пределах от 0 до 4 (включительно).

Таким образом, все номера для выбора вариантов, маркируемые буквами от А до F, должны находиться в пределах от 0 до 4 (включительно).

Продолжая приведенный пример, А = 9 – 5 = 4, B = 4, C = 3, D = (9 + 4) – 10 = 3 0, E = (9 + 3) – 10 = 2, F = (9 + 4 + 3) – 15 = 1.

Варианты каждой схемы или подсхемы проектируемого устройства выбираются по Таблице 1.

Продолжая пример, иллюстрирующий процедуру выбора вариантов схем и подсхем проектируемого устройства, для номера 12 по учебному журналу посещаемости занятий для курсанта (студента) очной формы обучения необходимо выполнить следующие варианты:

1. Инд. (Индикаторы) – вариант F = 1 (Пятнадцатисегментный индикатор с общим катодом).

2. ПБл1 (Преобразователь в двоично-десятичный код) – вариант С = 3 (На микросхеме дешифратора и микросхеме 2И-НЕ с открытым коллектором.

3. Сх4 (Формирователь общей шины двоично-десятичных кодов – вариант В = 4 (На инвертирующем буффере).

4. Сх5 (Двоично-десятичный дешифратор) – вариант А = 4 (На двуканальных демультиплексорах).

5. Сх6 (Шифратор в код индикации цифр) – вариант Е = 2 (На микросхемах мультиплексора).

6. Сх7 (Управляемый усилитель тока индикаторов) – вариант D = 3 (На схеме с мощным выходом).

7. Сх8 (Коммутатор общей шины и индикаторов) – вариант F = 1 (На микросхеме универсального регистра).

8. ПСх16 (Делитель частоты на 10) - вариант С = 3 (На микросхеме счетчика с реверсом и запретом счета).

9. ПСх17 (Автогенератор) – вариант В = 4 (На интегральном таймере).

10. Сх10 (Триггеры счетчика) - вариант А = 4 (Синхронный счетчик со сквозным переносом на счетных триггерах с разрешением счета).

11. Сх11 (Триггеры параллельного регистра) – вариант Е = 2 (Параллельный регистр на потенциальных D-триггерах).

12. Сх12 (Резисторы ЦАП) – вариант D = 3 (ЦАП на взвешивающих резисторах).

Таблица 1. Варианты схем и подсхем проектируемого устройства для курсантов (студентов) очного обучения

№ по учебному журналу

Номера вариантов подблока, схем и подсхем

Инд.

ПБл1

Сх4

Сх5

Сх6

Сх7

Сх8

ПСх16

Псх17

Сх10

Сх11

Сх12

1

A

C

E

B

D

F

A

C

E

B

D

F

2

B

D

F

A

C

E

B

D

F

A

C

E

3

C

E

B

D

F

A

C

E

B

D

F

A

4

D

F

A

C

E

B

D

F

A

C

E

B

5

E

B

D

F

A

C

E

B

D

F

A

C

6

F

A

C

E

B

D

F

A

C

E

B

D

7

A

E

D

C

B

F

A

E

D

C

B

F

8

C

B

F

E

D

A

C

B

F

E

D

A

9

E

D

A

B

F

C

E

D

A

B

F

C

10

B

F

C

D

A

E

B

F

C

D

A

E

11

D

A

E

F

C

B

D

A

E

F

C

B

12

F

C

B

A

E

D

F

C

B

A

E

D

13

B

A

D

F

E

C

B

A

D

F

E

C

14

D

C

E

F

B

A

D

C

E

F

B

A

15

F

B

A

E

C

D

F

B

A

E

C

D

16

A

D

B

C

F

E

A

D

B

C

F

E

17

C

A

F

D

E

F

C

A

F

D

D

E

18

E

A

D

B

C

F

E

A

D

B

C

F

19

C

F

B

E

A

D

C

F

B

E

A

D

20

E

F

D

A

B

C

E

F

D

A

B

C

Продолжение Таблицы 1

21

B

E

C

A

F

D

B

E

C

A

F

D

22

D

B

E

C

A

F

D

B

E

C

A

F

23

F

D

C

A

B

E

F

D

C

A

B

E

24

A

B

E

D

C

F

A

B

E

D

C

F

После выбора из Таблицы 1 вариантов схем и подсхем заполняется форма задания на дипломное проектирование, которая приведена в Приложении 1.

Номинал резисторов R*, используемых в схемах вариантов задания автогенератора (ПСх17) и резисторов ЦАП (Сх12), а также в схеме компаратора напряжений (Сх13), должен быть равен следующим значениям, исходя из ранее определенных цифр a, b и c.

1. ПСх17 : R* = (2 + а) кОм.

2. Сх12: R* = (1 + b) кОм.

3. Сх13: R27 = R* = (200 + 10a + c) кОм.

Эти номиналы резисторов являются исходными для расчета или подбора номиналов других компонент в этих схемах.

Продолжая пример, определяем в ПСх17 R* = (2 + 9) = 11 кОм, в Сх12 R* = (1 + 4) = 5 кОм, а в Сх13 R* = (200 + 10 х 9 + 3) = 293 кОм.

Задание подписывается курсантом (студентом), получающим это задание и преподавателем, ведущим курсовое проектирование.

С момента подписи этим преподавателем своего задания курсант (студент) считается приступившим к выполнению курсового проектирования сроки которого устанавливаются в этом задании.