2.6 Вибір, обґрунтування і розрахунок принципової схеми

Принципова схема розробляється на підставі структурної схеми й обраної елементної бази. Обґрунтування полягає в аналізі можливих методів рішення кожної окремої функціональної задачі і вибору такого рішення, що є кращим з погляду простоти, економічності, відсутності регулювань, максимального використання цифрових і аналогових ІМС. Аналіз існуючих варіантів повинний супроводжуватися схемами, описом їхньої роботи і характеристиками. З метою уніфікації потрібно, по можливості, зменшувати застосування елементів різних серій, прагнучи використовувати елементи тільки однієї серії. Якщо це неможливо, то потрібно вжити заходів для забезпечення потенційного узгодження елементів серій різних типів.

Як приклад написання цього розділу приводиться вибір і обґрунтування дешифратора з обраної елементної бази серії КР1533.

N.M. Вибір і обґрунтування дешифраторів

Функціональний склад дешифраторів у серії КР1533 приведений у таблиці N.1. Однотипні дешифратори розрізняються видом виходу і припустимим значенням напруги на виході.

Таблиця N.1 - Функціональний склад дешифраторів у серії КР1533

Організація дешифратора	Вид виходу
	Стандартний	Відкритий колектор
		Напруга на виході, В
		15	5
4 х 10	ІД6	ІД10
3 х 8	ІД7
3 х 8 або 2 х(2 х 4)	ІД4
2 х(2 х 4)			ІД5
4 х 16			ІД19

До складу серії включені дешифратори, що здійснюють перетворення два в чотири, три в вісім, чотири в десять і чотири в шістнадцять каналів. Послідовна зміна коду на входах дозволяє робити адресацію одного з можливих вихідних каналів, на виході якого реалізується стан низького рівня, а на інших - високого рівня.

Мікросхема КР1533ІД4 - здвоєний дешифратор-мультиплексор 2х4 із загальними входами коду який дешифрирується і роздільним керуванням шинами дозволу (рисунок N.1,а).

Ця мікросхема може бути використана як подвійний дешифратор із двох каналів на чотири, а також дешифратора з трьох каналів на вісім. Для використання ІС ІД4 як дешифратор із трьох каналів на вісім необхідно об'єднати стробуючі й інформаційні входи.

Мікросхема КР1533ІД6 - двоїчно-десятковий дешифратор 4х10 (чотири входи - десять виходів) здійснює перетворення чотирьохрозрядного двоїчно-десяткового числа в число від нуля до десяти (рисунок N.1,г).

Мікросхема КР1533ІД7 - двоїчний дешифратор на вісім напрямків, здійснює перетворення трьохрозрядного двоїчно-десяткового числа в число від нуля до семи (рисунок N.1,в). Дешифратор має три шини дозволу V0, V1, V2. Робота дешифратора дозволена при високому рівні на вході V0 і низьких рівнях на входах V1 і V2.

Дешифратори КР1533ІД5 і КР1533ІД10 виконані з відкритим колектором на виході. Мікросхема КР1533ІД5 - здвоєний дешифратор 2х4 (рисунок N.1,б), а мікросхема КР1533ІД10 - дешифратор класичного типу, що перетворить чотирьохрозрядний двоїчно-десятковий код у десятковий (рисунок N.1,д).

Мікросхема КР1533ІД19 - двоїчний дешифратор - демультиплексор 4х16 має інформаційні входи D0-D3, входи блокування вихідного сигналу Е0 і Е1 і 16 інверсних виходів з відкритими колекторами (рисунок N.1,е)

Огляд і аналіз існуючих дешифраторів в обраній серії показав, що в проектованому пристрої найбільше доцільно використовувати дешифратора типу КР1533ІД7.

Принципова схема обраного варіанта приводиться в записці і, якщо потрібно, проводиться розрахунок параметрів його елементів.

З метою допомоги студентам зорієнтуватися у всій гамі можливих технічних рішень, нижче приводяться деякі теоретичні передумови і практичні додатки.

При проектуванні пристроїв і вузлів РЕА, за основу створюваних виробів беруться типові пристрої, що виконують найбільш розповсюджені функції перетворення. Ці пристрої утворять сучасний елементний базис. Розроблювач РЕА повинний у досконалості знати арсенал найбільш розповсюджених типових пристроїв:

Рисунок N.1 - Умовні графічні зображення дешифраторів серії КР1533, де: а) КР1533ІД4, б) КР1533ІД5, в) КР1533ІД7, г) КР1533ІД6, д) КР1533ІД10, е) КР1533ІД19

- мультиплексори, що дозволяють забезпечити приєднання одного з декількох джерел інформації до входу загального приймача;

- демультиплексори, що дозволяють вибрати один з декількох приймачів інформації і приєднати його вхід до виходу загального джерела;

- аналого-цифрові перетворювачі;

- цифро-аналогові перетворювачі;

- регістри збереження, використовувані для тимчасового, оперативного або буферного збереження;

- зсувні регістри, використовувані для збереження і формування послідовних кодів;

- дешифратори, що дозволяють по вхідному рівнобіжному коді збудити відповідний вихід;

- канальні прийомопередавачи.

Розуміння згаданих функцій і вільне творче володіння ними при композиції і декомпозиції складних структур необхідно сучасному фахівцеві в області радіоелектроніки.

Довідкові дані деяких з перерахованих пристроїв приведені в додатку 5.

При виборі конкретного ЦАП або АЦП обов'язковий розрахунок необхідної його розрядності по заданій відносній погрішності перетворення.

Відносна погрішність перетворення аналогової величини визначається вираженням