3. Принцип действия устройства

Обычно дешифратор имеет n-входов и 2n выходов, при этом n - разрядность дешифрируемого кода. Определенной комбинации на входе соответствует активный сигнал на одном из выходов, или при сигнале «00» - мы имеем «1» на нулевом выходе схемы; при «01» имеем - «1» на первом выходе, сигнал «10» трансформируется в 1 – на втором выходе и т.д. Другими словами, эти элементы схем могут преобразовывать двоичный код в различные системы исчисления (это может быть десятичная, шестнадцатеричная и пр.), поскольку все зависит от конкретной задачи, выполняемой микросхемой.

В стандартные типы дешифраторов входят модели на 4, 8 и 16 выходов, при этом на выходе - 2, 3 и 4 разрядов входного кода. Входы дешифраторов называют часто адресными, и на схемах нумеруют 1,2,4,8, при этом цифра соответствует весу двоичного кода. Сигнал на выходе 1,2,4,8 устанавливает номер активного выхода. С1,С2 – входы разрешения (или стробирования), которые работают с условием «и». Сигнал на этом входе сообщает о моменте срабатывания дешифратора. Также их можно использовать для увеличения разрядности логических устройств. Схема устройства изображена в приложении А.

2. Основная часть

   1. Выбор и обоснование типов элементов

Важнейших этапом разработки печатных плат является выбор элементов, так как от правильного выбора зависит будет ли в конечном итоге устройство отвечать всем предъявленным к нему требованиям. Выбираем элементы в зависимости от эксплуатационных требований.

В схеме цифрового дешифратора используются такие типы элементов, как резисторы, конденсаторы, диоды и микросхемы. Резисторы имеют наиболее широкое применение в вычислительно аппаратуре их доля составляет от 16 до 50 процентов общего числа использования в вычислительной аппаратуре элементов. Все используемые резисторы подразделяются на следующие группы:

1) постоянные и переменные;

2) в зависимости от материала, применяемого в качестве резистивного элемента:

а) проволочные с резистивным элементом, выполненным из литой проволоки с высоким удельным сопротивлением;

б) непроволочные;

3) металлофольгированные с резистивным элементом, выполненным из фольги определённой конфигурации, нанесённой на изоляционное основание;

4) в зависимости от способа монтажа:

а) Монтаж может быть навесным, печатным, и микромодульным.

б) По конструктивному исполнению в зависимости от климатических факторов, воздействующих при эксплуатации в нормальном или тропическом варианте.

В схеме цифрового генератора используются резисторы С2-44.

Используемые в вычислительной аппаратуре конденсаторы разделяются на следующие группы:

• 1) по назначению конденсаторы могут быть общего и специального назначения;

• 2) по характеру изменения ёмкости постоянные конденсаторы, переменные и построчные;

• 3) по типу используемого диэлектрика могут быть органическими, не органическими, газообразными или оксидными;

• 4) по способу монтажа конденсаторы могут изготавливаться для навесного, печатного или микромодульного монтажа;

• 5) по степени защищенности от внешних воздействий конденсаторы бывают защищённые и не защищённые, изолированные и не изолированные, уплотнённые или герметизированные.

В устройстве используются конденсаторы типа К50-6, КМ5, КЛС, КТ4. Также в часах используются следующие элементы кварцевый резонатор используется цифровой дешифратор на частоту 32768 Гц, трансформатор типа ТН32. В качестве переключателей применяются кнопочный переключатель П2К и микрокнопка типа МПК.

В качестве транзисторов VII, УТ2 используются КТ315Г, их можно заменить на любые маломощные структуры с рабочим напряжением не менее ЗОВ. Транзисторы УТЗ и УТЗ должны быть составными структуры п-р-п серий КТ827, КТ829, КТ834, КТ972 с любыми буквенными индексами. В схеме взяты транзисторы КТ829Г. Транзисторы УТ4, УТ6 должны быть структуры р-п-р типа большой или средней мощности с коэффициентом передачи тока не менее пятидесяти это серии КТ814, КТ816, КТ818, КТ837 с индексами В, Е, К, Н, С, Ф. В устройстве взяты транзисторы КТ837Ф. Микросхема КР1157ЕН902А заменена на 78Ь09, а также на любой стабилизатор с напряжением 9В или на резистор сопротивлением 2,2 кОм и стабилизатором на напряжение 8-10В.

При замене двух цветных светодиодов на обычные для исключения пробоя в обратном направлении последовательно с каждым из них следует включить по кремневому диоду на напряжение не менее 50В.

В качестве цифровых микросхем применяются микросхемы серии К561 и К176 КМОП - логики, работающие на напряжении от пяти вольт до пятнадцати вольт.

Почти все детали часов установлены на печатной плате размерами 70x90 мм, светодиоды впайные со стороны печатных проводников. Плата помещается в корпус размерами 200x100x80 мм, на верхней панели которого размещены все остальные детали, как переключатели, светодиоды.