
- •Курсовой проект
- •Пояснительная записка
- •Содержание
- •Введение
- •Анализ современного состояния научно–технического уровня по тематике проектирования
- •Выбор и обоснование направления проектирования
- •Расчёт на структурном уровне
- •Выбор элементов электрической схемы
- •4.1 Цап
- •4.2 Дифференциальный усилитель
- •4.3 Источник опорного напряжения
- •4.4 Счетчик
- •4.5 Генератор тактовых импульсов
- •4.6 Генератор циклов преобразования
- •4.7 Регистр
- •4.8 Устройство задержки импульсов
- •4.9 Компаратор
- •Электрическое моделирование схемы
- •Анализ метрологических характеристик
- •Заключение
- •Список использованных источников
4.5 Генератор тактовых импульсов
В основе генератора тактовых импульсов лежит мультивибратор. (рисунок 10).
Рисунок 10 – Мультивибратор на логических элементах И–НЕ.
В качестве логических элементов DD1.1 иDD1.2 выбираем микросхему К564ЛА7, состоящую из 4 логических элемента 2И–НЕ. Микросхема согласована с КМОП.
В таблице 8 приведены основные параметры логического элемента К564ЛА7.[6]
Таблица 8 – Электрические параметры К564ЛА7
Напряжение питания Uп |
5 В |
Время задержки |
160 нс |
Выходное напряжение низкого уровня |
0,95 В |
Частота генерации определяется цепочкой R1,C1. РезисторR2предохраняет эту цепочку от шунтирования охранными диодами на входеDD1.1 в моменты переключений.
Обычно выбирают R2≥2R1, и применяют формулу (17) дляfг:
fг≈ 450/(R1∙C1) (17)
Для участка цепи с ОС справедливо соотношение R2+R1≈ 20 [кОм].
Отсюда R1≈ 7 [кОм],R2= 14 [кОм] иC1найдем из (17).
[нФ].
4.6 Генератор циклов преобразования
В основе генератора циклов преобразования лежит мультивибратор. (рисунок 11).
Рисунок 11 – Мультивибратор на логических элементах И–НЕ.
В качестве логических элементов DD1.1 иDD1.2 выбираем микросхему К564ЛА7, состоящую из 4 логических элемента 2И–НЕ. Микросхема согласована с КМОП.
В таблице 9 приведены основные параметры логического элемента К564ЛА7.[6]
Таблица 9 – Электрические параметры К564ЛА7
Напряжение питания Uп |
5 В |
Время задержки |
160 нс |
Выходное напряжение низкого уровня |
0,95 В |
Частота генерации определяется цепочкой R1,C1. РезисторR2 предохраняет эту цепочку от шунтирования охранными диодами на входеDD1.1 в моменты переключений.
Обычно выбирают R2≥2R1, и применяют формулу (18) дляfг:
fг≈ 450/(R1∙C1) (18)
Для участка цепи с ОС справедливо соотношение R2+R1≈ 20 [кОм].
Отсюда R1≈ 7 [кОм],R2= 14 [кОм] иC1найдем из (18).
[нФ].
4.7 Регистр
В качестве регистра была выбрана микросхема К1533ИР33. Параметры данного регистра приведены в таблице 10.[7]
Таблица 10 – Параметры регистра
Напряжение источника питания Uпит1 |
±5 В |
Ток потребления Iпот1 |
24 мА |
Число разрядов |
8 |
Время задержки |
20 нс |
Выходной ток Iвых |
2,5 мА |
Таблица истинности регистра соответствует таблице 11.[7]
Таблица 11 – Таблица истинности регистра.
Вход |
Выход | ||
|
C |
D |
Q |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
X |
Q0 |
1 |
X |
X |
|
4.8 Устройство задержки импульсов
Устройство задержки импульсов, основано на последовательно соединённых логических элементах «И», поскольку у каждого из них имеется задержка, то при их соединении общая задержка будет равна сумме их задержек.
Так как у регистра К1533ИР33 время задержки 20 нс, то требуется время в несколько раз большее возьмём к примеру tзад=100 нс.
Логический элемент представлен микросхемой К155ЛИ1 с задержкой 25 нс, параметры которого приведены в таблице 12.[8]
Количество элементов можно рассчитать по формуле (19).
(19)
где tзад– требуемое время задержки;
t1 – время задержки одного элемента;
N – количество элементов.
Таблица 12 – Электрические параметры К155ЛИ1.
Напряжение питания Uп |
5 В |
Время задержки |
25 нс |
Выходное напряжение низкого уровня |
0,4 В |
Выходное напряжение высокого уровня |
2,4 В |