3. Выбор элементной базы дискретного устройства.

В соответствии с функциональной схемой для реализации данного устройства необходимо 28 логических элемента типа 2И-НЕ. Выберем по справочнику интегральную микросхему содержащую данные элементы.

Принимаем микросхему К155ЛА8, содержащую 4 логических элемента 2И-НЕ. Соответственно для реализации схемы понадобится 7 интегральных микросхем типа К155ЛА8. Характеристики микросхемы приведены в таблице 5.[2]

Таблица 5. Характеристики микросхемы К155ЛА8

Параметр логического элемента	Значение
Номинальное напряжение питания	5 В 5%
Выходное напряжение низкого уровня	≤ 0,4 В
Выходное напряжение высокого уровня	≥ 2,4 В
Напряжение на антизвонном диоде	≥ - 1,5 В
Входной ток низкого уровня	≤ -1,6 мА
Входной ток высокого уровня	≤ 0,04 мА
Входной пробивной ток	≤ 1 мА
Ток потребления при низком уровне выходного напряжения	≤ 22 мА
Ток потребления при высоком уровне выходного напряжения	≤ 8 мА
Потребляемая статическая мощность на один логический элемент	≤ 19,7 мВт
Выходной ток низкого уровня	≤16 мА
Время задержки распространения при включении	≤ 15 нс
Время задержки распространения при выключении	≤ 45 нс

Рассчитаем потребляемую мощность дискретного устройства:

,

где P_л.э.ст – статическая потребляемая мощность логического элемента,

n – число логических элементов в схеме,

U_пит – напряжение питания номинальное,

I_вых – Выходной ток логического элемента.

(мВт)

4. Разработка принципиальной электрической схемы дискретного устройства

Построим принципиальную электрическую схему, преобразовав полученную функциональную схему так, чтобы были использованы логические элементы одного типа микросхем.

Выбранная ранее микросхема К155ЛА8 удовлетворяет заданным условиям и полученной схеме, имеет в своём составе 4 элемента 2И-НЕ. Для реализации полученной схемы достаточно 7 микросхем К155ЛА8.

Полученная схема дискретного устройства представлена на листе графической работы. [Приложение]

Заключение.

В результате проектирования получили устройство удовлетворяющее заданным требованиям. Оно состоит из 7 микросхем типа К155ЛА8 с общей мощностью 551,6 мВт. Данное дискретное устройство способно обеспечить автоматический режим функционирования теплицы в соответствии с техническим заданием.

Важно отметить, что проектирование устройств автоматического управления подобным способом, позволяет создавать устройства управления под данную архитектуру уже имеющихся цепей, так и спроектированных специально под устройство. Это позволяет обеспечить автоматическими системами управления участки с технологическими процессами, для которых отсутствуют укомплектованные системы автоматического управления, или создать аналог такого устройства при меньших затратах ввиду невысокой стоимости интегральных микросхем на стандартной транзисторно-транзисторной логике.