2.6 Расчетная часть
Расчетная часть должна содержать:
расчеты номиналов всех резисторов (в том числе токоограничивающих в цепях светоизлучающих диодов), которые были использованы в принципиальной схеме;
расчет мощности потребляемой каждым блоком устройства и устройством в целом;
расчет быстродействия отдельных блоков устройства и устройства в целом;
расчет требуемой максимальной длительности тактовых импульсов формируемых ГТИ.
2.6.1 Расчет номиналов резисторов
Расчет токоограничивающих сопротивлений в цепях светоизлучающих диодов (рисунок 2.24) осуществляется по формуле 1.
|
RN = U/I, |
(1) | ||
|
где |
RN – позиционное обозначение резистора (R1, R2 и т.д.) U - падение напряжения на резисторе; I - постоянный прямой ток светоизлучающего диода, определяемый по справочной литературе. |
| |
|
U = Uип – Uсв, |
(2) | ||
|
где |
Uип - напряжение питания; Uсв - постоянное прямое напряжение светоизлучающего диода определяемое по справочной литературе. |
| |
Т.е.
|
R = U/I = (Uип – Uсв)/I. |
(3) |
|
|
|
Рисунок 2.24 – Токоограничивающий резистор в цепи светоизлучающего диода |
Номиналы резисторов, включаемых на входах логических элементов с целью формирования уровня логической единицы (рисунок 2.25) рассчитываются по формуле 4.
|
RN = Uип/I1вх,
|
(4) | |
|
где |
RN – позиционное обозначение резистора; Uип - величина напряжения питания выбранного семейства интегральных схем (определяется по справочной литературе); I1вх – входной ток уровня логической 1 (определяется по справочной литературе). |
|
|
|
|
Рисунок 2.25 – Формирование уровня логической 1 на входе ЛЭ |
Номиналы резисторов, включаемых на выходах логических элементов с открытым коллектором (стоком) с целью формирования уровня логической единицы (рисунок 2.26) рассчитываются по формуле 5.
|
RN = Uип/I1вых,
|
(5) | |
|
где |
RN – позиционное обозначение резистора; Uип - величина напряжения питания выбранного семейства интегральных схем (определяется по справочной литературе); I1вых – выходной ток уровня логической 1 (определяется по справочной литературе). |
|
|
|
|
Рисунок 2.26– Формирование уровня логической 1 на выходе ЛЭ |
Номиналы резисторов, включаемых на установочных инверсных входах триггеров с целью формирования уровня логического нуля (рисунок 2.27) рассчитываются по формуле 4.
|
RN = Uип/I0вх,
|
(6) | |
|
где |
RN – позиционное обозначение резистора; Uип - величина напряжения питания выбранного семейства интегральных схем (определяется по справочной литературе); I0вх – входной ток уровня логического 0 (определяется по справочной литературе). |
|
|
| ||
|
Рисунок 2.27 – Формирование уровня логического 0 | ||
После расчета величины резистора конкретный резистор выбирается по справочной литературе.
Характеристики всех выбранных резисторов должны быть приведены в таблице, вид которой соответствует таблице 2.8.
Если в результате выполнения курсового проекта на принципиальном уровне разрабатываются не все блоки устройства, то расчет потребляемой мощности осуществляется только для разрабатываемых блоков.
Таблица 2.8 – Основные характеристики резисторов
|
Позиционное обозначение резистора
|
Номинальная мощность, Вт |
Диапазон номинальных сопротивлений, Ом |
Размеры, мм |
Масса, г. |
ТКС, 10-6/*С | ||||
|
D |
L |
l |
d |
от -60 до +20 |
от +20 до +315 | ||||
|
R1,R5 |
0,125 |
100…1×106 |
2,2 |
6,0 |
20 |
0,5 |
0,2 |
±1200 |
±700 |
|
R2,R3, R4 |
0,25 |
100…2×106 |
3,0 |
7,0 |
20 |
0,6 |
0,3 |
±1600 |
±1000 |