2.2 Описание и анализ работы электрической схемы

Схема электрическая принципиальная приведена на рисунке 1 приложения.

В устройство входят следующие функциональные узлы:

• генератор импульсов на элементах DD1.1,DD1.2;

• два двоичных делителя частоты на триггерах DD2.1,DD2.2;

• узел формирования таблицы ис­тинности на микросхеме DD3 и элементеDD1.3;

• узел сравнения на микросхеме DD4;

• узел питания ан микросхеме DA1.

Генератор импульсов с частотой около 20Гц формирует с помо­щью двух двоичных делителей частоты периодическую тестовую последовательность логических сигналов для формирования таблицы ис­тинности логической функции двух вход­ных переменных — 00, 01, 10, 11.Из этой тестовой последовательности образуют­ся опорные сигналы логических функций 2И (элементDD3.1), 2ИСКЛ.ИЛИ (элементDD1.3) и 2ИЛИ (элементыDD3.2,DD3.3). Выбор функции осуществляется с помо­щью переключателяSB3, элементDD3.4 ин­вертирует сигнал функции, а инверсия функ­ции выбирается переключателемSB4.

Одновременно тестовая последователь­ность с неинвертирующих выходов триггеров DD2.1, DD2.2подается на входы всех логических элементов (ЛЭ) проверяемой микросхемыDD5, размещенной в контактной панелиXS1. ТранзисторыVT1,VT2 усиливают ток низ­кого логического уровня до величины, достаточной для подключения четырех входов ЛЭ серий ТТЛ К155, К531 и др. РезисторыR4—R11защищают прибор и проверяемую микросхему при неправиль­ном ее включении, исключают влияние неисправных (короткозамкнутых на выво­ды питания) входов микросхемы на дру­гие входные цепи и дополнительно огра­ничивают величину ее входных токов.

Выходные сигналы с проверяемых ЛЭ микросхемы DD5подаются на входы ЛЭ сравнения микросхемыDD4. РезисторыR13—R16 проверяют нагрузочную способ­ность выходов DD5(для микросхем КМОП) и необходимы для проверки ЛЭ с выхо­дами типа "открытый коллектор" (ТТЛ). На другие входы ЛЭ сравнения поступает опорный сигнал выбранной логической функ­ции с переключателя SB4,а к выходам ЛЭ сравнения подключены светодиодыHL1—HL4, причем токоограничивающие резисто­ры для светодиодов не нужны, поскольку вы­ходной ток микросхемыDD4 ограничен на уровне нескольких миллиампер.

При равенстве проверяемого и опор­ного логических сигналов выходной сиг­нал ЛЭ сравнения равен нулю и светодиод не светится. Если же проверяемый и опорный сигналы различны, то соответ­ствующий ошибочному проверяемому сигналу ЛЭ сравнения высоким выходным уровнем включает светодиод, индицируя неисправность данного ЛЭ (точнее, отли­чие логической функции элемента от опорной). При полностью исправной микросхеме DD5все светодио­ды погашены, а при ошибке хотя бы в од­ном ЛЭ будет мигать или постоянно све­титься один или несколько светодиодов, сигнализируя о неисправности. Таким об­разом, данный логический тестер позво­лит выявить один неисправный ЛЭ при остальных годных, что может оказаться полезным в радиолюбительской практике.

В результате анализа схемы электрической принципиальной устройство можно разделить на основной модуль и модуль индикации.

2.3 Оценка элементной базы.

В проектируемом устройстве применяется интегральная и дискретная элементная база.

Интегральные микросхемы.

К561ЛЕ5 – цифровая интегральная схема широкого применения, изготовленная по полупроводниковой технологии, со штыревыми выводами, представляет собой четыре логических элемента «ИЛИ».

К561ЛП2 – цифровая интегральная схема широкого применения, изготовленная по полупроводниковой технологии, со штыревыми выводами, представляет собой четыре логических элемента «2ИСКЛ.ИЛИ».

К561ТМ2 – цифровая интегральная схема широкого применения, изготовленная по полупроводниковой технологии, со штыревыми выводами, представляет собой два D-триггера.

КР142ЕН5А – аналоговая интегральная схема широкого применения, изготовленная по полупроводниковой технологии, в пластмассовом корпусе, представляет собой стабилизатор напряжения с фиксированным выходным напряжением и защитой от перегрузок по току.

Резисторы МЛТ–0,125, металлопленочные лакированные теплостойкие, постоянные, непроволочные, предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока в качестве элементов навесного монтажа, рассеиваемая мощность 0,125 Вт.

Конденсаторы КМ6 керамические монолитные общего назначения. Характеризуются большой удельной мощностью, низкими потерями, высоким сопротивлением изоляции, стабильным ТКЕ. Применяются в цепях постоянного, переменного и импульсного тока.

Индикаторы.

Светоизлучающий диод АЛ307Б арсенид-галлий-алюминиевый в пластмассовом корпусе красного цвета свечения. Его характеристики:

сила света при I_пр= 10 мА 0,9 мкд;

температура окружающей среды от 213 до 343 К.

Светоизлучающий диод АЛ307В арсенид-галлий-алюминиевый в пластмассовом корпусе зеленого цвета свечения. Его характеристики:

сила света при I_пр= 20 мА 0,4 мкд;

температура окружающей среды от 213 до 343 К.

Транзистор КТ315А кремниевый эпитаксиально-планарный n-p-n усилительный высокочастотный маломощный в пластмассовом корпусе с гибкими выводами. Предназначен для работы в схемах усилителей высокой, промежуточной и низкой частоты. Его характеристики:

постоянная рассеиваемая мощность коллектора 150 мВт;

масса 0,18 г.

Транзистор КТ209К кремниевый эпитаксиально-планарный p-n-p маломощный в пластмассовом корпусе с гибкими выводами. Предназначен для работы в усилительных и импульсных микромодулях и блоках герметизированной аппаратуры. Его характеристики:

постоянная рассеиваемая мощность коллектора200 мВт;

масса 0,3 г.

Технические условия и характеристики элементной базы приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Технические условия и характеристики элементной базы

Название элемента	Характеристики
	Напряжение питания, В	Диапазон температур, 0С	Влажность воздуха, %
Интегральные схемы
К142	8…15	-45 … +100	98% при 25 0С
К561	5	-60 … +125	98% при 25 0С
Резистор МЛТ-0,125		-60 … +70	98% при 20 0С
Конденсатор КМ6		-60 … +125	98% при 35 0С
Транзисторы
КТ315А		-60 … +100	98% при 35 0С
КТ209К		-45 … +100	98% при 25 0С
Индикатор АЛ307		-60 … +70	98% при 25 0С

Сравнивая условия эксплуатации и технические условия на использование элементной базы, можно сделать вывод, что проектируемое устройство можно эксплуатировать при следующих условиях:

Температура, ⁰С -45 … +70;

влажность воздуха, 98% при 20 ⁰С.

Это соответствует требованиям технического задания.