ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 6

ШИФР ЗАДАНИЯ 8

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ГПИ 9

РАСЧЁТ ГЕНЕРАТОРА ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСА(ГТи) 10

РАСЧЁТ ГЕНЕРАТОРА ПЕРИОДА(ГТ) 13

РАСЧЁТ УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ 14

РАСЧЁТ ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩЕЙ ЦЕПОЧКИ 15

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ 16

ТАБЛИЦА СПЕЦИФИКАЦИЙ 18

Обозначение 18

Наименование 18

Количество 18

Резисторы 18

R1 18

СП3 38а – 0,125 – 28 кОм 5% 18

1 18

R2 18

СП3 38а – 0,125 – 28 кОм 5% 18

1 18

R3 18

СП3 33-3-9 – 0,125 – 28 кОм 5% 18

1 18

RК 18

С2 – 29 В – 0,5 – 10 Ом 18

1 18

Rб 18

СП3 33-3-9 – 0,125 – 170 Ом 5% 18

1 18

R12 18

МЛТ – 0,125 – 8,2 кОм 5% 18

1 18

Конденсаторы 18

С1 18

К 10 – 17Б – Н90 – 1,8 мкФ 5% 18

1 18

С2 18

К 10 – 17Б – Н90 – 1,8 мкФ 5% 18

1 18

С3 18

КМ – 5 – Н – 30 – 36 нФ 5% 18

1 18

С10 18

К 40 – 15 – 80В – 1,2 нФ 5% 18

1 18

С11 18

К 40 – 15 – 80В – 541 мкФ 5% 18

1 18

С12 18

К 40 – 15 – 80В – 15 мкФ 5% 18

1 18

С13 18

К 40 – 15 – 80В – 575 мкФ 5% 18

1 18

С14 18

К 40 – 15 – 80В – 16 мкФ 5% 18

1 18

Диоды 18

VD1 18

КД 407 18

1 18

Транзисторы 18

VT1 18

KT 203Б 18

1 18

Микросхемы 18

D1 – D3 18

К155АГ1 18

3 18

Стабилизаторы 18

СН1 18

КР142ЕН12 18

1 18

СН2 18

К142ЕН12 18

1 18

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА 19

ЛИТЕРАТУРА 20

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по курсу "Электронные цепи и микросхемотехника"

Спроектировать гненератор прямоугольных импульсов (ГПИ), либо генератор импульсов линейно-изменяющегося напряжения (ГЛИН). Спроектировать стабилизатор напряжения, обеспечивающий питание генератора импульсов. Использовать интегральные СН. Eпит при нестабильности напряжения сети +,- 20%.

Генератор прямоугольных импульсов.

Спроектировать генератор прямоугольных импульсов, обеспечивающий в нагрузке (Rн,Сн) амплитуду рабочих импульсов, регулируемую в пределах 0 - Uвых m. Длительность импульсов должна регулироваться и находиться в пределах Tи min - Tи max. Период следования импульсов регулируется и находится в пределах T min - T max. Обеспечить длительность переднего и заднего фронтов импульса не более tф. Форма напряжения рабочего импульса и его амплитуда могут быть согласованы с консультантом. Генератор (за исключением УМ) выполняется с использованием стандартных логических элементов (ЛЭ) ТТЛ, либо КМОП однотипных для всего генератора, либо таймеров (формирователей) на основе ТТЛ и ЛЭ ТТЛ (Т-ТТЛ) или таймеров (формировате-

лей) на основе КМОП и ЛЭ КМОП (Т-КМОП).

Генератор импульсов линейно-изменяющегося напряжения.

Спроектировать ГЛИН, обеспечивающий в нагрузке (Rн) амплитуду рабочих импульсов, регулируемую в пределах 0 - Uвых m. Длительность импульсов должна регулироваться и находиться в пределах Tи min - Tи max. Период следования импульсов регулируется и находится в пределах T min - T max. Обеспечить длительность фронта спада импульса не более tф. Форма напряжения рабочего импульса и его амплитуда могут быть согласованы с консультантом. Генератор (за исключением УМ) выполняется с использованием стандартных логических элементов (ЛЭ) ТТЛ, либо КМОП однотипных для всего генератора, либо таймеров (формирователей) на основе ТТЛ и ЛЭ ТТЛ (Т-ТТЛ) или

таймеров (формирователей) на основе КМОП и ЛЭ КМОП (Т-КМОП). Для ГЛИНа также допускается использование операционных усилителей (ОУ).

Шифр задания

5.Васильева 1 6 - 5 4 3 5 3 5 2 3 4 С

Данные:

Uвыхm= 20 В Полярность импульса «-» Tиmin = 15 мкс Tиmax/Tumin = 10 tф/ Tumin = 0,03 Rн = 3 кОм Сн = 1000 пф Tmin/ Tumax = 10 Tmax/ Tmin = 3 Тип логики Т-ТТЛ , %Епит=0,5	Tиmax=150 мкс tф=0,45 мкс Tmin=1.5мкс Tmах=4.5мкс

Структурная схема гпи

Осциллограммы в различных точках нашей структурной схемы:

Каждое устройство выполняет следующие функции:

• Мультивибратор (ГТ) генерирует прямоугольные импульсы с регулируемым периодом следования для запуска ждущего мультивибратора

• Ждущий мультивибратор (ГТи) формирует прямоугольный импульс с заданной длительностью

• Усилитель мощности формирует импульс с заданной амплитудой.

С выхода усилителя УМ должен быть снят сигнал,удовлетворяющий требованиям к сигналу расчитываемого генератора прямоугольных импульсов.

Между генератором периода и генератором длительности будет использована схема задержки.

Для стабилизации выходного напряжения будет использован интегральный стабилизатор напряжения.

Расчёт генератора длительности импульса(гТи)

Генератор периода в настоящей работе будет выполнен на двух интегральных микросхемах ТТЛ серии 155.(К155АГ1).

Краткое описание микросхемы К155АГ1:

Процесс формирования импульса

Микросхема К155АГ1— одноканальный ждущий мультивибратор. Он формирует калиброванные импульсы с хорошей стабильностью длительности. Мультивибратор содержит внутреннюю ячейку памяти — триггер с двумя выходами 6 и 1. Поскольку оба вы­хода имеют наружные выводы , разработчик по­лучает от микросхемы парафазный сформированный импульс. Триггер имеет три импульсных входа логического управления (установки в ис­ходное состояние) через элемент Шмитта. Вход 05 (активный перепад —

положительный) дает прямой запуск триггера, входы 03, 04— инверсные (активный перепад —

отрицательный). .

Сигнал сброса, т. е. окончания импульса в триггере, формируется с помощью RC-звена: времязадающий конденсаторCподключается между выводами микросхемы 10 и 11, резисторRвключается от вы­вода 09 к положительной шине питания 5В.

Мультивибратор АГ1 нельзя перезапустить, пока не истекло время Т. Запущенный мультивибратор нечувствителен ко входным сигна­лам 03, 04 и 05. Входная схема с триггером Шмитта обеспечивает на­дежный запуск (по входу 05) при медленно нарастающем напряжении запуска (например, даже при скорости нарастания фронта запуска 1 В/с). Помехоустойчивость по входам— 1,2, по питанию— 1,5 В.

Управление микросхемой К155АГ1:

При любых комбинациях статических сигналов на входах 3, 4 и 5 одновибратор находится в стабильном состоянии при котором

Реакция на перепады напряжения приведены в таблице:

Таблица управления микросхемой К155АГ1

Функциональная схема микросхемы К155АГ1

Рассмотрим ограничения , накладываемые на внешние R,Cкомпоненты.Rminснизу ограничивается максимально допустимым током базы транзистораVT1. В технических условиях указаноRmin=1.4кОм, что соответствует току базы транзистораVT1 равному приблизительно 2.7мА.Rmaxсверху ограничивается требованием обеспечения насыщенного режима транзистораVT1. В технических условиях указано, чтоRmax=30кОм. Емкость конденсатора С должна быть меньше или равна 1000мкФ, причём допускается применение электролитических конденсаторов.

Длительность выходного импульса можно определить по формуле:

Значения Rопределяется одним из вариантов включения внешних компонентов, представленных на следующем рисунке:

Варианты включения ИС К155АГ1

В данной работе будет использоваться схема включения внешних компонентов, которая представлена на рис б). В данном случае в качестве резистора Rиспользуется внешний резисторR1 последовательно включенный со встроенным резисторомR4=2кОмR=R1+R4. Очевидно, что с учетом сформулированных выше ограничений для данного варианта получимR1min=0.6кОм;R1max=28кОм.

Одновибратор будет выглядеть следующим образом:

Расчёт ЖМВ:

Итак , чтобы получить импульс заданной длительности необходимо взять С3=36нФ, Rmax=6кОм.