4 РазработкА принципиальной схемы генератора сигналов

Схема электрическая принципиальная генератора сигналов разрабатывается на основе функциональной схемы.

Чертеж выполняется на листе формата А3 (или больше) в соответствии с требованиями ЕСКД. Перечень элементов приводится на листе чертежа или отдельно, на дополнительных листах формата А4 с соответствующей нумерацией.

При разработке принципиальной схемы генератора необходимо использовать специальную литературу и справочники, а так же знания, полученные при изучении дисциплин «Электротехника», «Электроника», «Основы схемотехники», «Основы микропроцессорной техники».

Дополнительно к схемотехническим решениям, принятым на этапе разработки функциональной схемы генератора, при работе над принципиальной схемой необходимо:

1. Разработать схему подключения источника питания, учитывая необходимость защиты микросхем от высокочастотных и низкочастотных помех.

2. Разработать схему подключения кварцевого резонатора, учитывая рекомендации производителя микроконтроллера.

3. Разработать схему сброса и начального пуска генератора, учитывая рекомендации производителя микроконтроллера.

4. Разработать схему формирования управляющего сигнала «START», учитывая его активный уровень.

5. Разработать схему индикации режимов работы генератора, учитывая электрические характеристики микросхем и светодиодов.

6. Разработать схему дешифратора адреса порта вывода дискретных сигналов.

В начале работы необходимо выбрать элементную базу: интегральные микросхемы, диоды, резисторы, конденсаторы, коммутационные изделия. При выборе элементов схемы следует придерживаться критериев, снижающих стоимость, повышающих надежность и удобство эксплуатации устройства.

Рекомендуется:

• не использовать устаревшую элементную базу;

• не использовать компоненты, требующие дополнительного согласования по электрическим параметрам;

• не использовать для реализации простых функций сложные и дорогие ИМС;

• не использовать несколько разных ИМС, если данные функции можно реализовать на одной из уже использующихся микросхем или одной ИМС более сложной структуры;

• при совпадении функционального назначения и электрических параметров выбирать элементы, имеющие меньшие габариты и стоимость.

Элементы схемы выбираются с учетом их функционального назначения и основных электрических параметров.

Современным требованиям схемотехники наиболее соответствуют ИМС, выполненные по технологиям ТТЛШ и КМОП. Назначение выводов микросхем разных серий или типа корпуса отличаются. Поэтому условно-графическое обозначение на схеме должно соответствовать ИМС, указанной в перечне элементов.

Чтобы не загромождать схему, выводы питания Vcc и GND обычно не изображают, указывая необходимую информацию в специальной таблице или рядом с разъемом питания, например "к выводу 14 DD1, DD2; 10 DD3; 16 DD5".

При выборе диодов определяют токи и напряжения, соответствующие рабочему режиму. Не рекомендуется выбирать диоды диаметром более 5 мм.

Постоянные резисторы выбираются по типу, номинальному сопротивлению, мощности и допустимому отклонению от номинального значения сопротивления (допуску).

Рекомендуется использовать современные резисторы общего назначения с сопротивлением из ряда Е24, с допуском не более 20%.

Для конденсаторов определяют тип, емкость, максимальное напряжение и допуск. Рекомендуется использовать современные керамические или электролитические (в зависимости от назначения и емкости) конденсаторы с емкостью из ряда Е12, с допуском не более 20%.

Коммутационные элементы (кнопки, перемычки, разъемы) выбираются с учетом особенностей монтажа и удобства эксплуатации устройства.