3 Разработка принципиальной схемы

3.1 Разработка генератора тактовой частоты

В качестве генератора тактовых импульсов удобно использовать микросхему К155АГ1 (рис. 3.3). Она представляет собой одиночный ждущий мультивибратор, имеет три входа запуска, три вывода С, RC и RI для подключения времязадающих цепей, прямой и инверсный выходы. Условие запуска мультивибратора - изменение входных сигналов, в результате которого появляется следующее сочетание - хотя бы на одном из входов 3 или 4 - лог. 0, на входе 5 - лог. 1. Исходное состояние для запуска - любое, не соответствующее указанному требованию.

Рисунок 3.1 - Запуск микросхемы К155АГ1

Один из основных вариантов подачи входных сигналов, обеспечивающих запуск, показан на рис. 3.1. Для обеспечения запуска фронтом положительного импульса его следует подать на вывод 5, при этом хотя бы на одном из входов 3 или 4 должен быть лог. 0.

При запуске на прямом выходе генерируется импульс положительной полярности, на инверсном - отрицательной. Длительность импульса при основном варианте подключения времязадающей цепи, приведенном на рис. 3.2а, составляет приблизительно . Размерности в этом формуле: «килоомы, нанофарады, микросекунды» или «килоомы, микрофарады, миллисекунды».

Сопротивление резистора R1 может находиться в пределах 1.5...43 кОм. Емкость конденсатора С1 может быть любой, конденсатор даже может отсутствовать. В этом случае длительность генерируемого импульса составляет 30... 100 нс в зависимости от сопротивления времязадающего резистора.

Рисунок 3.2 - Подключение времязадающих элементов.

При применении оксидных конденсаторов их полярность должна соответствовать приведенной на рис. 3.2. Сопротивление резистора может быть и более 43 кОм, однако стабильность длительности импульса при этом ухудшается.

Если необходимо обеспечить большую длительность выходного импульса при малой емкости конденсатора, времязадающую цепь следует дополнить транзистором (рис 3.2б). В этом случае длительность генерируемого импульса определяется по приведенной выше формуле, однако сопротивление времязадающего резистора R₁ может быть выбрано в h₂₁ раз больше, чем указанные выше 43 кОм. При использовании транзисторов серии КТ3102 сопротивление времязадающего резистора может доходить до 20 МОм. Сопротивление ограничительного резистора R₂ может находиться в пределах 1.5...20 кОм.

Условное графическое обозначение и назначения выводов ИМС К155АГ1 представлены на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Ждущий мультивибратор К155АГ1

Таблица 3.1 – Назначение выводов К155АГ1

Номер вывода	Назначение
1	выход
2,8,12,13	свободные
3,4,5	входы
6	выход
7	общий
9,10,11	для подключения времязадающей цепи
14	напряжение питания

Рассчитаем цепь тактового генератора. Сопротивление резистора R1 может находиться в пределах 1.5...43 кОм, емкость конденсатора С1 - любая. В качестве резистора возьмем последовательно соединенный постоянный резистор номиналом 34,8 кОм и построечный номиналом от 10 до 24кОм.

Длительность генерируемого импульса приближенно может быть определена по формуле:

,

откуда находим

.

В качестве C1 возьмем оксидный конденсатор емкостью 30мкФ.