Проектирование логического блока

Логический блок работает в соответствии со следующим уравнением:

Y=bd+ab+ad.

Схема логического блока представлена на рис. 14.

Рис. 15 Схема логического блока

Составим таблицу истинности.

В логическом блоке применим микросхемы, для (6,стр45):

Конъюнктор К555ЛИ4 с параметрами: Дизъюнктор К555ЛЕ4 с параметрами:

Uпит=+5 В Uпит=+5 В.

Uвх мах=4,5 В Uвх мах=4,5 В.

Uвых min=0 В Uвых min=0 В.

U1 вых?2,5 В U1 вых?2,5 В.

U0 вых?0,4 В U0 вых?0,4 В.

t1,0 здр = 10нс t1,0 здр = 10нс.

t0,1 здр = 10нс t0,1 здр = 10нс.

Iвх?0,02 мА Iвх?0,02 мА.

Проектирование блока питания

Блок питания питается от промышленной сети (220 В, 50 Гц) и обеспечивает соответствующими напряжениями питания все блоки устройства (+5 В, +9 В, +15 В, -15В).

Получение стабилизированных постоянных напряжений обеспечивает структура ИВЭП, в данном случае, с трансформаторным входом:

Рис. 16 Упрощенная схема блока питания

Напряжение первичного источника ИП трансформируется с помощью Т трансформатора до требуемых напряжений, выпрямляется с помощью выпрямителя В. Пульсации выпрямленного напряжения сглаживаются фильтром Ф, а его величина стабилизируется стабилизатором напряжения СН.

Расчет:

• 1) Выбор интегральных стабилизаторов
• а) Для цифровой части напряжение питания составляет + 9 В

В качестве интегрального стабилизатора +9 В возьмем К142ЕН8А (DA7).

со следующими параметрами:

U вых= 90,27 В.

I н. max=1.5 А.

I пот = 10 mA.

К ст. = 5000.

б) для источника 15В — К142ЕН6 (DA8) с параметрами:

U вых= 15 0,3 В.

I н. max=0,2 А.

I пот = 7,5 mA.

К ст. = 5000.

Исходя из требований выбираем выпрямительные мосты:

а) для источника +9 В — КД 208 А (VD3) с максимальным прямым током 0.5 А б) для источника 15 В — КД 208А (VD4) с максимальным прямым током 0,5 А Подсчитаем суммарный ток потребления и найдем примерную габаритную мощность трансформатора:

Мощность трансформатора перемножим напряжения с суммой токов потребления тех элементов, которые имеют соответствующее напряжение питания:

(28).

Исходя из требований выбираем трансформатор питания из типовой серии ТПП (унифицированные трансформаторы для питания устройств на полупроводниковых приборах):

• а) для источника +9 В — ТПП262 -127/220−50 (T1) с Pтр=31 ВА >> Pц, с параметрами:
  • — номинальная мощность 14,5 В· А;
  • — ток первичной обмотки не более 0,1 А;
  • — номинальный ток вторичных обмоток равен 0,22 А;
  • -напряжение вторичных обмоток III и III' равно 20 В.
• б) для источника 15 В — ТПП248−127/220−50 (T2) с параметрами:

Напряжения (токи) вторичных обмоток :

• 2−21 — 20 В (0,165 А)
• 3−31 — 20 В (0,165А)
• 3)Расчет ёмкостей конденсаторов фильтров :

Для качественного сглаживания необходимо, чтобы Xс << Rн., где Xс — реактивное сопротивление конденсатора, Rн — сопротивление нагрузки.

Для цифровых микросхем и ОУ напряжение пульсаций на выходе должно быть < 0,01 В.

а) для источника +9 В:

U1 = 12В — напряжение на входе стабилизатора.

U2 = 9В — напряжение на выходе стабилизатора.

Iн = 0,25 А — ток нагрузки.

Rн = U1 / Iн =20/ 0,25=80 Ом (29).

Выбираем Xс = 1, тогда из формулы.

(30).

находим ёмкость C1:

= 3100 мкФ.

Выбираем емкость С1 = 5000 мкФ.

С2 выбираем равной емкости С1. Таким образом С1=С2=5000 мкФ.

Подсчитаем напряжение пульсаций на выходе стабилизатора:

Uп2 = Uп1 / К ст =9 / 3000 = 0,003 В < 0,01 В а) для источника 15 В:

U11, U21 = 20 В — напряжения на входе стабилизаторов.

U12, U22 = 15 В — напряжения на выходе стабилизаторов.

Iн = 0,1 А — ток нагрузки.

Rн = U11 / Iн =20 / 0,1=200 Ом (31).

Выбираем Xс = 10, тогда из формулы 30 находим ёмкости C3 и С4:

= 318 мкФ.

Выбираем емкости С3 и С4 = 300 мкФ.

С7 и С8 выбираем равной емкости С3 и С4. Таким образом.

С3=С4=С7=С8=300 мкФ.

Подсчитаем напряжение пульсаций на выходе стабилизатора:

Uп2 = Uп1 / К ст =15 / 5000 = 0,003 В < 0,01 В. (32).

Конденсаторы С5 и С6 выбираем керамические равные 0,1 мкФ. Расчет для 5 В части. Выберем стабилитрон 2С151Т-1 с параметрами при. Тогда, Возьмем его Ом.

Рис. 17 Принципиальная схема блока питания