Проектирование АЦП с двойным интегрированием - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Анализ методики проектирования и расчета электронных устройств. Разработка функциональной, принципиальной схем устройства аналого-цифрового преобразования. Расчет транзисторного ключа. Генератор тактовых импульсов. RS триггеры и логические элементы.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


”Проектирование АЦП с двойным интегрированием”
3. Расчёт основных узлов АЦП с двойным интегрированием
3.4 RS триггеры и логические элементы 16 3.5 Расчёт интегратора
6. Полная принципиальная электрическая схема устройства
Основной целью данного курсового проекта является ознакомление с методикой проектирования и расчёта электронных устройств. Закрепление теоретических знаний, полученных в ходе изучения курса данного предмета. Задача курсового проекта состоит в разработке функциональной, принципиальной схем устройства аналого-цифрового преобразования и расчёте электрической схемы, выполненной на конкретной элементной базе.
2. Разработка функциональной с хемы
В момент t2 произойдет очередное переключение транзисторов. Транзистор VT1 запирается, а транзистор VT2 насыщается. Далее процесс пойдёт аналогично описанному. Поэтому длительности интервалов t3-t2 и t4-t2 можно определить соответственно из выражений (1.2) и (1.4) при замене Rб1С1 на Rб2С2 и Rк1С1 на Rк2С2.
Таким образом, длительность нахождения схемы в квазиустойчивом состоянии определяется процессами разряда, а длительность фронта коллекторного напряжения -- процессами заряда конденсатора связи. Сравнивая (1.2) и (1.4), можно сказать, что поскольку
где S -степень насыщения транзистора (обычно S=1,5...2), то длительность фронта коллекторного напряжения, равная длительности интервала подготовки схемы к следующему переключению, всегда меньше длительности импульса выходного напряжения.
В рассматриваемом случае выходное напряжение автоколебательного мультивибратора близко к прямоугольному, причем длительности импульса tИ и паузы tП выходного напряжения равны между собой (t2-t0 и t4-t2).
Если симметрия схемы нарушена, то на выходах формируется напряжение, для которого tИ ? tП. При проектировании таких схем необходимо заботиться о том, чтобы во всех режимах работы время подготовки схемы к следующему переключению было меньше или равно времени нахождения схемы в квазиустойчивом состоянии.
Частота выходного напряжения симметричного автоколебательного мультивибратора не зависит от напряжения питания и полностью определяется параметрами его элементов
Следует отметить, что как видно из временных диаграмм работы мультивибратора полученный импульс не является строго прямоугольным. Это происходит из-за того, что при запирании конденсатор заряжается через сопротивление коллекторной нагрузки, т.е. ведёт себя как «паразитная» ёмкость. Для устранения этого недостатка вводятся диоды D1 и D2 и сопротивления R d1 =R d2 =R k . Благодаря им при запирании конденсаторы будут заряжаться через эти сопротивления:
Рис.8 Временная диаграмма работы двоичного реверсивного счётчика.
Четырёхразрядный двоичный реверсивный счетчик выполнен на микросхеме КI55ИЕ7. Он работает в коде 1-2-3-4 с коэффициентом деления 16.. Вход R служит для установки счетчика в исходное (нулевое) состояние. На вход С при этом должно быть подано напряжение высокого уровня. Установка счетчика в состояние логического нуля производится при подаче положительного сигнала на вход R. В остальное время работы на входе R должно быть напряжение низкого уровня. Предварительная запись в счетчик любого числа от 0 до 15 по входам D1,D2, D3, D4'(D8 -- старший разряд) возможна при подаче на вход С отрицательного импульса. Прямой счёт происходит при подаче отрицательных импульсов на вход +1. На входах -1 и С при этом должны быть единичные сигналы. Триггеры счётчика переключаются по срезам входных импульсов. Одновременно с каждым 16-м импульсом на выходе >15 формируется отрицательный импульс, который может подаваться на вход +1 следующего счётчика. При обратном счете входные импульсы подают на вход -1 (при единичных уровнях на входах +1, С), а выходные импульсы снимают с выхода< 0.
3.5 RS триггеры и логические элементы
Рис.10 Схема RS триггера на логических элементах и расположение выводов микросхемы.
RS триггером называют устройство с двумя квазиустойчивыми состояниями.
Это устройство является ячейкой памяти. Асинхронный RS триггер выполнен на двух элементах И-НЕ, замкнутых в кольцо. Два устойчивых состояния обеспечиваются в результате связи выхода каждого элемента с одним из входов другого. Свободные входы служат для управления триггером и называются информационными: вход S -- это вход установки триггера в состояние логической единицы, а вход R -- вход установки триггера в состояние логического нуля. Входы инверсные, т. е. для изменения состояния триггера на один из входов подается напряжение низкого уровня. Выходов у RS - триггера также два: прямой (единичный) О и инверсный (нулевой). Следует отметить, что наличие напряжений низкого уровня на обоих входах триггера данного типа является запрещенной комбинацией, так как состояние триггера для этого случая после снятия сигналов будет неопределенным.
В качестве элементов RS триггеров использована микросхема К561 ТР2, содержащая четыре RS триггера. Её использование выгоднее, чем сборка триггеров на отдельных элементах И -НЕ. Так как это уменьшает количество соединений на плате и упрощает сборку схемы.
Рис.11 Временная диаграмма работы SR триггера.
В качестве элемента с четырьмя элементами ИЛИ - НЕ выбираем микросхему ТТЛ типа К155ЛА8.
Интегратор - это устройство представляющее собой операционный усилитель, обратная положительная связь которого образована элементом с интегро-дифференциальной связью между током и напряжением. Таким элементом в данном случае является ёмкость. ОУ включен как генератор стабильного тока в цепь заряда конденсатора. В результате этого заря конденсатора происходит не по экспоненциальной, а по линейной функции зависимости напряжения от времени. Схема действует как накопитель в котором суммируется входной сигнал за заданный отрезок времени. Из условий задания определяем:
Откуда если взять сопротивление R=47 кОм и в начале в течении 1,707 mS интегрируется входное напряжение +5В,а также напряжение на выходе спадает до -Е=-15В, то
Аналогично для второго интервала Эта же ёмкость будет иметь такое же значение. И выполняется равенство
Ток заряда конденсатора при этом составляет
Параллельно конденсатору включён диод типа Д220 для того, чтобы интегрирование входного напряжения начиналось с +0,6В.
Рис.13 Временная диаграмма работы интегратора.
Пороговое устройство, изменяющее своё состояние в зависимости от уровней сигналов на его входах называется компаратором. Компаратор осуществляет переключение уровня выходного напряжения. Когда непрерывно изменяющийся во времени сигнал становится ниже или выше определённого уровня. Применим схему триггера Шмитда. В данном курсовом проекте напряжение включения выбрано -0,2В, а напряжение включения +0,2В.Это связано с тем, что падение напряжения на диоде, включенном параллельно конденсатору в прямом направлении составляет +0.6В, а уровень напряжения переключения должен находится около 0В, но не ноль. Для этого устройства используем микросхему КР140УД8, имеющую выход согласованный с ТТЛ логикой. Для неё
Определяем величины сопротивлений R1 и R2:
Пусть сопротивление R2=15 кОм, тогда из формулы находим:
Аналогичная величина получается если находить по напряжению включения:
Для устойчивой работы триггера необходимо выполнить условие:
Рис. 15 Временная работа компаратора.
В ходе подбора элементов схемы необходимо было выполнить согласование выхода компаратора на микросхеме DA2 с уровнем ТТЛ логики.. Для этого была использована микросхема КР140УД8, имеющую согласованный с ТТЛ логикой выход. Мультивибратор рассчитан на напряжение 5 вольт для выработки импульсов соответствующих уровню логической единицы ТТЛ логики. Вход переполнения счетчика включён через инвертор поскольку RS триггер Т1 по входу R обнуляется единицей. Сопротивление на входе транзистора VT1 рассчитано так, чтобы при уровне логической единицы +5В
VT1 находился в состоянии насыщения, а при уровне +0,2В в состоянии отсечки. При этом вся схема управляется коротким импульсом уровня порядка +5В.
5. Спецификация используемых в схеме элементов


1. Бирюков С.А. Цифровые устройства на интегральных микросхемах. М.: Энергоатомиздат, 1984. 88с.
2. Интегральные микросхемы: Справочник / Под ред. Б.В.Табарина М.: Радио и связь, 1983. 526с.
3. М.Х. Джонс., Электроника - практический курс. ПОСТМАРКЕТ. Москва 2003г.
4. В.А. Нахалов. Электроника. Методические указания по курсовому проектированию. Хабаровск 2003г.
Расчет тактовой частоты, параметров электронной цепи. Определение ошибки преобразования. Выбор резисторов, триггера, счетчика, генераторов, формирователя импульсов, компаратора. Разработка полной принципиальной схемы аналого-цифрового преобразователя. контрольная работа [405,1 K], добавлен 23.12.2014
Анализ справочной литературы, рассмотрение аналогов и прототипов аналого-цифрового преобразователя. Составление функциональной и принципиальной схемы функционального генератора. Описание метрологических характеристик. Выбор дифференциального усилителя. курсовая работа [460,4 K], добавлен 23.01.2015
Разработка функциональной и принципиальной схем управляющего устройства в виде цифрового автомата. Синтез синхронного счётчика. Минимизация функций входов для триггеров с помощью карт Карно. Синтез дешифратора и тактового генератора, функции выхода. курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.01.2011
Структурная схема вольтметра. Расчет основных параметров. Схемотехника узлов цифрового вольтметра. Генератор тактовых импульсов. Схема устройства формирования импульсов. Цифро-аналоговый преобразователь, устройство сравнения. Схема счета и индикации. курсовая работа [2,3 M], добавлен 18.06.2012
Разработка структурной, функциональной и принципиальной схемы тахометра. Выбор генератора тактовых импульсов, индикаторов и микросхем для счетного устройства. Принцип действия индикатора. Описание работы тахометра. Расчет потребляемой тахометром мощности. курсовая работа [322,3 K], добавлен 30.03.2012
Развитие микроэлектроники и освоение производства интегральных микросхем. Применение микроконтроллеров и микроэлектронных генераторов импульсов. Разработка электрической и принципиальной схем устройства. Анализ временных соотношений и погрешностей. курсовая работа [1,1 M], добавлен 22.10.2009
Проектирование устройства преобразования последовательного кода в параллельный и наоборот. Общая схема алгоритма функционирования устройства, разработка принципиальной электрической схемы. Схема сброса по питанию, генератор импульсов, триггер готовности. курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.07.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирование АЦП с двойным интегрированием курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Сочинение: Изображение "новых людей" в произведениях Тургенева и Чернышевского
Реферат: Удлинение пениса. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Технология получения биметаллического инструмента штампов скоростным горячим выдавливанием
Курсовая работа по теме Уникальные природные явления и их роль в туризме
Пособие по теме Задачи токсикологии боевых отравляющих веществ
Курсовая работа по теме Європейський суд з прав людини в механізмі захисту конституційних прав та свобод людини і громадянина
Реферат: Понятие конкретной жизненной ситуации, ее роль в механизме преступного поведения
Реферат по теме Монополизм и конкурентная политика в трансформируемой экономике Республике Беларусь
Реферат: Скляні роботи
Лабораторная работа: Лабараторные работы по Информатике
Дипломная работа: Художественные стили в интерьере
Понятие и признаки субъектов предпринимательского права
Реферат: League Of Nations Essay Research Paper The
Реферат: Анализ использования современных средств CALS-технологий
Типовые Конструкции Для Сочинения По Заданию 15.3
Мифы И Легенды Казахского Народа Реферат
Мини Сочинение О Памятном Событии
Идеалистическая Философия Платона Реферат
Реферат: Проектирование информационной системы
Отчет По Практике В Бюджетной Организации
Аудит внешнеэкономической деятельности организации на примере экспорта - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Період Гетьманату в Україні - История и исторические личности контрольная работа
Универсальная газета в ХІХ веке - Журналистика, издательское дело и СМИ курсовая работа