Разработка портативного цифрового радиометра
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
ыходное сопротивление DD1.1 и открытый диод VD, при этом на входе DD1.2 действует отрицательный выброс напряжения, амплитуда которого ограничивается прямым падением напряжения на диоде. Ввиду того, что на этапе разряда конденсатора входное напряжение DD1.2 имеет отрицательную полярность, то на этом интервале состояние DD1.2 не изменится, его выходной сигнал продолжает оставаться ровным единице. Элемент DD1.3 является инвертором - формирователем нормализованного по параметрам импульса.
Основные параметры логических элементов серии К561ЛА7:
мкА; мкА;
В; В;
нс; нс;
С учетом основных параметров логических элементов формирователя импульсов записи делаем расчет схемы. Для этого задаемся длительностью импульса записи, исходя из того что время задержки переключения дешифраторов, на которые подаются импульсы записи, не больше 850 нс, мкс.
Пороговое напряжение составляет половину напряжения питания В. Выбираем сопротивление резистора R=10 кОм.
В соответствии с соотношением (4.8) находим напряжение
В,
В.
Из формулы (4.10) находим постоянную времени заряда
с.
пФ.
Принимаем резистор R типа С2-33-0,125 10 кОм 5%, конденсатор С типа КМ-5 350 пФ 5%, диод VD типа КД 512А.
Формирователь импульсов сброса (ФИС) представляет собой интегрирующую RС - цепь с логическими элементами серии К176ЛА7, предназначенный для сброса счетчиков в исходное состояние после записи информации в дешифраторы.
Принципиальная схема ФИС приведена на рисунке 4.13.
А
Б
Рисунок 4.12 - Формирователь импульса сброса: а - принципиальная схема; б - временные диаграммы, которые поясняют принцип работы
В исходном состоянии входное напряжение равно нулю, соответственно элемент DD1.1 находится в единичном состоянии, конденсатор С заряженный до уровня логической единицы, но элемент DD1.2 находится единичном состоянии, потому что по дополнительной цепи на другой информационный вход подается нулевой уровень потенциал со входа DD1.1.
При подачи на вход схемы единичного перепада потенциалу элемент DD1.1, который работает в режиме инвертора, переключается в нулевое состояние, при этом формируется цепь разряда конденсатора С через резистор R и выходное сопротивление элемента DD1.1, который находится в нулевом состоянии. Так как конденсатор не может мгновенно разрядится, на обоих входах элемента DD1.2 присутствуют потенциалы уровня логической единицы, в результате этот элемент переключается нулевое состояние, обеспечивая тем самым начало формирования выходного импульса. Процесс разряда конденсатора С происходит по экспоненциальному закону с постоянной временем
(4.11)
При разряде уменьшается потенциал на верхнем входе элемента DD1.2. В момент элемент DD1.2 переключается из нулевого в единичное состояние, завершая формирование выходного импульса. После переключения DD1.2 происходит разряд конденсатора С до того, пока напряжение не достигнет уровня
(4.12)
где - напряжение логического нуля;
- входной ток логического нуля;
Таким образом, длительность выходного импульса находится по соотношениею
(4.13)
Включение форсирующей цепи, которая состоит из балластного резистора Rб и диода VD, обеспечивает достаточно быстрый заряд конденсатора, то есть минимальное время возобновления исходного состояния формирователя.
Элемент DD1.3 работает в режиме инвертора. Элемент DD1.3 необходим для формирования единичного импульса, с помощью которого происходит процесс переключения счетчиков БСИ.
Для расчета схемы задаемся длительностью импульса сброса в соответствии с быстродействием счетчиков, что составляет не менее 275 нс, мкс. Выбираем сопротивление резистора R = 10 кОм.
Согласно с формулой (4.12) находим напряжение
В
Дальше рассчитаем постоянную времени разряда конденсатора
с
нФ.
Принимаем резистор типа R С2-33-0,125 10 кОм 5%, конденсатор С типа КМ-5 5 нФ 5%, балластный резистор Rб типа С2-33-0,125 100 Ом 5%, диод VD типа КД 512А.
4.8 Блок звуковой сигнализации
Блок звуковой сигнализации (БЗС) предназначен для удобства обнаружения радиационного сигнала. За время измерения 30 с сформированные импульсы поступают на блок счетчиков импульсов (БСИ) и на блок звуковой сигнализации. За время поступления сформированных импульсов на БСИ будут слышны короткие щелчки с БЗС. Когда время измерения закончится, на выходе ЛЭ2 установится уровень логического нуля, то будет слышен тональный звук.
Принципиальная схема БЗС приведена на рисунке 4.13.
Рисунок 4.13 - Принципиальная схема блока звуковой сигнализации
Резистор R выводит в усилительный режим DD1.1, а выходное напряжение DD1.1 должно удерживать в режиме усиления DD1.2. Положительная обратная связь через конденсатор вызовет мягкое (не нуждающееся в первоначальном толчке) самовозбуждение автоколебательного релаксационного процесса Период T импульсов, вырабатываемых мультивибратором, определяется постоянной времени
(4.14)
где - выходное сопротивление логического элемента в состоянии логической единицы.
Выбираем сопротивление резистора R=75 кОм. Длительность импульса равна мкс.
В соответствие с формулой (4.14) находим С
Ф
Принимаем резистор R типа С2-33-0,125 75 кОм 5%, конденсатор С типа КМ - 5 1 пФ 5%. В качестве источника звуковых сигналов BF1 выбран прибор марки ЗП - 1.
4.9 Блок импульсной индикации
Блок импульсной индикации (Б