Пример 7
Разработать принципиальную электрическую схему на цифровых элементах серии КР1533 согласно задания таб.1 приложения 1 и произвести моделирование, указанной схемы в виртуальной программе Multisim 8 … 10. Произвести расчет элементов.
Таблица 1
| № задания | Наименование микросхем КР1533 | Тип LCD | UПР, В | IПР, mA | ||||
| # | ЛА3 | ТМ8 | ИЕ9 | ИР8 | КП19 | АЛ102 | 1,4 | |
Описание функционирования микросхем и их характеристики: IПОТ, 
, 
, 
, 
.
3.1 Произвести электронное моделирование принципиальной электрической схемы ввода – вывода из микросхем таб.1. Изобразить электронную модель в Multisim и временную диаграмму, полученную при помощи логического анализатора - Logic Anaiyzer.
3.2 Изобразить принципиальную электрическую схему ввода – вывода (Э3) в соответствии электронной модели на формате А3, используя при изображении микросхем и элементов условные графические изображения (УГО) по ЕСКД приложение 2. Описать работу схемы ввода – вывода.
3.3 Привести перечень используемых элементов в схеме на отдельном листе формата А4 (перечень элементов ПЭ3).
Приложение 1
Рис. 3.1
Приложение 2
Рис. 3.2
Приложение 3
Рис. 3.3
Примеры расчетов элементов схемы.
3.4 Расчет ограничивающих резисторов.
Рис. 3.4
Рис. 3.5
RОГ = 
, (3.1)
расчет RОГ для рис. 3.1 при напряжении U 
.
RОГ = 
, (3.2)
расчет RОГ для рис.3.2 при напряжении U 
.
Где UПИТ -- напряжение питания 5 В; UПР – (см. табл.) напряжение падения на светодиоде оптопары; U 
- напряжение падения на выходном транзисторе «ОК» -- 0,4 В; IПР – (см. табл) прямой ток через светодиод. Значение резистора выбирается из ближайшего номинала рядов Е12, Е24 или Е48 таблица 3.1
3.5 Расчет мощности рассеивания на резисторе
P = I2 
10—3 
R, Вт; где R – номинал резистора из ряда Е12, Е24.
3.6 Расчет фильтров НЧ и ВЧ
Рис. 3.6
3.7 Расчет конденсаторов фильтра питания
Расчёт фильтра питания НЧ и ВЧ производится по уравнению резонанса
UП RН = 
, (3.3)
где UП – напряжение питания 5 В (UCC), RH – сопротивление нагрузки Ом.
RH = 
, (3.4)
IПОТ A (10—3 mA) суммарный ток потребления микросхем и излучающих LCD (оптоэлектронных или твердотельных реле).
FВЧ - частота 2 104 Гц для фильтра высокой частоты (ВЧ), f НЧ 5 10 Гц для фильтра низкой частоты (НЧ).
СВЧ = 
нФ, (3.5)
СНЧ = 
мкФ. (3.6)
Перечень элементов ПЭ3
| Поз. Обозначе-ние | Наименование | Кол. | Примечание |
| С1 – С3 | Конденсатор К10 – 17 – 2Б 0,01 мкФ | ||
| С4 | Конденсатор К50 – 35 – 33 мкФ 16 В | ||
| R1 | Резистор С1 – 4 0,125 Вт 27 кОм 5 % | ||
| DD1 | Микросхема КР1533 ЛА3 | ||
| DD2 | Микросхема КР 1533 КП2 | ||
Номинальные значения резисторов и конденсаторов выбираются по коэффициентам рядов; резисторы ряды Е12, Е24, Е48 таблица 3.1; конденсаторы ряд Е12 таблица 3.2.
Номинальные ряды коэффициентов значений сопротивлений резисторов
Таблица 3.1
| 1,2 | 1,5 | Е12 ± 10% | ||||||||||
| 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,5 | 1,6 | Е24 ± 5% | ||||||
| Е48 ± 2% | ||||||||||||
| 1,8 | 2,2 | 2,7 | Е12 ± 10% | |||||||||
| 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,4 | 2,7 | 3,0 | Е24 ± 5% | ||||||
| Е48 ± 2% | ||||||||||||
| 3,3 | 3,9 | 4,7 | Е12 ± 10% | |||||||||
| 3,3 | 3,6 | 3,9 | 4,3 | 4,7 | 5,1 | Е24 ± 5% | ||||||
| Е48 ± 2% | ||||||||||||
| 5,6 | 6,8 | 8,2 | Е12 ± 10% | |||||||||
| 5,6 | 6,2 | 6,8 | 7,2 | 8,2 | 9,1 | Е24 ± 5% | ||||||
| Е48 ± 2% |
Сопротивление резистора получают умножением числа из стандартного ряда на 10n, где n – целое положительное или отрицательное число.
Ряд Е12 номинальных значений коэффициентов конденсаторов
Таблица 3.2
| 1,0 | 1,2 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 2,7 | нФ (1*10 – 9) Ф |
| 3,3 | 3,9 | 4,7 | 5,6 | 6,8 | 8,2 | |
| 0,1 | 0,12 | 0,15 | 0,18 | 0,2 | 0,27 | мкФ (1*10 – 6) Ф |
| 0,33 | 0,39 | 0,47 | 0,56 | 0,68 | 0,82 | |
| 1,0 | 1.2 | 1,5 | 1,8 | 2,0 | 2,7 | |
| 3,3 | 3,9 | 4,7 | 5,6 | 6,8 | 8,2 |
Список используемой литературы
1. Ю.Ф. Опадчий и др. Аналоговая и цифровая электроника. М. «Горячая Линия – Телеком» 2002 г.
2. ГОСТ 71 – 84. Библиографическое описание документа. М. Издательство стандартов 2000 г.
3. С.Т. Усаченко. Выполнение электрических схем по ЕСКД. Издательство стандартов. М. 1989 г.
4. В.Л. ило. Популярные цифровые микросхемы. Изд – во «Радио и связь» М. 1987 г.
5. Логические интегральные микросхемы КР1533. Справочник. И.И. Петровский.
М. 1993 г.
6. С.А. Бирюков. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП. ДМК М. 2000 г.
7. Ю.А. Быстров, И.Г. Мироненко. Электронные цепи и устройства. М. «Высшая школа» 1989 г.
8. У. Титце, К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника. М. «Мир» 1982 г.
9. П.Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники. М. «Мир» 1993 г.
10. В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев. Электроника и микропроцессорная техника. М. «Высшая школа» 2006 г.
Содержание
1. Курсовой проект………………………………………………… 1
Графическая часть проекта…………………………………………………………… 1
Расчетная часть проекта …………………………………… 2
Примеры расчетов задания 1 – 6 ………………………… 2
Задание1. Разработка схем усилителей на биполярных транзисторах. Расчет схемы усилителя ОЭ …………… 3
Расчет схемы усилителя ОК ……………………………… 4
Расчет схемы транзисторного ключа …………………… 5
Задание 2. Расчет активных фильтров на ОУ ………… 7
Расчет фильтра ФНЧ ………………………………………… 7
Расчет фильтра ФВЧ ………………………………………… 8
Расчет фильтра ФП ……………………………………………9
Задание 3. Разработка принципиальной электрической схемы на цифровых микросхемах КР1533 ………………………………………………………..10
Приложение 1 (рис. 3.1) Схема виртуальной модели ввода – вывода в Multisim 9 ……………………………………11
Приложение 2 (рис.3.2) Временная диаграмма виртуальной модели в Logic Analiz …………………………11
Приложение 3 (рис. 3.3) Принципиальная электрическая схема ввода – вывода …………………… 12
Примеры расчета элементов (резисторов и конденсаторов фильтра питания) …………………………12
Список используемой литературы ………………… 15