1.4 Вибір елементної бази

Після того, як побудована схема електрична функціональна дільника обираємо елементну базу для цієї схеми. Дільник треба побудувати на JK-тригерах и це краще зробить на мікросхемах серії К555 або К155. Із всіх цих мікросхем обираємо мікросхеми серії К555, т. я. їх особливістю є висока швидкодія, пов’язана з використанням діодів Шотки, і мала потужність. Ці діоди формуються за допомогою контакту між базовою металізацією та колекторною областю n-типа кожного транзистора схеми, в результаті чого виходить діодна структура метал-кремній, яка підключена до колектору. Такий діод має більш низьке пряме падіння напруги.

Десятикратне побільшення номіналів резисторів у порівнянні з мікросхемами серії К155 приводить до зменшення потужності.

За завданням до курсового проекту дільник необхідно побудувати на JK-тригерах, а тому обираємо мікросхему К555ТВ9 (рисунок 1.8). Мікросхема К555ТВ9 представляє собою два синхронних JK – тригера, які перемикаються по від’ємному фронту.

Рисунок 1.8 – Умовне графічне позначення ІМС К555ТВ9

Кожен тригер мікросхеми має інформаційні входи J і K, лічильний вхід С, встановлюючі входи R и S, прямий та інверсний виходи.

Рівень логічного нуля на вході R встановлює тригер в стан лог. „0”, рівень логічної одиниці на вході S встановить тригер в стан лог. „1”. Коли на входах R и S рівень логічної одиниці, то інформація, яка надходить на входи J і K, впливає на стан виходів тригера в момент переключення тактового імпульсу С із стану логічної одиниці в стан логічного нуля. Коли на тактовому вході постійний рівень логічного нуля або логічної одиниці, то зміна станів інформаційних входів не впливає на стан виходів тригера.

Стани виходів тригерів, незалежно від стану входів приведено в таблиці 1.1.

Таблиця 1.1 - Таблиця переходів тригерів мікросхеми К555ТВ9

Входи					Виходи
S	R	C	J	K	Прямий	Інверсний
0	1	Х	Х	Х	1	0
1	0	Х	Х	Х	0	1
0	0	Х	Х	Х	1*	1*
1	1	0	0	Н	Н
1	1	1	0	1	0
1	1	0	1	0	1
1	1	1	1	Переключення	Переключення
1	1	1	Х	Х	Н	Н

Для фільтрації низькочастотних та високочастотних завад обираємо конденсатори керамічні і електролітичні.

2 СПЕЦІАЛЬНИЙ РОЗДІЛ

2.1 Аналіз схеми дільника частоти

Аналіз включає в себе опис функціонування заданої схеми перемикальними функціями у відповідності з таблицею переходів. Данні перемикальні функції потрібні при побудові схеми електричної принципової.

В лічильнику із послідовним перенесенням сигнали перенесення розповсюджуються послідовно від молодшого розряду до старшого. Для прикладу розглянемо синтез та роботу трирозрядного двійкового лічильника що підсумовує з натуральною зміною станів, закон функціонування якого задається таблицею переходів (таблиця 2.1).

Зміна молодшого розряду Qо пов’язана із зміною одиничного значення сигналу лічення Т0 на значення нуля, а зміна стану кожного наступного розряду Qі пов’язана із зміною стану логічної „1” на стан логічного „0” попереднього Qi-1 розряду.

Так як кожен тригер лічильника виконує операцію додавання по модулю 2, то закон функціонування трирозрядного двійкового лічильника що підсумовує може бути заданий характеристичними рівняннями :

Q0(t+1) = QotTotvQotTot;

Q1(t+1) = QitTotvQitTot; (2.1)

Q2(i+1) = Q2tT1tvQ2tT1t;

2.2 Опис принципу роботи за схемою електричною принциповою

За технічним завданням треба розробити схему дільника частоти 10-розрядного на JK-тригерах. Схема електрична принципова лічильника приведена на рисунку 2.1.

Таблиця 2.1 – Закон функціонування трирозрядного лічильника що підсумовує

№вх.сигн.Т0	Т0	Q2	Q1	Q0
1	1	0	0	0
	0	0	0	1
2	1	0	0	1
	0	0	1	0
3	1	0	1	0
	0	0	1	1
4	1	0	1	1
	0	1	0	0
5	1	1	0	0
	0	1	0	1
6	1	1	0	1
	0	1	1	0
7	1	1	1	0
	0	1	1	1
8	1	1	1	1
	0	0	0	0

Робота дільника – це послідовне з’єднання дільників частоти з коефіцієнтом ділення, який дорівнює двом. Вихід кожного з дільників підключений до входу наступного. На виході кожного дільника частота проходження імпульсів у два рази нижче ніж на вході.

Кожен JK-тригер має асинхронні входи: R - для встановлення лічильника в нульовий стан та S - для запису в лічильник будь-якого паралельного двійкового коду; входи J і K в кожному тригері об’єднані і на них подається рівень логічної „1”; вхід С кожного тригера є лічильним входом.

Рисунок 2.1 – Схема електрична принципова дільника частоти з коефіцієнтом ділення К=210 на JK-тригерах

2.3 Розрахунок споживаної потужності

Відповідно до схеми електричної принципової до складу лічильника входять п’ять ІМС К555ТВ9 . Споживаний струм складає:

К555ТВ9- 0.03 А;

Напруга живлення мікросхеми: 5В.

Розрахунок потужності виконується згідно формули:

Pi = Ii * U * n, (2.2)

де Pi - потужність;

Ii - струм, що протікає через мікросхему даного типу;