Курсовая работа: Разработка генератора кодовых последовательностей импульсов на интегральных схемах
Рис. 3.2. Схема начальной установки
При включении питания Е на конденсаторе С согласно закону коммутации вначале удерживается напряжение, близкое к нулю, а затем возникает процесс его заряда через резистор R в соответствии с выражением:
При 
следует:
Сопротивление резистора R выбирается таким, чтобы в статике обеспечивался высокий логический уровень на входе, т.е.
Выбрав номинал R равным 100 кОм, найдем необходимое значение емкости С:
Большинство конденсаторов такой емкости выпускаются по ряду Е12, поэтому выберем ближайший номинал С равным 1 мкФ.
3.4 Расчет конденсаторов развязки по цепи питания
Идея применения конденсаторов развязки для уменьшения импульсных помех заключается в уменьшении эквивалентной паразитной индуктивности шин питания (5V) и земли (0V) путем создания индивидуального источника энергии для обеспечения тока потребления в момент переключения микросхем. Обычно применяют индивидуальные конденсаторы развязки керамического типа для устранения помех из-за «быстрых» бросков тока в цепи питания, которые устанавливаются рядом с каждой микросхемой, и групповые конденсаторы развязки электролитического типа для исключения «медленных» колебаний питающего напряжения. Емкость конденсатора индивидуальной развязки выбирают из условия:
где:∆Iun - максимальное значение переменной составляющей тока потребления; tнар - длительность импульса тока; ∆Uпом.доп - допустимое значение импульсной помехи.
В качестве ∆Iun берут, как правило, 1/3 от значения тока короткого замыкания Iкз по выходу микросхемы, который для микросхем серии К555 можно найти как:
где:Е = 5 В - напряжение питания; Uкэ = 0,95В - напряжение коллектор-эмиттер выходного насыщенного транзистора в микросхеме; Rогр = 200 0м - сопротивление токоограничительного резистора в микросхеме.
Тогда следует, что:
Выберем конденсаторы индивидуальной развязки типа К10-17, а их номинал С up равным 0,01 мкФ.
Емкость конденсатора групповой развязки выбирается из условия:
где Lш и Rш - соответственно индуктивность и сопротивление шины питания. Так как конструкция устройства в рамках курсового проекта не разрабатывается, то указанные параметры не могут быть определены точно. По этой причине емкость С р возьмем равной 1 мкФ, как это обычно и принимается в практических устройствах на двухслойных печатных платах.
3.5 Расчет длительности переходных процессов
Длительность переходных процессов от момента выработки очередного тактового импульса до момента установления нового состояния устройства определяется с целью оценки быстродействия устройства и для выявления сбойных ситуаций, когда сигнал в цепи обратной связи (при наличии таковой) не успевает поступить на вход устройства до момента выработки следующего тактового импульса.
В разрабатываемом устройстве представляет интерес время распространения сигнала от ГТИ до момента записи кода. Цепь распространения информации при этом включает:
счетчик D2 (К1533ИЕ6) - время задержки распространения сигнала от тактового входа до информационных выходов составляет: tзд.р D 2 =19нс;
время задержки распространения сигнала в логическом элементе D3 (К1531ЛН1) составляет: tзд.р D 3 =5нс;
преобразователь кодов на мультиплексорах D4..D7 (К1531КП7) от адресных входов до информационных выходов - время задержки распространения сигнала составляет: tзд.рПК =12,8нс;
блок контроля кодовых комбинаций D8 от информационных входов до выхода – время задержки распространения сигнала составляет: tзд.р D 8 =12,8нс;
Общее время переходного процесса в первом цикле работы, таким образом, составляет