Схемотехника аналого-цифровых устройств

  • 08 сент. 2011 г.
  • 1990 Слова
Министерство образования и науки Российской Федерации
ГОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет»
Кафедра «Вычислительной техники»

Пояснительная записка
К курсовому проекту по схемотехнике электронных вычислительных машин
Расчет потенциальных логических элементов.

Вариант 21-4-4Выполнил: студент группы 6-78-1
Ахунзянов Р. Р.

Проверил: к. т. н., доцент
Сяктерев В. Н.

Ижевск, 2010г.

Часть №1
Расчет схемы ДТЛ

Оглавление

1. Исходное задание…………………………………………………………………………………….………..4
2. Анализсхемы……………………………………………………………………….………………………….…6
3. Назначение элементов и принцип работы схемы…………………..………………..……..7
4. Расчет логической функции…………………….……………………………………………….………..8
5. Расчет схемы…………………………………………….…………………………………………….………..13
6. Заключение……………………………………………………………………………………………….………17
7. Список литературы…………………………………………………………………………………………..18

1. Исходное задание
ВыхN
Рис .1 Базовая схема для расчета

Необходимо рассчитать схему ДТЛ для выполнения заданных функций, пользуясь приведенной методикой.
Заданные параметры схемы:
* tвкл = 0.4 | Время включения, мкс; |
* tвыкл = 0.4 | Время выключения, мкс; |
* Uп+=Uп-=0 | Амплитуда помехи, В; |
* P = - | Потребляемая мощность,мВт; |
* Т = -40…+60°С | Диапазон рабочих температур; |
* δE,R = ±10% | Допуск на питающее напряжение и резисторы. |

Заданные множества, определяющие функцию для реализации:
Типмножества | Булевы функции |
L | 10111Х |
| ХХ1Х10 |
| Х10Х10 |
| 00001Х |
| 01Х111 |
| 0011Х1 |
| 1Х001Х |
| ХХ0110 |
N | Х0Х000 |

2.Анализ схемы

В схемах ДТЛ логические операции выполняются на диодах, формирование, усиление и инверсия сигнала – на транзисторе. Двухступенчатая схема, реализующая операцию И/ИЛИ/НЕ в логике на положительные сигналы и операции ИЛИ/И/НЕ в логике на отрицательные сигналы показана на рис. 1. Она представляет собой диодный переключатель тока с выходным инвертором. Эта схема содержит цепьстабилизации выходного уровня при помощи диода VDФ и источника ЕФ. При отсутствии этой цепи насыщение транзистора зависело бы от величины нагрузки. К достоинствам схемы можно отнести:
* Повышенную помехоустойчивость за счёт падения напряжения на переходе база-эмиттер VT2;
* Повышенную нагрузочную способность, получаемую за счёт усиления по току каскада собранного на VT2;
* Малая потребляемаямощность в статическом режиме работы схемы.
К недостаткам схемы следует отнести:
* Большое количество компонентов: диодов, транзисторов и резисторов;
* Наличие бросков тока во время переключения, служащих источником помех по цепям питания;
* Значительное потребление мощности во время переключения схемы, которое увеличивается с ростом частоты переключения элемента.
Схемы ДТЛ в интегральнойсхемотехнике используют редко из-за сложности изготовления конденсаторов и резисторов большой емкости.

3. Назначение элементов и принцип работы схемы


Eк, Rк | Источник питания схемы |
VT2 | Транзистор, выполняющий функции усиления и формирования сигнала. |
VD1..VDm1+m2 | Диоды, выполняющие логические функции |
E1, R4, Ecм, R3 | Цепи смещения |
С | Форсирующий конденсатор |
R2 | Резистор,ограничивающий ток базы VT2 |
Еф,VDф | Цепь фиксации выходного уровня сигнала |

Рассмотрим работу схемы.
Расчёт схемы ведётся в логике на положительные сигналы. В этом режиме схема выполняет логическую функцию И/ИЛИ/НЕ. При подаче высокого уровня на все входы первого i-ого каскада диоды VD1..VDm1 будут закрыты. Напряжение от +Ek через резистор R1 откроет диод...
tracking img