Реферат: Электронные устройства технических систем - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Электронные устройства технических систем

Банк рефератов / Радиоэлектроника

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 27 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Мос ковский Государственный Институт Электроники и Математики (Технический университет) Кафедра «Информатика и управление в технических системах» Курсовая работа по дисциплине: «Электронные устройства технических систем» Вариант №4 Выполнил: Студент группы А-72 Беляковская Н.А. Преподаватель: Каперко А.Ф. Москва 2006 г. Содержание: 1. Техническое задание на выполнение курсового проекта…… …… 2. Анализ технического задания и обоснование выбора конст руктивно-технологического варианта микросхем…………………………… 3. Описание работы базового элемента……………………………… 4. Описание преобразователя уровней………………………………. 5. Расчет базового элемента Исходные данные……………………… …………………………... Расчет статических параметров…………………………………… Расчет динамических параметров…………………………………. 6. Расчет базового элемента Исходный файл…………………………… ………………………… Графики……………………………………………………………… 7. Принцип работы проектируемого устройства…………………….. 8. Временные диаграммы……………………………………………... 9. Принципиальная схема…………………………………………….. 10. Список литературы…………………………… …………………… 1.Техническое задание. Разработать функциональную схему и временную диаграмму работы ф ормирователя прямоугольных импульсов по фронту со скважностью 3 на осно ве логических элементов ЭСЛ и предусмотреть преобразование логических уровней из ЭСЛ в ТТЛ. 2.Анализ технического задания и обоснование выбора конструктивно- технологического варианта микросхем. Цифровые микросхемы эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ) пре дставляют собой транзисторные схемы с объединенными эмиттерами и обла дают по сравнению с другими типами цифровых ЛЭ наибольшим быстродейств ием и потребляемой мощностью. Большое быстродействие (малое среднее время задержки распространения) для схем ЭСЛ обуславливается тем, что в этих элементах транзисторы работ ают в ненасыщенном линейном режиме. На выходах применяются эмиттерные п овторители, ускоряющие процесс заряда емкости нагрузки. Уменьшение вре мени распространения достигается также за счет ограничения перепада в ыходного напряжения, что, в свою очередь, приводит к уменьшению помехоус тойчивости схем ЭСЛ. Из разработанных в последнее время цифровых микросхем ЭСЛ наибольшее р аспространение получили серии 100 и К500, являющиеся аналогами широко извес тной зарубежной серии МС10000. Так как требуется разработать устройство на базе логических элементов ЭСЛ, то для изготовления заданного устройства будем использовать микро схемы серии К500, обладающих функциональной и технической полнотой, т.е. об еспечивающих выполнение любых арифметических и логических операций, а также хранение, вспомогательные и специальные функции. В качестве преобразователей уровней используется комбинаторная микр осхема серии К500: К500ПУ125. 3. Описание и принцип работ ы базового элемента ЭСЛ. Цифровые микросхемы эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ) имеют наибольшее б ыстродействие. Особенность ЭСЛ в том, что схема логического элемента стр оится на основе интегрального дифференциального усилителя (ДУ), транзис торы которого могут переключать ток и при этом никогда не попадают в реж им насыщения. С помощью генератора стабильного тока (ГСТ) строго фиксиру ются выходные логические уровни. Схема элемента ЭСЛ состоит из: - дифференциального усилителя (токовый переключатель), со держащий две ветви, работающие в ключевом режиме (первая ветвь на транзи сторах VT 1- VT 3; вторая на транзисторе VT 4; транзисторы работают в активной област и и не входят в режим насыщения ; обе ветви усилителя связаны эмиттерами ч ерез резистор R 3; источник напря жения питания – U ип и резистор R 3 образуют генератор тока Ir 3; - источника опорного напряжения на тран зисторе VT 5 и диодах VD 1 и VD 2, обеспечивающих температурную компенсацию изменения тока I к3 из-за изменения напряжения U бэ транзисторов VT 4( VT 1- VT 3) и VT 5; - выходных эмиттерных повторителей на т ранзисторах VT 6, VT 7. 4.Описание преобразователя уровней элементов ЭСЛ в уровни элементо в ТТЛ. Микросхема К500ПУ125 – четырехканальная, предназначенна я для обратного преобразования сигналов ЭСЛ (от Q и Q ) в сигнал ТТЛ (выход одиночный). Каждый канал имеет обычный двухта ктный выход элемента ТТЛ с транзисторами Шоттки. Выход 1 опорного напряж ения U оп по зволяет строить триггер Шмита. К этому выводу можно подключить входы сво бодных каналов других микросхем. Микросхему ПУ125 можно применить как диф ференциальный приемник сигналов с линии. Другими словами, на микросхема х ПУ125 можно сделать канал передачи цифровых сигналов: уровни ТТЛ перевед ем в уровни ЭСЛ, которые и будут переданы в линию, а на приемном конце уров ни ТТЛ восстановим. Такой канал передачи скоростной цифровой информаци и содержит меньше помех и поэтому более устойчив, чем канал только на мик росхемах ТТЛ. Если входы ПУ125 оставлены свободными, наприсоединенными, на выходе ТТЛ по явится напряжение низкого уровня. Типовое время задержки распредения д ля ПУ125 5нс. 5.Расчет статических и динамич еских параметров базового элемента ЭСЛ. Исходные данные: U ип = -5В; P пот = 80мВт – мощность потребления; K об = 3 – коэ ффициент объединения по входу; K раз =20 – ко эффициент разветвления; B = 30 – коэффициент усиления тр анзисторов в статическом режиме; C н = 30пФ – ем кость нагрузки; f Т = 800МГц – граничная частота усиления транзисторов; t 0,1 вх = 3нс – время перехода из состояния «0» в состояние «1»; t 1,0 вх = 2нс – время перехода из состояния «1» в состояние «0»; Напряжение «0»: U вх = U вых = U = 1,6В; Напряжение «1»: U 1 вх = U 1 вых = U 1 = - 0,8В; T = 20 С – температура окружающей среды. Падение напряжения на открытом p - n переходе транзистор ов, диодов принимаем одинаковыми: Расчет статических параметров: 1. Из ( R к / R эп ) опт = 0,2 0,4 задаемся отнош ением R к / R эп = 0,3 и опре деляем R эп = R к /0,3. 2. За сопротивления резисторов и сточника опорного напряжения принимаются следующие соотношения: R 4 = (2 4) R 1 ; R 5 = R 1 ; R 8 = R 3 = R 6 = R 7 ; Исходя из этого задаемся необходимыми отношениями и определяем: R 3 = R эп ; R 4 = 3 R к ; R 5 = R к ; R 6 = R 7 = R эп ; R 8 = R эп ; Берем R 4 = 3 R 1 = 3 R к ; R 8 = 3 R эп = R к /0,3; 3. Подставляем данные в формулу: Р= U ип [-( U 1 - U 0 )/ R к + ( U ип - U оп )/ R 4 +( U ип - 2 U * )/( R 5 + R 8 )+ ( U ип - U 0 )/ R 6 + ( U ип - U 0 )/ R 6 +( U ип - U 1 )/ R 7 + K раз ( U ип - ( U 1 - U * ))/ R 3 ( +1)], где Р=Р пот – средняя потребляемая мощность элемента, U оп =( U 1 + U 0 )/2, U * = U д = U бэТ6 – падение напр яжения на открытом p - n переходе транзистора и диода, K раз – коэффи циент разветвления по выходу (напряжение на выходе эмиттерного повтори теля U 1 вых ). По заданному значению мощности Р=80мВт определяем R к 406,32Ом. 4. Из полученных выражений и , зна я, что R к = R 1 = R 2 и R эп = R 6 = R 7 , находим значения с опротивлений: R эп = R к /0,3=1,354кОм; R 3 = R 6 = R 7 = R 8 = R эп ; R к = R 1 = R 5 =0,406кОм; R 4 = 3 R к =1,219кОм; R 1 = (0,8 0,9) R 2 ; R 2 =0,406/0,9 = 0,452кОм; Принимаем R б =50кОм. 5. Вычислим входной ток логическ ой «1» (через каждый эмиттерный переход): I вх = ( U вх – U бэТ6 – U ип )/ [R 3 ( +1)], где U вх = U 1 вх = -0,825В, U бэТ6 =0,7В, U ип =-5В, R 3 =1,1кОм, =30. Получаем I 1 вх =0,083мА. 6. Вычислим входной ток логическ ого «0», определяемый сопротивлением резистора R б в цепи базы закрыт ого транзистора: I 0 вх = U 0 вх / R б ; U 0 вх =1,6В, R б =50кОм; Входное сопротивление элемента R 0 вх = R б ; С учетом наличия R б на всех входах, входное сопротивление элемента R 0 вх = R б / K , где K – количество входов элемента. I 0 вх = 0,032мА. 7. Определим напряжение порога п ереключения: U пор =- U оп = -1,2В. 8. Ширина активной зоны: U вх 4,4 т 0,13 0,2В; при т = 30мВ; U вх = 0,15В. 9. Логический перепад: U л = U 1 вых – U вых =0,8 В 10. Напряжение статической помех оустойчивости по уровню «0» «1»: U + n U - n 0,5( U л - U вх ) = 0,334В. 11. Найдем ток логической части эл емента ЭСЛ: I л = - U л / R к = - ( U 1 – U )/ R к = -1,969мА , при R к = R 1 R 2. 12. Вычислим токи эмиттерных повт орителей: I эп = I эп1 + I эп2 ; I эп 1 =(U ип - U 0 )/ R 6 ; I эп 2 =(U ип – U 1 )/ R 7 +I н = (U ип – U 1 )/ R 7 + К раз I 1 вх = (U ип – U 1 )/ R 7 + К раз [U ип – (U 1 - U * )] /[ R 3 ( +1)]; Считаем, что R 6 = R 7 = R эп ; I эп1 =-2,51мА; I э п2 =-4,77мА. 13. Токи источника опорного напря жения: I оп = I оп1 + I оп2 ; I оп1 =( U ип – U оп )/ R 4 = -3,12мА; I оп2 =( U ип – 2 U * )/ ( R 5 + R 8 )= -3,79мА ; 14. Общий ток , потребляемый элемен том ЭСЛ, приблизительно одинаков для состояний «0», «1», и равен сумме пере численных токов: I 0 п I 1 п = I л + I оп1 + I оп2 + I эп1 + I эп2 =-16,52мА. 15. Потребляемая мощность логиче ской части элемента: Р л = U ип * I л =9,85мВт. 16. Мощность, потребляемая эмитте рными повторителями: Р эп = U ип * I эп = U ип ( I эп1 + I эп2 )=36,4мВт. 17. Мощность, потребляемая источн иком опорного напряжения: Р оп = U ип * I оп = U ип ( I оп1 + I оп2 )= 34,55мВт. 18. Суммарная мощность потребляе мая элементами: Р пот = Р ср = Р оп + Р эп + Р л =80,8мВт. 19. Определим коэффициенты разве твления К раз1 и К раз2 : К раз1 =(-( U вых1 – U бэТ6 )/ R 1 ) ( R 3 ( +1) 2 /( U 1 вх – U бэ.н – U ип ))= 829; К раз2 =(-( U вых1 – U бэТ6 )/ R 2 ) ( R 3 ( +1) 2 /( U 1 вх – U бэ.н – U ип ))= 740. 20. Входное сопротивление элемен та, при напряжении логической «1» на входе: R 1 вх =( +1) R 3 =41,97кОм. 21. Входное сопротивление элемен та, при напряжении логического «0» на входе: R 0 вх = R б =50кОм. 22. Входное сопротивление элемен та, при напряжении логического «0» на выходе: R 0 вых =( R 1 R 6 / ( +1))/( R 1 /( +1)+ R 6 )=12,9Ом. 23. Входное сопротивление элемента, при напряжении логич еской «1» на выходе: R 1 вых =12,9Ом. 6.Расчет динамических параме тров: 1. Собственное время переключен ия тока в транзисторе: Т = 1/(2 f Т ), где f Т = 800мГц – граничная частота усиления транзистора; Т = 0,199 0,2нс. 2. Возьмем М=4, С к =2пФ, С п1 =1пФ, С н =30пФ, С п2 =2пФ и определим при взятых значениях С 1 и С 2 : С 1 =(М+1) С к + С п1 + С 2 /(В+1), где М – количество транзисторов; С к – емкость коллекторных переходо в транзисторов Т 1 – Т 3 , Т 6; С п1 – паразитная ем кость металлических соединений и изоляций транзисторов Т 1 – Т 3 и рези стора R 1 ; С 2 – емкость на выходе транзистора Т 6 , С 2 = С н +С п2 ; С н – емкость нагрузки; С п2 – паразитная емкость изоляции р езистора R 6 и металлических соединений, подключенных к выходу схемы; В – статическое значение коэффициента усиления транзистора Т 6 ; С 1 =32пФ; С 2 =12пФ. 7. Моделирование базового эле мента: .Model trans npn (Is=2e-15 nf=0.9 Bf=120 Vaf=20 rc=20 Rb=100 nr=0.9 Br=80 +Var=18 Re=1 Cje=1pF mje=0.4 Vje=0.7 Cjc=2pF mjc=0.5 Vjc=0.7 Tf=1n) .Model diod D (Is=3e-18) Rb 1 2 50K Rb1 12 2 50K R1 0 3 0.40K R3 4 2 1.354K R2 0 5 0.452K R4 6 2 1.219K R5 0 7 0.406K R8 9 2 1.354K R6 10 2 1.354K R7 11 2 1.354K C2 10 0 32p C1 3 0 12p Q1 3 1 4 trans Q2 5 6 4 trans Q3 0 7 6 trans Q4 0 3 10 trans Q5 0 5 11 trans Q6 3 12 4 trans D1 7 8 diod D2 8 9 diod V1 2 0 – 5V V2 1 0 pulse(-1.7 – 0.7 0 3ns 2ns 40ns 100ns) ***V5 12 0 – 1.7V ***pulse(-1.625 – 0.826 40ns 1ns 1ns 20ns 60ns) . TRAN 1 ns 200 ns . PROBE . END Проектируемое устройство. В цифровой технике часто в озникает необходимость формировать импульсы с определенными параметр ами при различных входных воздействиях. Данное устройство формирует им пульсы со скважностью 3 при поступлении на вход фронта сигнала. Устройство выделения фронта входного импульса традиционно делали с по мощью традиционного RC -звена с п оследующим усилением сигнала. Микросхема среднего уровня интеграции и сключающее ИЛИ К176ЛЕ5 упрощает такое устройство. Фронты выделяются здесь гораздо стабильнее. Длительность каждого импульса окажется равной 3 t зд.р. Поскольку в устройстве фазы входного напряжения U вх и задержанного U з импульсов совпа дают. То в выходном элементе исключающее ИЛИ нулевое входное напряжение будет в двух случаях U вх= U з=0 и U вх= U з= U и.п. Когда же U вх не равно U з, в ыделяются ипульсы с длительностью 3 t зд.р. Другими словами, с точностью можно определить время прихода фронта импу льса и время окончание этого импульса. Функциональная схема проект ируемого устройства. Временная диагр амма.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Вступил в силу закон, запрещающий чиновникам иметь накопления в иностранных банках.
На очереди принятие закона, запрещающего остальным гражданам страны иметь накопления.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по радиоэлектронике "Электронные устройства технических систем", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru