Навигация
Описание работы принципиальной
30127
знаков
11
таблиц
8
изображений
2.2 Описание работы принципиальной
схемы
Сигналы с выходов дешифратора поступают в входной блок на выводы 1,2,4,5,8,10,12,13 - DD1 и DD2, далее формируются сигналы E1,S1 на выводе 3, E2,S2 на выводе 6, E1’,S1’ на выводе 8 и E2’,S2’ на выводе 11 м/cх DD1 и DD2. Эти сигналы поступают в промежуточный блок, в результате чего появляются новые сигналы, нужные для дальнейшей проверки: E1 вывод 2 DD6, S1 вывод 3 DD4, E2 вывод 4 DD6 и S2 вывод 6 DD4. Последним, завершающим этапом являются логические операции в выходном блоке, который в зависимости от этих сигналов сформирует выходной сигнал ERR. Если сигнал ERR=0, то ошибки нет, ERR=1 есть ошибка.
Работу данной схемы можно рассмотреть на примерах.
Нормальный режим работы дешифратора, т.е. высокий уровень сигнала (лог. 1) присутствует на одном из выходов дешифратора, пусть в данном случае, это выход Y0=1, на остальные выводы 2,4,5,9,10,12 DD1,DD2 приходит лог. 0. На выводе 3 DD1(E1) после выполнения логической операции появится лог.0, на выводе 3 DD2 получится лог. 1, на всех же остальных выводах DD1 и DD2 формируется лог. 0. Сигнал лог. 1 с вывода 3 DD2 поступает вместе с сигналом лог. 0 с вывода 6 DD2 на вывод 1 и 2 DD4. Лог. 0 с выводов 3 и 6 DD3 поступает на выводы 13 и 5 DD5. На выводе 3 DD4 образуется сигнал лог. 1, который с сигналом с вывода 6 поступает на выводы 9 и 10 DD3, а также на выводы 9 и 10 DD5. На выводах 12, 6 и 8 DD5 образуется комбинация сигналов 110. Сигналы с выводов 12 и 6 инвертируются и поступают на выводы 1 и 2 выходного блока м/сх DD7. С вывода 3 DD7 лог. 0 подается на вывод 4 с сигналом лог.0 с вывода 8 DD5 на вывод 5 DD7, а с вывода 6 DD7 приходит лог.0 на вывод 10 DD7 и на вывод 9 DD7 приходит так же лог. 1 с вывода 8
DD3. На выводе 8 DD7 образуется лог. 0, т.е. сигнал ERR=0, значит схема проработала правильно, ошибки нет.
На выходах дешифратора нет активных сигналов, т.е. Y0=Y1=Y2=Y3 =Y4=Y5=Y6=Y7=0.
На выходах входного блока, м/сx DD1 и DD2, формируется лог. 0, далее эти сигналы поступают на м/сх DD3 и DD4.
Проследить появление сигнала, по влияющего на формирование ошибки можно с выводов 3 и 6 DD4, на этих выводах присутствуют лог. 0, которые поступят на выводы 9 и 10 м/сх DD5, после выполнения логической операции, т.е. логического сложения и инверсии, на выводе 8 DD5 сформируется сигнал лог. 1, который поступает на вывод 5 DD7, так как все выходы дешифратора пассивны, то к выходному блоку, кроме выше зафиксированного сигнала лог. 1, сигналы высокого уровня не поступят. Это значит, что ERR=1, есть ошибка.
Если на двух выходах дешифратора лог. 1.
На выходах Y0=Y7=1, на всех остальных лог. 0. На выводах 3 и 11 DD2 формирование лог. 1, на всех остальных выходах входного блока сигналы равные лог. 0, далее сигнал с выводов 3 и 6 DD2 поступают на выводы 1 и 2 DD4, в результате на выводе 3 DD4 формируется лог.1. Сигналы с выводов 8 и 11 DD2 поступают на выводы 4 и 5 DD4 после чего формируется сигнал лог. 1 на выводе 6 DD4. Сигналы с выводов 3 и 6 DD4 поступят на выводы 9 и 10 - DD3 и DD5. На выводе 8 DD5 после выполнения логической операции сформируется сигнал, который про инвертируется и в результате получится сигнал лог. 0. Этот сигнал с сигналом с вывода 3 DD7 (лог.0) подается на выводы 4 и 5 DD7, после чего на выводе 6 - DD7 сформируется лог. 0, далее этот сигнал с сигналом с вывода 8 DD3 (лог.1) поступают на выводы 9 и 10 DD7, после выполнения логической операции на выводе 8 DD7 сформируется сигнал высокого уровня, т.е. ERR=1, что известит об ошибке.
Вывод: для того чтобы сформировался сигнал ERR=1 достаточно чтобы из промежуточного блока в выходной блок пришел хотя бы один сигнал, равный лог. 1.
Расчет параметров: Pпотр., быстродействие, надежность
Расчет потребляемой мощности изделия (Pпотр.) можно определить по формуле:
Pпотр = S Pпотр.ср.i
Среднее значение мощности можно определить по формуле:
Pcр.=IпсрUпит
где Iпср - среднее значение тока, потребляемого ЛЭ;
Uпит - напряжение питания ЛЭ;
Iпср можно определить по формуле:
Iпср=Iп + Iп /2
В табл. 4 приведены токи потребления ИМС и ток потребления средний рассчитанный по вышеуказанной формуле.
Таблица 4.
| Тип ИМС | Iп, мА | Iп, мА | Iпср, мА |
| КР1533ЛИ1 | 2,4 | 4,0 | 3,2 |
| КР1531ЛЛ1 | 8,3 | 15,5 | 11,9 |
| К155ЛЕ4 | 16 | 26 | 21 |
| КР531ЛН1 | 54 | 24 | 39 |
По этим данным подсчитывается среднее значение мощности потребляемой каждой из м/сх, табл. 5.
Таблица 5.
| Тип ИМС | Pср, мВт |
| КР1533ЛИ1 | 16 |
| КР1531ЛЛ1 | 59,5 |
| К155ЛЕ1 | 105 |
| КР531ЛН1 | 195 |
Окончательный подсчет потребляемой мощности изделия:
Pпотр. = 16*2+59,5*3+105+195=510=0,51 Вт
Быстродействие можно определить по формуле:
T=Stзср
где tзср - средняя задержка, определяет среднее время выполнения логических операций, она определяется по формуле:
tзср = tз + tз /2
В табл.6 приведены данные по которым подсчитывается tзср, и уже подсчитанное tзср
Таблица 6.
| Тип ИМС | tз , нс | tз , нс | tзср, нс |
| КР1533ЛИ1 | 15 | 15 | 15 |
| КР1531ЛЛ1 | 5,0 | 5,5 | 5,25 |
| К155ЛЕ4 | 11 | 15 | 13 |
| КР531ЛН1 | 5 | 4,5 | 4,75 |
По данным из табл.6 можно определить быстродействие изделия:
T=15*2+5,25*3+13+4,75=63,5 нс
Теперь можно определить максимальную рабочую частоту, которая определяется по формуле:
F=1/T,
F=1/63,5=15,7 МГц
Расчет надежности проводится по следующим показателям:
интенсивность отказов изделия
lобщ.=Sliо*ni
где N - число групп «компонентов надежности», имеющих разные интенсивности отказов;
liо - интенсивность отказов элемента i-ой группы;
ni - количество элементов в i-ой группе.
время наработки на отказ
F=1/lобщ.
вероятность безотказной работы
- lобщ.t
P(t)=e
подсчитывается для t=100,1000,10000
Все это заносится в табл.7, для ИМС liо, было взято из [ 4 ]
Таблица 7.
| Группа элементов | Интенсивность отказов liо , 1/ч | Кол-во элементов n | liо*n |
| ИМС | 8,5*10^-7 | 7 | 59,5*10^-7 |
| C1 | 0,50*10^-6 | 1 | 0,50*10^-6 |
| С2 - С8 | 0,05*10^-6 | 7 | 0,35*10^-6 |
| пайка | 0,005*10^-6 | 104 | 0,52*10^-6 |
| основание ПП | 1*10^-6 | 1 | 1*10^-6 |
| разъем | 11 |
^ - степень;
C1 - электролитический конденсатор;
С2-С8 - керамические конденсаторы.
В табл. 8 приведены значения F и P(t) для 100,1000,10000.
Таблица 8.
| Группа элементов | F, ч | P(t), 100 | P(t), 1000 | P(t), 10000 |
| ИМС | 160000 | 0,9999 | 0,9994 | 0,994 |
| С1 | 2000000 | 0,9999 | 0,9995 | 0,995 |
| С2 - С8 | 2850000 | 0,9999 | 0,9996 | 0,996 |
| пайка | 1900000 | 0,9999 | 0,9994 | 0,994 |
| основание ПП | 1000000 | 0,9999 | 0,999 | 0,99 |
| разъем | 1950000 | 0,9999 | 0,9994 | 0,994 |
Окончательный расчет надежности ведется на этапе технического проектирования. Формулы для расчете те же, но при расчете интенсивности отказов следует учитывать электрический режим работы ЭРЭ и условия эксплуатации (температура, влажность, вибрация и т.д.).
В рамках курсового проекта для учета влияния режима работы рассчитывается коэффициент нагрузки Kн, а температурный коэффициент берется равным 1:
li=liо*Kн*Kt=liо*Kн
Kн=Нраб./Нном.
где Нраб. - нагрузка на элемент в рабочем режиме;
Нном. - нагрузка в номинальном режиме.
Коэффициент Kн для ИМС определяется по нагрузочной способности:
Кн имс = Кразв.раб./Кразв.ном;
для конденсаторов - через напряжение:
Kн с = Uраб./Uном.
Таблица 9.
| элемент | lio, 1/ч | Kн | liо*Kн |
| ИМС | 8,5*10^-7 | 0,05 | 0,43*10^-7 |
| C1 | 0,50*10^-6 | 0,2 | 0,1*10^-6 |
| C2 - C8 | 0,05*10^-6 | 0,2 | 0,01*10^-6 |
Таблица 10.
| Группа элементов | liо*n | F, ч | P(t), 100 | P(t), 1000 | P(t), 10000 |
| ИМС | 3,01*10^-7 | 3300000 | 0,9999 | 0,9997 | 0,997 |
| С1 | 0,1*10^-6 | 10000000 | 0,9999 | 0,999 | 0,99 |
| С1 - С8 | 0,07*10^-6 | 100000000 | 0,99999 | 0,9999 | 0,9993 |
| пайка | 0,52*10^-6 | 1900000 | 0,9999 | 0,9994 | 0,994 |
| основание ПП | 1*10^-6 | 1000000 | 0,9999 | 0,999 | 0,99 |
| разъем | 1950000 | 0,9999 | 0,9994 | 0,994 |
По расчетам вероятности безотказной работы строится график P(t) рис. 5.
Рис.5. График P(t)
Похожие работы
... БПП. Шинные формирователи. Блоки шинных формирователей предназначены для подключения модулей к магистрали. Типичная задержка на ШФ и ШФИ - 20нс, корпус схемы типа ДИП с 16 выводами. Описание структурной схемы микропроцессора. В состав МП (рис. 1) входят арифметическо-логическое устройство, устройство управление и блок внутренних регистров. Арифметическо-логическое устройство ...
... ? 8. Какими программами можно воспользоваться для устранения проблем и ошибок, обнаруженных программой Sandra? Раздел 3. Автономная и комплексная проверка функционирования и диагностика СВТ, АПС и АПК Некоторые из достаточно интеллектуальных средств вычислительной техники, такие как принтеры, плоттеры, могут иметь режимы автономного тестировании. Так, автономный тест принтера запускается без ...
... РАССМОТРЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТОВ ПОСТРОЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ Исходя из назначения устройства, можно представить устройство в виде некоего блока, который обеспечивает пространственно-временную коммутацию 256ти входящих цифровых каналов, в соответствии с сигналами УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ, и выравнивает входящие групповые каналы по циклам. Структурная схема такого устройства показана на рисунке 3.1. ...
... легко отображения и использования ключевых слов. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ БАЗОВЫХ ЯЧЕЕК ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЗАКАЗНОЙ БИС 5. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ БАЗОВЫХ ЯЧЕЕК ГРУППОВОГО КАНАЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ .Любое цифровое устройство предназначено для выполнения той или иной логической функции, следовательно, такое устройство можно представить в ...
0 комментариев