Микропроцессорные системы
жүктеу/скачать 0,68 Mb.
|
Методичка по курсовой работе
| Генератор тактовых импульсов
Генераторы тактовых импульсов работают в автоколебательном режиме и вырабатывают импульсы прямоугольной формы с заданной частотой f. Электрические и динамические параметры импульсов должны быть совместимы с основными параметрами логических элементов комбинационной схемы и счетчика: входными и выходными напряжениями логической единицы и логического нуля. В качестве таких генераторов целесообразно применять автоколебательные генераторы на логических элементах или на интегральном таймере. Одна из возможных схем автогенератора на логических элементах 2И - НЕ приведена на рис.4.13. отключении напряжения питания. Сопротивление резистора R1 следует выбирать в пределах от нескольких единиц до десятков кОм, при этом потребляемая резистором мощность будет незначительной. Расчетные значения всех элементов цифрового устройства должны быть приведены к ряду Е24 номинальных значений сопротивлений постоянных резисторов и емкости конденсаторов при допустимом отклонении параметра ±5% от номинального значения. Генератор тактовых импульсов Генераторы тактовых импульсов работают в автоколебательном режиме и вырабатывают импульсы прямоугольной формы с заданной частотой f. Электрические и динамические параметры импульсов должны быть совместимы с основными параметрами логических элементов комбинационной схемы и счетчика: входными и выходными напряжениями логической единицы и логического нуля. В качестве таких генераторов целесообразно применять автоколебательные генераторы на логических элементах или на интегральном таймере. Одна из возможных схем автогенератора на логических элементах 2И - НЕ приведена на рис.4.13. Pисунок 4.13 - Автоколебательный мультивибратор на логических элементах Базовая структура генератора выполнена на логических элементах DD1, DD2 и в схемном отношении представляет собой двухкаскадный усилитель с положительной обратной связью, осуществляемой с помощью времязадающих цепочек R1C1 и R2C2. Логические элементы DD3 и DD4 вспомогательное назначение и служат для создания режима “мягкого” самовозбуждения. Базовая схема мультивибратора склонна к жесткому самовозбуждению, когда после подачи питающего напряжения элементы DD1 и DD2 из-за высокой симметрии схемы могут одновременно оказаться в единичном состоянии и автоколебания не возникают. Логические элементы DD3 и DD4 обеспечивают перевод схемы в автоколебательный режим. При появлении единичных уровней на выходах DD3 и DD4 срабатывают элементы DD3 и DD4 и на вход DD2 поступает единичный уровень сигнала, который переводит DD2 в состояние логического нуля, вызывая развитие устойчивых автоколебаний. Расчет схемы следует производить в следующей последовательности: Определение длительности импульса tи и паузы tп, исходя из заданной частоты f и выбранной скважности выходных импульсов Q = T/tu fmax ≥ f . (4.17) Более совершенными являются генераторы импульсов, выполненные на интегральном таймере и обеспечивающие большую точность и стабильность частоты выходных импульсов. По функциональному составу всех внутренних узлов и способу выполнения данной функции таймеры не являются полностью аналоговыми или цифровыми схемами. Основные функции выполняют в таймере цифровые узлы, точность формирования временных интервалов определяют компараторы напряжения. Для выбора схемы автоколебательного мультивибратора и расчета его элементов необходимо знать структурную схему таймера, назначение выводов и основные его параметры. Наибольшее распространение получил таймер КР1006ВИ1, структурная схема которого представлена на рис.4.14. Рисунок 4.14 - Структурная схема таймера КР1006ВИ1 МДНФ для формирователя тактов TF2 определяются выражениями: при минимизации по единичным значениям 4.1. Технология изготовления печатной платы. Печатная плата - монтажная плата для размещения пассивных и активных ЭРЭ. Изготавливаются печатные платы на основе диэлектрика или металла, на который наносится диэлектрический слой. Рисунок содержит токоведущие дорожки, контактные площадки, пробельные места, соединительные отверстия, монтажные отверстия. В современных печатных платах в рисунок могут входить пассивные элементы (R, C, L). По конструктивным признакам печатные платы можно разделить на: 1.Однослойные, которые бывают: а) односторонними; б) двухсторонними. Многослойные. В настоящее время при изготовлении печатных плат достигнуты следующие параметры: Габаритные размеры (максимальные): 240 X 360 мм; 400 X 600 мм. Шаг координатной сетки: 2,5 мм; 1,25 мм; 0,5 мм; 0,25 мм. Минимальная ширина печатного проводника: 0,1 мм; 0,075 мм; 0,05 мм; Минимальное расстояние между печатными проводниками: 0,1 мм; 0,075 мм; 0,05 мм. Минимальный диаметр соединительного отверстия: 0,1 мм. Для многослойных печатных плат количество слоев, которое можно получить: 16-24 (старая технология); 6-12; 10-20 (новая технология); до 50 слоев (японская технология). Наибольшее распространение получили однослойные печатные платы. 4.1.1. Технология изготовления печатной платы по субтрактивной технологии. Применяются следующие материалы (для односторонних печатных плат): Гетинакс ГФ-1-35-2,0; Стеклотекстолит фольгированный СФ-1Н-50Г-1,2. Производятся следующие технологические операции: Проектирование заготовки печатной платы: к основному размеру прибавляется 10 мм для технологического поля, которое необходимо для: а) базовых отверстий (для однозначной ориентации при прохождении технологического процесса); б) технологических отверстий (для контроля прохождения технологического процесса); в) крепления пробных проводников. После изготовления технологическое поле удаляется. Получение заготовки из фольгированного материала - применяются роликовые или дисковые ножницы, фрезерование. Сверление всех отверстий на станке с ЧПУ. Производится подготовка поверхностей: снимается оксидная пленка с фольги с помощью погружения заготовки в 5% раствор соляной кислоты на 5 мин., поверхность обезжиривается. Получение изображения печатных проводников: а) фотоспособом - заготовка покрывается специальным материалом - фоторезистом, реагирующим на свет и, в зависимости от конкретной схемы изготовления фоторезист будет защищать нужные места (пробельные или печатные проводники). б) трафаретным способом - защита с помощью трафарета и краски. Удаление фольги: применяются травители - хлористое железо Fe2Cl3, персульфат аммония. Для печатных плат, имеющих разъемы необходимо получение износостойкого слоя в месте контакта: а) печатная плата облуживается; б) в местах контакта снимается ПОС химическим методом, после этого гальванически наращивается никель или кобальт (подслой), а затем электрохимически наслаивается палладий или золото. Производится частичная герметизация изделия: печатную плату опускают в лакофлюс. Удаляется технологическое поле. Контроль производится на всех этапах. Особенности монтажа на односторонних печатных платах. Одним из основных условий, обеспечивающих надежную работу РЭА, сконструированной с широким применением интегральных микросхем, является соблюдение правил по их установке, пайке и монтажу. Основными элементами конструкции узлов и блоков РЭА, позволяющими наиболее полно реализовать преимущества МС, являются печатные платы. При установке МС на печатные платы необходимо соблюдать следующие требования и условия: установка и крепление микросхем на печатных платах должны обеспечивать их нормальную работу в условиях эксплуатации аппаратуры; должны строго выдерживаться указанные в технической документации расстояния от корпусов МС до мест изгибов и мест пайки их выводов; шаг установки МС на печатные платы должен быть кратен 2,5; 1,25 или 0,5 мм (в зависимости от типа корпуса и конструкции узла, блока); должно соблюдаться линейно-многорядное (или шахматное) расположение МС, обеспечивающее наибольшую плотность их компоновки и возможность механизированной сборки узлов; микросхемы с расстоянием между выводами, кратном 2,5 мм, должны располагаться на печатной плате таким образом, чтобы их выводы совпадали с узлами координатной сетки; если расстояние между выводами МС не кратно 2,5 мм, они должны располагаться так, чтобы один или несколько выводов микросхемы совпадали с узлами координатной сетки; установка и крепление микросхем должны обеспечивать доступ к любой из них и возможность их замены; для правильной ориентации МС на печатной плате должны быть предусмотрены «ключи», определяющие положение первого вывода каждой микросхемы; расположение и крепление МС должны обеспечивать возможность групповой пайки с последующей влагозащитой; в случае необходимости плата с установленными МС должна быть защищена от воздействия климатических факторов. Кроме того, при расположении МС на печатных платах при конструировании следует руководствоваться следующими положениями: микросхемы должны быть удалены от элементов, которые при работе выделяют большое количество тепла, на расстояния, исключающие перегрев микросхем; микросхемы недопустимо располагать в магнитных полях постоянных магнитов, трансформаторов и дросселей; необходимо обеспечивать конвекцию воздуха у радиаторов элементов и элементов, выделяющих большое количество тепла. Необходимо принимать меры, исключающие воздействие на МС статического электричества. Конструкция узла. Проектируемое устройство состоит из двух ИМС КР1533ЛН1, восьми ИМС КР531ЛА7 и десяти керамических конденсаторов типа КМ емкостью 0,1 мкФ. Элементы установлены на односторонней печатной плате, изготовленной по субтрактивной технологии. Печатная плата соответствует 3 классу плотности согласно ГОСТ 2.414-78 и имеет следующие параметры: Материал текстолит фольгированный СФ-1Н-50Г-1,2. Шаг координатной сетки 1,27 мм Ширина проводника t=0,254 мм Ширина пояска печатной площадки Ь=0,1мм Толщина фольги печатной платы Иф=50 мкм (без лужения) Толщина фольги печатной платы Иф’=70 мкм (с лужением) Размещение элементов на плате. Размещение элементов проектируемого устройства производится согласно сборочному чертежу. Конденсаторы, установленные на печатной плате должны иметь выводы минимальной длинны. Установка и крепление микросхем на печатной плате должны обеспечивать их нормальную работу в условиях эксплуатации аппаратуры. жүктеу/скачать 0,68 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|