Электронные устройства технических систем»

Московский 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 конструктивно-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 формирователя прямоугольных импульсов по фронту со скважностью 3 на основе 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) представляют собой транзисторные схемы с объединенными эмиттерами и обладают по сравнению с другими типами цифровых ЛЭ наибольшим быстродействием и потребляемой мощностью. Большое быстродействие (малое среднее время задержки распространения) для схем

ЭСЛ обуславливается тем, что в этих элементах транзисторы работают в ненасыщенном линейном режиме. На выходах применяются эмиттерные повторители, ускоряющие процесс заряда емкости нагрузки. Уменьшение времени распространения достигается также за счет ограничения перепада выходного напряжения, что, в свою очередь, приводит к уменьшению помехоустойчивости схем ЭСЛ. Из разработанных в последнее время цифровых микросхем

ЭСЛ наибольшее распространение получили серии 100 и К500, являющиеся аналогами широко известной зарубежной серии МС10000. Так как требуется разработать устройство на базе логических элементов ЭСЛ, то для изготовления заданного устройства будем использовать микросхемы серии К500, обладающих функциональной и технической полнотой, т.е. обеспечивающих выполнение любых арифметических

и логических операций, а также хранение, вспомогательные и специальные функции. В качестве преобразователей уровней используется комбинаторная микросхема серии К500: К500ПУ3. Описание и принцип работы базового элемента ЭСЛ. Цифровые микросхемы эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ) имеют наибольшее быстродействие. Особенность ЭСЛ в том, что схема логического элемента строится на основе интегрального дифференциального

усилителя (ДУ), транзисторы которого могут переключать ток и при этом никогда не попадают в режим насыщения. С помощью генератора стабильного тока (ГСТ) строго фиксируются выходные логические уровни. Схема элемента ЭСЛ состоит из: - дифференциального усилителя (токовый переключатель), содержащий две ветви, работающие в ключевом режиме (первая ветвь на транзисторах VT1- VT3; вторая на транзисторе VT4; транзисторы работают в активной области и не входят в режим насыщения

; обе ветви усилителя связаны эмиттерами через резистор R3; источник напряжения питания – Uип и резистор R3 образуют генератор тока Ir3; - источника опорного напряжения на транзисторе VT5 и диодах VD1 и VD2, обеспечивающих температурную компенсацию изменения тока Iк3 из-за изменения напряжения Uбэ транзисторов VT4(VT1-VT3) и

VT5; - выходных эмиттерных повторителей на транзисторах VT6, VT4.Описание преобразователя уровней элементов ЭСЛ в уровни элементов ТТЛ. Микросхема К500ПУ125 – четырехканальная, предназначенная для обратного преобразования сигналов ЭСЛ (от Q и Q) в сигнал ТТЛ (выход одиночный). Каждый канал имеет обычный двухтактный выход элемента

ТТЛ с транзисторами Шоттки. Выход 1 опорного напряжения Uоп позволяет строить триггер Шмита. К этому выводу можно подключить входы свободных каналов других микросхем. Микросхему ПУ125 можно применить как дифференциальный приемник сигналов с линии. Другими словами, на микросхемах ПУ125 можно сделать канал передачи цифровых сигналов: уровни ТТЛ переведем в уровни ЭСЛ, которые и будут переданы в линию, а на приемном конце уровни

ТТЛ восстановим. Такой канал передачи скоростной цифровой информации содержит меньше помех и поэтому более устойчив, чем канал только на микросхемах ТТЛ. Если входы ПУ125 оставлены свободными, наприсоединенными, на выходе ТТЛ появится напряжение низкого уровня. Типовое время задержки распредения для ПУ125 5нс.