Индикатор недопустимого снижения частоты следования импульсов

Содержание.

1. Введение…………………………………………………..…….…...3

2. Предварительный расчет схемы …..………………………...……4

3. Функциональная схема...…………………………………….……...5

4. Расчет счетчика……………………………………………….…...6

5. Расчет устройства сравнения……..…..……………………….....7

6. Принципиальная схема…………………………….…………..........8

7. Перечень элементов схемы………………………………….……...9

8. Заключение………………………………………………….……....10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение. 

Данная  курсовая работа посвящена  разработке функциональной и принципиальной схемы индикатора недопустимого снижения частоты следования импульсов, и ее электронной модели на базе EWB. Разработка осуществляется в рамках заданных характеристик устройства. Результатом работы является  понимание принципа работы основных элементов и типовых узлов цифровой техники посредством разработки индикатора недопустимого снижения частоты следования импульсов.

 

Предварительный расчет схемы.

а) Период контроля примем равным 2 секунды. 

б) Рассчитаем допустимое предельного значения.

  X=1400-30=1370. Значит, предельное значение счета составляет 1370Гц. 
 
 
 
 
 
 

Временная диаграмма работы устройства: 
 
 
 

1,4 кГц 

  Rez     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Функциональная схема. 

      f         &  СУ  УС    И

    

               ГИ 
 
 

f - исходная частота

СУ – счетное устройство

УС – устройство сравнения

ГИ  – генератор импульсов

И – индикатор 

  Принцип работы индикатора недопустимого снижения частоты основан на сравнении частоты подводимого сигнала с заданным значением. Генератор импульсов формирует прямоугольные импульсы с периодом колебаний, равным 1 с. Этот сигнал поступает на вход элемента логического произведения. На второй вход этого элемента подаем исходный сигнал. Таким образом, на выходе элемента логического произведения искомый сигнал будет проходить порциями (пакетами).

   Счетчик импульсов  считает количество  импульсов в каждом  пакете. Это и будет  наша искомая частота.  Затем сигнал подается  на устройство  сравнения, а затем  на индикатор. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчет  счетчика.

 

  Основу счетного устройства будет составлять микросхема SN74290, которая является декадным счетчиком. Частота задающего генератора равна 5Гц. Следовательно, длительность положительного импульса будет составлять 0.1 секунду. Таким образом, счетчик считает количество импульсов за одну десятую секунды.

   Схема счетчика показана на рисунке 1. Входной сигнал поступает на 10й вывод микросхемы D1. Результат счета получается в параллельном двоичном коде и снимается с выводов 8, 9, 4, 5. Выводы 11 и 9 необходимо замкнуть, чтобы микросхема работала в режиме счета до 10, а с вывода 8 выходит сигнал с частотой, деленной на 10. Этот сигнал поступает на вход следующей микросхемы и т. д. На выводы 12, 13 подавать сигнал обнуления счета.

        

        D1 
 
 
 
 

           D2 
 
 
 

          D3 
 
 
 
 
 
 
 
 

            Рис. 1 
 
 
 
 
 
 
 

   Расчет устройства сравнения.

  

  Устройство сравнения  можно реализовать  разными способами.  Одним из способов  является применение  мультиплексоров.  За основу возьмем  микросхему К155КП1. К155КП1 представляет собой селектор-мультиплексор на 16 каналов со стробированием. Выход инверсный. Наличие низкого уровня на входе стробирования разрешает работу микросхемы, высокий уровень на этом входе дает высокий уровень на выходе, независимо от состояния остальных входов.

 

  Схема сравнивающего устройства приведена на рисунке 2. На каждом мультиплексоре задаем свое число, при превышении которого на выходе будем получать 1. Все микросхемы объединяем элементом логического произведения. Таким образом, когда на всех микросхемах будет 1, 1 будет подаваться на индикатор. Для того, чтобы схема работала без недостатков, необходимо на выход поставит триггер, который при первой подаче единицы изменит состояние до сброса. 
 

 

Рис. 2 

          Принципиальная  схема. 

            

          Рис. 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Перечень  элементов схемы. 

2 инвертора

          3 элемента логического произведения

          3 микросхемы SN74290 (D1,D2,D3).

3 микросхемы К155КП1(D5,D6,D7).

          1 j-k триггер

          1 световой индикатор 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение. 

При выполнении данной курсовой работы были проведены обоснование и расчет функциональной схемы  индикатора недопустимого снижения частоты следования импульсов и его узлов, обоснование и расчет элементов принципиальной схемы. Все требования, предъявляемые к индикатору недопустимого снижения частоты следования импульсов были учтены и соблюдены.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы.

1)Волович,  Г.И. Схемотехника  аналоговых и аналого-цифровых  электронных устройств.

2) Шило, В.Л. Популярные  цифровые микросхемы.

3) П. Хоровиц, У. Хилл. Искусство схемотехники.