Расчет дешифратора на 5 входов

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Января 2010 в 00:30, Не определен

Описание работы

Дешифратор (decoder) - это комбинационное устройство, преобразующее набор входных переменных в активный сигнал только на одном из его выходов. Максимальное количество выходов дешифратора равно 2n, где n - число входов.

Скачать архив (143.13 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

NET дешифратор на 5 вх.doc

— 572.50 Кб (Скачать файл)
>

Так как серийно выпускаемые  микросхемы ИД3 не обладают необходимым быстродействием, будем строить  дешифратор на микросхемах  ИД7. Учитывая то, что  в схеме построенной  на ИД7 применяется  также и инвертор выберем микросхемы с суммарным временем срабатывания меньшим или равным 20 нс. Произведём предварительный расчёт различных сочетаний микросхем, результаты поместим в таблице 2.6

 

Таблица 2.6
дешифратор инвертор Рпотр ,Вт tmax ,нс
Р531ИД7

КР531ИД7

 Р531ЛН1

М530ЛН1

Н530ЛН1

 4*5*0.074+5*0.054=1.48+0.27=1.75 15+5=20
КР1531ИД7 530ЛН1

М530ЛН1

Н530ЛН1

Р531ЛН1

 4*5*0.02+5*0.054=0.4+0.27=0.67 8.5+5=13.5
КР531ЛН1 4*5*0.02+5*0.057=0.4+0.285=0.685 8.5+7.5=16
КР1531ЛН1 4*5*0.02+5*0.0153=0.4+0.765=0.4765 8.5+6=14.5

По  результатам предварительного расчета вибираем микросхемы КР1531ИД7 и КР1531ЛН1, так как это сочетание обеспечивает низкое энергопотребление и имеет запас по частоте. Условные графические обозначения и рисунки корпусов микросхем показаны в таблице 2.7

 

Таблица 2.7
КР1531ИД7
КР1531ЛН1

 

3. Разработка электрической принципиальной схемы 

    3.1. Описание работы разработаной электрической принципиальной схемы

Разработаная  схема состоит  из четырёх микросхем дешифраторов КР1531ИД7 и микросхемы инвертора КР1531ЛН1.

Микросхемы  КР1531ИД7  представляют собой дешифратор на 3 входа, дешифрация происходит когда  на входе G1 - напряжение высокого уровня, а на входах - напряжение низкого уровня. При поступлении в дешифратор двоичной комбинации от  0 до 7 работает микросхема D2, у неё на входе G1 - напряжение высокого уровня, а на входах - напряжение низкого уровня, соответственно происходит дешифрация и на выходе D2, который соответствует данному двоичному набору появляется напряжение низкого уровня. На остальных микросхемах условие дешифрации не выполняются и на их выходах остаётся напряжение высокого уровня. Для двоичной комбинации от 8 до 15 аналогичным образом работает микросхема D3, для набора от 16 до 23 микросхема D4, и для набора 24-31 микросхема D5.

Причём  на вход микросхемы D5 через D1 подаётся инверсия с DI3. Все сигналы, поступающие на микросхемы описаны в таблице 3.1. Конденсаторы С1, С2 служат в качестве фильтра по питанию, резистор R1 необходим для подачи высокого уровня на вход микросхемы D2.

 

 

Таблица 3.1
дес DI4 DI3 DI2 DI1 DI0 D2 D3 D4 D5
G1 ^G2A ^G2B G1 ^G2A ^G2B G1 ^G2A ^G2B G1 ^G2A ^G2B
0 0 0 0 0 0 В Н Н Н Н Н Н Н Н Н В Н
1 0 0 0 0 1 В Н Н Н Н Н Н Н Н Н В Н
2 0 0 0 1 0 В Н Н Н Н Н Н Н Н Н В Н
3 0 0 0 1 1 В Н Н Н Н Н Н Н Н Н В Н
4 0 0 1 0 0 В Н Н Н Н Н Н Н Н Н В Н
5 0 0 1 0 1 В Н Н Н Н Н Н Н Н Н В Н
6 0 0 1 1 0 В Н Н Н Н Н Н Н Н Н В Н
7 0 0 1 1 1 В Н Н Н Н Н Н Н Н Н В Н
8 0 1 0 0 0 В В Н В Н Н Н В Н Н Н Н
9 0 1 0 0 1 В В Н В Н Н Н В Н Н Н Н
10 0 1 0 1 0 В В Н В Н Н Н В Н Н Н Н
11 0 1 0 1 1 В В Н В Н Н Н В Н Н Н Н
12 0 1 1 0 0 В В Н В Н Н Н В Н Н Н Н
13 0 1 1 0 1 В В Н В Н Н Н В Н Н Н Н
14 0 1 1 1 0 В В Н В Н Н Н В Н Н Н Н
15 0 1 1 1 1 В В Н В Н Н Н В Н Н Н Н
16 1 0 0 0 0 В Н В Н В Н В Н Н В В Н
17 1 0 0 0 1 В Н В Н В Н В Н Н В В Н
18 1 0 0 1 0 В Н В Н В Н В Н Н В В Н
19 1 0 0 1 1 В Н В Н В Н В Н Н В В Н
20 1 0 1 0 0 В Н В Н В Н В Н Н В В Н
21 1 0 1 0 1 В Н В Н В Н В Н Н В В Н
22 1 0 1 1 0 В Н В Н В Н В Н Н В В Н
23 1 0 1 1 1 В Н В Н В Н В Н Н В В Н
24 1 1 0 0 0 В В В В В Н В В Н В Н Н
25 1 1 0 0 1 В В В В В Н В В Н В Н Н
26 1 1 0 1 0 В В В В В Н В В Н В Н Н
27 1 1 0 1 1 В В В В В Н В В Н В Н Н
28 1 1 1 0 0 В В В В В Н В В Н В Н Н
29 1 1 1 0 1 В В В В В Н В В Н В Н Н
30 1 1 1 1 0 В В В В В Н В В Н В Н Н
31 1 1 1 1 1 В В В В В Н В В Н В Н Н
В - высокий уровень

Н - низкий уровень

 

 

    3.3. Расчётная часть

    потребляемая  мощность

    быстродействие  схемы

    надёжность

    интенсивность отказов изделия

    lобщ.=Sliо*ni

    где N - число групп «компонентов надежности», имеющих разные интенсивности отказов;

    liо - интенсивность отказов элемента i-ой группы (смотри таблицу 3.2);

    ni    - количество элементов в i-ой группе.

    Таблица 3.2
      Интенсивность отказов 1/ч
    ИМС 0,1*10-6
    резисторы 0,002*10-6
    конденсаторы 0,002*10-6
    разъёмы 0,025*10-6
    дискретные  п/п приборы 0,2*10-6
    печатные  платы 0,6*10-6
    пайка 0,0004*10-6
 

 

    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.3.3  

Таблица3.3
Группа  элементов Интенсивность отказов

   liо*10-6,1/ч

 Кол-во элементов, n  
    liо*10-6 *n
ИМС 0,1 5 0.5
С1 , С2, 0,002 2 0.004
R1 0.002 1 0.002
пайка 0,0004 121 0.0484
основание ПП 0.6 1 0.6
 

 

В таблице 3.4 приведены значения F и P(t) для 100,1000,10000.

                       

Таблица3.4
Группа  элементов   F, ч P(t), 100   P(t),1000 P(t),10000
ИМС 2000000 0,99995 0,9995001 0,9950124
R1 500000000 0,9999998 0,999998 0,99998
С1 ,С2 250000000 0,9999996 0,999996 0,99996
пайка 20661157 0,9999951 0,9999516 0,9995161
основание ПП 1666666 0,99994 0,9994001 0,9940179
 

Среднее время безотказной  работы

 

4. Конструкторская часть.

    4.1. Технология изготовления печатной платы

Производство  ПП характеризуется  большим числом различных механических, фотохимических и химических операций. При производстве ПП можно выделить типовые операции, разработка и осуществление которых производится специалистами различных направлений.

Для изготовления ПП был  выбран комбинированный  позитивный метод.

Перечень  технологических  операций: 

      а) нарезка заготовок  и образование  базовых отверстий - в крупносерийном производстве разрезку материала выполняют методом штамповки в специальных штампах на эксцентриковых прессах с одновременной пробивкой базовых отверстий на технологическом поле; в серийном и мелкосерийном производстве получили широкое применение одноножевые и много ножевые роликовые ножницы, на которых материал сначала разрезается на полосы заданной ширины, а затем на заготовки, сверление базовых отверстий производится на специализированных станках.

      б) химическая металлизация ПП заключается в  последовательности химических реакций осаждения меди, используемой в качестве подслоя при нанесении основного слоя токопроводящего рисунка гальваническим способом. Для придания диэлектрику способности к металлизации производят следующие подготовительные операции: сенсибилизация поверхности, имеет целью формирования на поверхности диэлектрика пленки ионов двухвалентного олова, являющихся восстановителем для ионов активатора металлизации; активизация поверхности, производится растворами солей благородных металлов, преимущественно палладия, создает на подложке тонкую пленку металлического палладия, способствующую последующему осаждению меди. Химическое меднение ПП производят в специальных автооператорных линиях с набором  ванн необходимого размера, выполненных из материалов, выдерживающих воздействие растворов при их рабочих температурах.

      в) гальваническая металлизация - при производстве ПП ее применяют для предварительного увеличения тонкого слоя химической меди до толщины 5-8 мкм с целью последующего нанесения на поверхность проводящего рисунка схемы. Металлизируемые платы, закрепленные на специальных подвесках-токоподводах, помещают в гальваническую ванну с электролитом между анодами, выполненными из металла необходимого покрытия. Равномерность толщины гальванического покрытия зависит от:

габаритов металлизируемых плат; диаметром металлизируемых отверстий; расположение плат в ванне; рассеивающей способности электролитов; оптимальной плотности тока.

      г) нанесение рисунка  схемы на ПП или  их слои необходимо для получения  защитной маски  требуемой  конфигурации при осуществлении процессов металлизации и травления проводящего рисунка. Наибольшее распространение в промышленности нашли сеткографический и фотохимический способы нанесения рисунка схемы. В обоих случаях инструментом переноса изображения на плату служат позитивные или негативные фотошаблоны, выполненные на пленке или стекле.

      д) удаление защитной маски  после операций травлений  или металлизации осуществляют химическим или механическим способом. При химическом удалении применяют соответствующие растворители, а при механическом - гидроабразивную пульпу, подаваемую на поверхность платы под давлением.

      е) травление меди с  пробельных мест - при  изготовлении важнейшим  этапом является формирования проводящего рисунка схемы является процесс травления (удаления) меди с непроводящих (пробельных) участков схемы. Травление является сложным окислительно-восстановительным, в котором травильный раствор служит окислителем. Как правило, травление состоит из операций предварительной очистки меди, способствующей более равномерному ее удалению, очистки поверхности диэлектрика и при необходимости осветления поверхности металлорезиста. Качество образующегося в результате травления проводящего рисунка зависит  от  свойств  примененного резиста, характеристик травильного раствора и скорости травления. Нанесенный рисунок схемы должен быть четким, сплошным, иметь необходимую толщину резиста, устойчивого к выбранному травильному раствору. Если  платы изготавливаеют комбинированным позитивным методом, то после удаления резиста необходимо стравить слой предварительной металлизации и фольгу исходного материала. При этом проводящий рисунок защищен металлорезистом.

Информация о работе Расчет дешифратора на 5 входов