Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кафедра «Автоматика и телемеханика»

СИНТЕЗ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ КОДИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Теоретические основы автоматики и телемеханики»

Задание на курсовой проект

Тема: «Синтез автоматической системы передачи кодированных сигналов».

Задание: составить схему автоматической системы, предназначенной для передачи информационного сообщения в канал связи.

Содержание сообщения: Заика Вячеслав Валерьевич.

Способ передачи: циклический.

Система кодирования: двоичный код.

Скорость передачи: S=960-1040 Бод

Параметры канала связи:

Полоса пропускания - от 300 до 3400 Гц;

Входной уровень - от 2,3 до 0,0 Нп (от -20 до 0,0 дБ);

Линия - двухпроводная симметричная;

Волновое сопротивление канала R_в=120 Ом.

Реферат

Записка содержит 43 страницы, 20 рисунков, 4 таблицы, 5 источников

ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, КАНАЛ, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА, ЗАДАЮЩИЙ ГЕНЕРАТОР, ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ, ДВОИЧНЫЙ КОД, СХЕМА СИНХРОНИЗАЦИИ, ВРЕМЕННАЯ ДИАГРАММА, РЕГИСТР, ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ, ДИЗЪЮНКТОР.

В данном курсовом проекте на базе теории переключательных функций, теории полупроводниковых приборов и микропроцессорной техники производится проектирование цифрового устройства для передачи сообщения через канал связи. В процессе проектирования осуществляется разработка задающего генератора, делителя частоты, преобразователя кода, согласующего устройства с каналом связи, схемы синхронизации и сброса, блока питания и прочих устройств с учетом того, чтобы полученный конечный автомат содержал наименьшее число радиокомпонентов, имел оптимальные размеры и минимальную скорость.

Для проектирования схем используется программный пакет P-CAD 2004.

Оглавление

• Введение 6
• 1. Кодирование информации 8
• 1.2 Составление выходных функций преобразователя кода 9
• 2. Описание структурной схемы автоматической системы: 14
• 2.1 Определение коэффициента деления 15
• 2.2 Задающий генератор 16
• 3. Преобразователь параллельного кода в последовательный 18
• 3.1 Формирователь старт-стоповых синхронизирующих импульсов 18
• 3.2 Фазовый модулятор 19
• 4. Функциональная схема автомата и схема управления ПК 21
• 4.1 Составление временной диаграммы 21
• 4.2 Функциональная схема конечного автомата 22
• 5. Схема согласования с каналом связи 25
• 5.1 Расчет 25
• 6. Источник питания 29
• 6.1 Расчет сети на 9 В 29
• 6.2 Расчет сети на 15В 30
• 7. Описание элементной базы 33
• 7.1 Микросхема К561ЛА7 33
• 7.2 Микросхема К561ЛА8 33
• 7.3 Микросхема К561ЛА9 34
• 7.4 Микросхема К561ЛЕ5 34
• 7.5 Микросхема К561ЛЕ10 35
• 7.6 Микросхема К561ЛИ1 35
• 7.7 Микросхема К561ИЕ8 36
• 7.8 Микросхема К561ИЕ16 37
• 7.9 Микросхема К561ИР9 38
• 7.10 Операционные усилители К140УД14А, К140УД14Б, К140УД14В 39
• Заключение 40
• Библиографический список 41
• Приложение А 42
• Введение
• кодирование цифровой генератор автомат
• Современный мир уже сложно представить без систем автоматики, телемеханики и связи. Человечество с каждым годом наращивает объемы интеграции автоматических систем в повседневный быт. Мы уже не можем представить свою жизнь без компьютеров, сотовых телефонов, микроволновых печей, стиральных машин и т.д. Ситуация в отрасли железнодорожного транспорта во многом аналогична общемировым тенденциям. На текущем этапе развития перед железнодорожным транспортом стоят задачи по увеличению пропускной и перевозной способности, грузовых и пассажирских перевозок, уменьшению времени оборотов вагонов и повышению производительности труда. Эти задачи решаются по двум основным направлениям: техническим переоснащением систем отрасли и совершенствованием системы управления перевозочным процессом.
• Система управления же во многом зависит от грамотной и, что не менее важно, скоординированной работы обслуживающего персонала.
• Реализация теоретических основ происходит на основе современной микроэлементной электронной базы, микропроцессорной и вычислительной техники, оптических полупроводниковых приборов. Для организации обмена информацией, передачи её на значительные расстояния необходимо кодирование информации.
• Задача данного проекта состоит в том, чтобы получить конечный автомат, предназначенный для кодирования сообщения (Ф.И.О.) и последующей его передачи в канал связи. Принципиальная схема автомата построена на микросхемах средней интеграции и на отдельных радиокомпонентах. В качестве элементной базы используются микросхемы серии К561. Эта серия выполнена по КМОП технологии и обладает минимальным потреблением тока.
• В ходе курсового проекта приобретаются навыки разработки реального устройства передачи информации, соответствующее условиям эксплуатации.
• 1. Кодирование информации
• 1.1 Определение разрядности и кодирование алфавита
• Для определения разрядности кода подсчитаем сколько различных символов содержит сообщение, передаваемое в канал связи:
• Заика Вячеслав Валерьевич - сообщение содержит 30 знаков. Число разрядов входного слова преобразователя кода рассчитаем по уравнению:
• (1.1)
• где:
• М- общее количество символов в сообщении, n - разрядность кода
• Посылка содержит 13 различных символов (12 букв и интервал между словами). Число разрядов кода определяется по формуле:
• (1.2)
• N - число различных символов;
• Число разрядов выходного кода:
• Таблица 1.1 - Кодирование передаваемой последовательности

Входное слово преобразователя кода	Выходное слово
Такт	Символ	X5	X4	X3	X2	X1	Код буквы	Y4	Y3	Y2	Y1
0		0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	З	0	0	0	0	1	1	0	0	0	1
2	А	0	0	0	1	0	2	0	0	1	0
3	И	0	0	0	1	1	3	0	0	1	1
4	К	0	0	1	0	0	4	0	1	0	0
5	А	0	0	1	0	1	2	0	0	1	0
6		0	0	1	1	0	0	0	0	0	0
7	В	0	0	1	1	1	5	0	1	0	1
8	Я	0	1	0	0	0	6	0	1	1	0
9	Ч	0	1	0	0	1	7	0	1	1	1
10	Е	0	1	0	1	0	8	1	0	0	0
11	С	0	1	0	1	1	9	1	0	0	1
12	Л	0	1	1	0	0	10	1	0	1	0
13	А	0	1	1	0	1	2	0	0	1	0
14	В	0	1	1	1	0	5	0	1	0	1
15		0	1	1	1	1	0	0	0	0	0
16	В	1	0	0	0	0	5	0	1	0	1
17	А	1	0	0	0	1	2	0	0	1	0
18	Л	1	0	0	1	0	10	1	0	1	0
19	Е	1	0	0	1	1	8	1	0	0	0
20	Р	1	0	1	0	0	11	1	0	1	1
21	Ь	1	0	1	0	1	12	1	1	0	0
22	Е	1	0	1	1	0	8	1	0	0	0
23	В	1	0	1	1	1	5	0	1	0	1
24	И	1	1	0	0	0	3	0	0	1	1
25	Ч	1	1	0	0	1	7	0	1	1	1
26		1	1	0	1	0	0(~)	0(~)	0(~)	0(~)	0(~)
27		1	1	0	1	1	0(~)	0(~)	0(~)	0(~)	0(~)
28		1	1	1	0	0	0(~)	0(~)	0(~)	0(~)	0(~)
29	сброс	1	1	1	0	1	0(~)	0(~)	0(~)	0(~)	0(~)
Циклическое повторение сообщения
0		0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1	З	0	0	0	0	1	1	0	0	0	1

1.2 Составление выходных функций преобразователя кода

Выходные функции преобразователя кода:



Составим карты Карно и минимизируем функции:



Приведем к базису И-НЕ:



Рисунок 1.1 - Схема преобразователя кода



Рисунок 1.2 - Схема преобразователя кода (продолжение)

2. Описание структурной схемы автоматической системы

Автомат содержит:

- тактовый генератор с кварцевой стабилизацией (ЗГ);

- делитель частоты (ДЧ) тактовых импульсов, формирующий импульсы несущей F_н, тактовой (С) частоты и код порядкового номера символа в сообщении (X);

- преобразователь кода (ПК) порядкового номера символа в сообщении (X) в код номера символа в алфавите (У);

- преобразователь параллельного формата кода У в последовательный формат Д (ПП);

- схема модуляции и согласования с каналом связи (СмСКС);

- схему синхронизации и установки автоматической системы в исходное состояние (СС);

- формирователь (СИ) старт-стопных импульсов (СТ);

- источник питания (ИП);

Рисунок 2.1 - Структурная схема автомата

2.1 Определение коэффициента деления

Скорость передачи информации определяется по следующей формуле:

, (2.1)

где - параметр, определяющийся номером варианта по журналу

бит/c

бит/c

Для расчета коэффициента деления частоты принимаем резонансную частоту кварцевого резонатора равной МГц.

, (2.2)

Коэффициент деления рассчитывается исходя из формулы:

, (2.3)

=

=

Получаем коэффициент деления , что соответствует частоте , отсюда частота синхронизации С равна:

Полученное значение действующей частоты укладывается в диапазон передачи по каналу 300 - 3400 Гц.

2.2 Задающий генератор

Выбор схемы задающего генератора зависит от следующих факторов:

- стабильность генерируемой частоты;

- форма вырабатываемого сигнала;

- амплитуда и мощность сигнала;

- количество и фаза выходных сигналов.

Частота генератора будет определяться номиналами сопротивления R и емкости С, и для ИМС, выполненных по технологии комплементарной логики на транзисторах «металл-оксид-полупроводник» (КМОП), период следования импульсов равен:

, (2.4)

, (2.5)

Конденсатор С1 выбирается из предела от 33пФ до 47 пФ, в пределах от 0 до 15 пФ. Общая емкость необходимая для расчета равна:

, (2.6)

Примем сопротивления одного номинала:

 (2.7)

Построим схему задающего генератора и делителя частоты:

Рисунок 2.2 - Схема задающего генератора и делителя частоты

3. Преобразователь параллельного кода в последовательный

Принцип преобразования заключается в поочерёдном подключении кодированного символа к схеме согласования с каналом связи в порядке возрастания номера такта. Очерёдность подключения разрядов символа обычно оговаривается протоколом обмена, однако в задании к данному проекту она не оговорена, следовательно, значения не имеет. Следует выбрать схемотехническое решение преобразователя параллельного в последовательный код ПП из приведённых примеров, но следует иметь в виду, что при выборе другого базиса микросхем возможны и другие схемные решения.

В качестве основы ПП предлагается одно из следующих устройств:

- сдвигающий регистр;

- мультиплексор;

- коммутатор на логических элементах.

Для данного проекта выбирается схема преобразователя на регистре сдвига К561ИР9

3.1 Формирователь старт-стоповых синхронизирующих импульсов

В современных модемах алгоритм синхронизации может быть достаточно сложным, но длинную посылку всегда делят на части. Отдельные последовательные части могут объединяться в более крупные, которые называют кадрами. Для упрощения декодирования размеры кадров в одной посылке стараются сделать одинаковыми. В состав кадра обязательно должны входить стартовые (для определения начала) и стоповые (для определения конца) импульсы, кроме этого могут добавляться другие служебные импульсы (адрес и имя посылки, контрольные суммы, информация для восстановления данных в случае искажения кода из-за помех и прочее.),а также импульсы данных. Из общего размера кадра служебные импульсы могут занимать вплоть до 50%.

Сложное кодирование осуществляется программным способом на микроконтроллерах. В данном проекте используются только стартовые и стоповые импульсы. Стартовая комбинация должна выглядеть не проще чем 0101, а стоповая не проще, чем 0000 0000 0000.

Зависимость от времени требует выдачи схемой синхронизирующего кода один раз за цикл в начале посылки на месте нулевой комбинации. В данном проекте формирователь старт-стоповых синхронизирующих импульсов реализован на микросхеме десятичного счётчика К561ИЕ8 с дешифратором на выходе:

(3.1)

Схема формирователя старт-стоповых синхронизирующих импульсов также изображена в составе общей схемы управления преобразователем кода на рисунке 4.3.

3.2 Фазовый модулятор

Исходя из расчетов, приведенных в пункте 2.2, в связи с достаточно высокой скоростью передачи была выбрана фазовая модуляция. Это обусловлено тем, что фазовая модуляция является наиболее защищённой от помех и даёт возможность реализовать максимальную скорость передачи. Основным ее недостатком является сложный алгоритм приёма, но при наличии процессора на приёмном конце качество декодирования определяется в большей степени программным обеспечением. Этот факт находит широкое применение в современных компьютерных модемах. Следует учитывать, что в условиях повышенных помех нужно предусмотреть более гибкий алгоритм модуляции, например, изменение несущей частоты (C), переменное отношение несущей к входному алфавиту (D) модулятора C/D и их фазы, однако в данном проекте эти вопросы не затрагиваются. Модуляцию заменяем манипуляцией со сдвигом фаз на 180^о.

При этом уровень, мощность и скорость передачи сигнала должны соответствовать параметрам канала связи. Помимо этого выходные параметра автомата должны регулироваться в необходимых пределах.

После модулирования в пределе количество единичных и нулевых импульсов должно быть одинаковым, т.е. постоянная составляющая в спектральном разложении сигнала должна равняться нулю.

Схемную реализацию получается из функций алгебры-логики:

, (3.2)

где - несущая частота;

- входной алфавит.

Схема полученного фазового манипулятора представлена в составе общей схемы управления преобразователем кода на рисунке 4.3.

4. Функциональная схема автомата и схема управления ПК

4.1 Составление временной диаграммы

Исходя из определенных ранее основных параметров автомата, составляются диаграммы функционирования автомата в целом в связи с необходимостью определения и схемного решения функций других узлов и увязки уже определённых частей передатчика.

Временная диаграмма работы автомата строится с учётом выбранной элементной базы. В данном примере сигналы:

- счётчика К561ИЕ16 (С, W1, W2, X1, X2, X3, X4, X5, R);

- регистра К561ИР9 (PS - параллельная запись, Q0, Q1, Q2, Q3 - выходные параллельные данные, RR - сброс регистра);

- счётчика К561ИЕ8 (Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 - десятичный выход, С - синхронизирующий вход);

- ST - стартовый импульс;

- R - сброс всей схемы в исходное состояние (формируется специальной схемой сброса);

- D - последовательный выходной код данных;

- ФМ - фазоманипулированный выходной сигнал.

Временная диаграмма изображена на рисунке 4.1



Рисунок 4.1 - Временная диаграмма работы автоматической системы

4.2 Функциональная схема конечного автомата

По временной диаграмме функционирования автомата и его структурной схеме строится функциональную схему работы конечного автомата (рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 - Функциональная схема конечного автомата

Задающий генератор (ЗГ) генерирует импульсы частотой 1 МГц. Делитель частоты (ДЧ) вырабатывает последовательность импульсов частотой 15625 Гц. Последовательность импульсов поступает на двоичный счетчик К561ИЕ16, который вырабатывает синхроимпульсы (С), вспомогательные сигналы (W1, W2), а так же кодовую последовательность (X). Синхроимпульсы синхронизируют работу десятичного счетчика К561ИЕ8 и регистра К561ИР9. Микросхема К561ИЕ8 генерирует стартовые импульсы.

Кодовая последовательность (Х) поступает на вход преобразователя кода (ПК), который кодирует сообщение (Y), передаваемое в канал связи. Сообщение поступает на входы D регистра. Регистр в свою очередь преобразует параллельный код сообщения в последовательный при помощи сигнала PS (). С выхода Q3 данные,объединяясь со стартовым импульсом, поступают на вход модулятора.

RS - триггер, управляемый кодовой последовательностью (Х), сбрасывает регистр, формируя, тем самым, три пробела в конце сообщения. Сброс схемы происходит после окончания сообщения.

Модулированный сигнал поступает на вход схемы согласования с каналом связи, которая состоит из двух операционных усилителей К140УД14. Схема согласует параметры сигнала с параметрами линии связи и затем передает его в канал.

Из диаграммы работы автомата записываются функции дополнительных схем, необходимых для обеспечения работы, выбранных интегральных микросхем:



Рисунок 4.3 - Схема управления преобразователем кода

5. Схема согласования с каналом связи

5.1 Расчет

Выходной каскад необходим для согласования волновых параметров передатчика и канала. Для схемы согласования справедливы следующие формулы:

Усиление по постоянному току:

(5.1)

Частота квазирезонанса:

(5.2)

Добротность полюса:

(5.3)

Принимается, что , нФ, , тогда (5.3) перепишется в виде:

(5.4)

Подставив численные значения в (5.4) и выразив C6, можно получить:

Ф

Из ряда номиналов Е24 выбирается мкФ

Далее рассчитывается частота:

(5.5)

с^-1

Выразив из (5.2) , можно получить:

Ом

Из ряда номиналов Е24 выбирается кОм

Принимаем сопротивление

Из (5.1):

Падение напряжение на емкости U_С3 не должно превышать 3% входного напряжения Uм/2, следовательно, можно принять:

(5.6)

Уровень сигнала регулируется сопротивлением R4 в пределах от -2,3 Нп (0,078В) до 0,0 Нп (0,775В). Падение напряжения на R4:



Выбрав типовое переменное сопротивление (R4=15кОм), можно определить входной ток:

(5.7)

Сопротивление емкости С3:

(5.8)

Значение емкости:

(5.9)

где f=f_н/2, а f_н - несущая частота, Гц

Выбираем номинальное значение емкости С3=120 нФ.

Значение сопротивления R3 определяем исходя из того, что известны падение напряжения на емкости С3 и максимальный уровень передаваемого сигнала, равный 0,775В:

 (5.10)

Выбираем номинальное значение сопротивления R3=75 кОм.

Сопротивление R5 рассчитываем с учетом того, что на нём падение напряжения, соответствует минимальному уровню передаваемого сигнала, равному 0,078В:

(5.11)

Номинальное значение сопротивления R5= 1,6 кОм.

Рисунок 5.1 - Схема согласования с каналом связи

6. Источник питания

Блок питания реализован на трансформаторе с напряжением вторичной обмотки 30В. Необходимо получить напряжение 9 В для питания цифровых микросхем, и 15В для питания операционных усилителей. Частота входной сети 50 Гц.

Токи: I_н1=1,5мА, I_н2= I_н3=1,2 мА.

Серия микросхем К561 не требует высокой стабильности питающего напряжения, поэтому вполне достаточно реализовать параметрический стабилизатор на стабилитроне. Пульсации напряжения не должны превышать 5%.

6.1 Расчет сети на 9 В

Выберем стабилитрон Д818Е (, ).

Эквивалентное сопротивление цепи вычисляется по формуле:

(6.1)

Сопротивление конденсатора С₁₂ не должно превышать 5% от общего сопротивления цепи, то есть:

(6.2)

(6.3)

(6.4)

По номинальному ряду емкостей выбираем .

Сопротивление ограничивающего резистора:

(6.5)

По номинальному ряду сопротивлений выбираем .

Рассчитаем мощность для режима короткого замыкания:

(6.6)

.

Необходимо взять мощность с запасом, выберем 0,5 Вт.

Емкость керамических конденсаторов на выходе стабилизатора напряжения выбираем из расчета 0,01мкФ на 1 корпус ИМС.

На 26 корпусов необходима емкость 0.26 мкФ, включаем на параллельную работу три конденсатора номиналом 0.1 мкФ

6.2 Расчет сети на 15В

Выберем стабилитрон КС515Д (напряжение стабилизации 15 В; ток стабилизации 10 мА).

(6.7)

По номинальному ряду емкостей выбираем

Сопротивление ограничивающего резистора рассчитывается по формуле

По номинальному ряду сопротивлений выбираем .

Мощность резисторов и рассчитываем по формуле (28)

.

Выбираем Вт.

Конденсаторы С16=С17=С20=С21берутся из расчета по мкФ на 1 корпус операционного усилителя (всего 2 корпуса).



Рисунок 6.1 - Схема источника питания

7. Описание элементной базы

7.1 Микросхема К561ЛА7

Данная микросхема выполняет логическую функцию 2И-НЕ. Содержит четыре логических элемента. Нумерация выводов микросхемы и её условное обозначение приведены на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 - Микросхема К561ЛА7

7.2 Микросхема К561ЛА8

Данная микросхема выполняет логическую операцию 4И-НЕ. Содержит два логических элемента. Нумерация выводов микросхемы и ее условное обозначение приведены на рисунке 7.2.

Рисунок 7.2 - Микросхема К561ЛА8

7.3 Микросхема К561ЛА9

Данная микросхема выполняет логическую операцию 3И-НЕ. Содержит три логических элемента. Нумерация выводов микросхемы и ее условное обозначение приведены на рисунке 7.3.

Рисунок 7.3 - Микросхема К561ЛА9

7.4 Микросхема К561ЛЕ5

Данная микросхема выполняет логическую операцию 2ИЛИ-НЕ. Содержит четыре логических элемента. Ее условное обозначение приведено на рисунке 7.4.

Рисунок 7.4 - Микросхема К561ЛЕ5

7.5 Микросхема К561ЛЕ10

Данная микросхема выполняет логическую функцию 3ИЛИ-НЕ. Содержит три интегральных элемента. Нумерация выводов микросхемы и ее условное обозначение приведены на рисунке 7.5.

Рисунок 7.5 - Микросхема К561ЛЕ10

7.6 Микросхема К561ЛИ1

Данная микросхема реализует функцию 9И, также имеется инвертор. Нумерация выводов микросхемы и ее условное обозначение приведены на рисунке 7.6.

Рисунок 7.6 - Микросхема К561ЛИ1

7.7 Микросхема К561ИЕ8

Данная микросхема представляет собой счетчик по модулю 10 с дешифратором, выполнена на основе пятикаскадного высокоскоростного счетчика Джонсона и дешифратора, преобразующего двоичный код в сигнал на одном из десяти выводов.

Если на входе разрешения счета V присутствует низкий уровень, счетчик осуществляет счет синхронно с положительным фронтом на тактовом входе С. При высоком уровне на входе V действие входа С запрещается и счет останавливается. Сброс счетчика осуществляется подачей высокого уровня на вход R. Счетчик имеет выход переноса Р. Положительный фронт выходного сигнала переноса появляется через 10 импульсов на входе С и используется как входной сигнал для счетчика следующей декады.

Структурная схема счетчика К561ИЕ8 и его условное обозначение приведены на рисунке 7.7, а временные диаграммы работы - на рисунке 7.7.

Рисунок 7.7 - Условное обозначение микросхемы К561ИЕ8



Рисунок 7.8 - Временные диаграммы работы микросхемы К561ИЕ8

7.8 Микросхема К561ИЕ16

Данная микросхема содержит четырнадцатиразрядный асинхронный счетчик с последовательным переносом. Сброс счетчика в нуль осуществляется импульсом положительной полярности длительностью не менее 550нс. по входу R. Содержимое счетчика увеличивается по отрицательному перепаду (срезу) импульса по входу С. Максимальная частота входных импульсов при В достигает 4МГц. Устройство имеет выходы от 1,4...14 разрядов. Условное обозначение ИС приведено на рисунке 7.9.

Рисунок 7.9 - Микросхема К561ИЕ16

7.9 Микросхема К561ИР9

Данная микросхема содержит четырехразрядный последовательно-параллельный гистры сдвига. Регистр сдвига типа ИР9 содержит два последовательных входа J и К. Если их соединить вместе, то получится простой D-вход. Высокий уровень на входе P/S (переключатель “параллельный режим ввода - последовательный режим ввода”) определяет режим параллельного ввода информации с входов D0...D3. Параллельная запись осуществляется асинхронно. Если на входе P/S установлен низкий уровень, то установлен режим последовательного ввода с входов J и К и сдвига информации по фронту (положительному перепаду) синхроимпульсов на входе С.

Установка всех триггеров регистра в нулевое состояние осуществляется асинхронно высоким уровнем на входе R. С помощью входа Т/С можно устанавливать на выходах Q0...Q3 прямой код (высокий уровень на входе Т/С) или дополнительный код (низкий уровень на входе Т/С).

Условное обозначение и нумерация выводов приведены на рисунке 7.10.

Рисунок 7.10 - Микросхема К561ИР9

7.10 Операционные усилители К140УД14А, К140УД14Б, К140УД14В

Прецизионные операционные усилители с малыми входными токами и малой потребляемой мощностью с защитой выхода при коротком замыкании на корпус или на источник питания. Коррекция АЧХ осуществляется внешними цепями коррекции, подключаемыми к выводам 1 и 8. Микросхемы конструктивно оформлены в корпусе типа 301.8-2. Условное обозначение и нумерация выводов приведены на рисунке 7.11

Рисунок 7.11 - Операционный усилитель типа К140УД14

Основные параметры при температуре 25±5°С операционных усилителей приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Основные параметры операционных усилителей

, В	, В	, мА	, нА	,нА	, мВ	, В	, В		, дБ	, МОм	, МГц
+151,5	-151,5	0,6	2	0,2	2	13	-13	50000	85	302	0,33

Заключение

В соответствии с целью работы была спроектирована система кодирования, составлены функции выходов преобразователя кода с помощью минимизации по методу Карно и построена схема преобразователя кода на элементах Шеффера микросхем выбранной серии. Параллельно был проведен расчет задающего генератора и делителя частоты, спроектирована схемная реализация данных устройств на основе интегральных микросхем выбранной серии. Далее была построена временная диаграмма работы автомата, из которой выведены логические закономерности работы микросхем и составлена функциональная схема. Спроектирована принципиальная схема автомата на основе предыдущих расчетов и теоретических выкладок.

Также была рассчитана схема согласования автомата с каналом связи для уменьшения переходного сопротивления между автоматом и линией, что существенно повышает помехоустойчивость системы в целом. Для обеспечения питания устройства был спроектирован блок питания на 9В и ±15В. Выход блока питания на 9В предназначен для питания интегральных микросхем, а выходы ±15В - для питания входящих в схему согласования операционных усилителей.

Таким образом, цель проекта была выполнена в полном объеме. Реализован конечный автомат, передающий в цепь связи заданную последовательность символов, и представлена временная диаграмма его работы. Предусмотрены схемы обеспечения устройства питанием и согласования его выходных линий с трактом связи.

Библиографический список

1. С.В. Гришечко, Ю.И. Слюзов, С.А. Сушков / Синтез автоматической системы передачи кодированных сигналов: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Теоретические основы автоматики, телемеханики и связи». Омск. Омский гос. ун-т путей сообщения. 2010. 38 с.

2. Полупроводниковые приборы: Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы. Справочник / А.В. Баюков, А.Б. Гитцевич, А.А. Зайцев и др. Под ред. Н.Н. Горюнова. Москва. Энергоиздат. 1982. 744 с.

3. С.А. Бирюков. / Цифровые устройства на МОП интегральных микросхемах. Москва. 1990.

4. Теоретические основы железнодорожной автоматики телемеханики и связи. Курсовое проектирование. / С.А. Сушков, Ю.И. Слюзов. Омск. Омский гос. ун-т путей сообщения. 2002. 50 с.

5. Стандарт предприятия ОмГУПС-1.2-05

Приложение А

Спецификация элементной базы

Таблица А-1 - Спецификация

Обозначение	Наименование	Кол-во	Примечание
	Конденсаторы
C1	К10-17Б М47 39пФ, 5%	1
C2	К10-17Б М47 10пФ, 10%	1
C3	К10-17Б М47 0.12мкФ, 10%	1
C4,C5,C7,C9, C15,C16,C17, С18,С19,С20,С21	К10-17А Н90 0.01 мкФ	11
C6	К10-17Б М47 36 мкФ, 5%	1
С8	К10-17а П33 0.01мкФ±10%
С10,C11	К10-14в М47 10 мкФ±5% - 50В	2
C12	К10-14в М47 31 мкФ±5% - 50В	1
C13,С14	К10-14в М47 15 мкФ±5% - 50В	2
	Резисторы
R1, R2	МЛТ-0,05-11кОм±10%	2
R3	МЛТ-0,05-75 кОм±10%	1
R4	МЛТ-0,25-18 кОм±10%	1
R5	МЛТ-0,25-1.6 кОм±10%	1
R6,R7, R8	МЛТ-0,25-2.7 кОм±10%	3
R9	МЛТ-0,25-51 кОм±10%	1
R10	МЛТ-2- 120Ом±10%	1
R11, R13	МЛТ-1- 820Ом±10%	2
R12	МЛТ-0.5- 1.3кОм±10%	1
	Диоды
VD1-VD4	КД504	4
	Стабилитроны
VD5	Д818Е	1
VD6, VD7	КС515Д	2
	Микросхемы
DD1	К561ЛЕ5	1
DD2,DD20	К561ИЕ16	2
DD3,DD4,DD25.3	К561ЛА7	3
DD5, DD12,DD18:2	К561ЛА9	3
DD6,DD7,DD8, DD9,DD13,DD14, DD23:1	К176ЛA8	7
DD10,DD11,DD15 DD16,DD17,DD19, DD22	К561ЛИ1	7
DD21	К561ИЕ8	1
DD24:2	К561ЛЕ10	1
DD26	К561И Р9	1
	Транзисторы
VT1	КТ315В	1
VT2	КТ361В	1
	Операционные усилители
DA1, DA2	К140УД14	2
	Трансформаторы
ТR1	120:120	1
ТR2	Т-19 220/30	1
	Предохранитель
	ВП1-1-0.15А
7	Кварцевые резонаторы
ZQ1	РГ-06НА	1

Размещено на Allbest.ru