Составление временной диаграммы функционирования автомата.

Основные параметры автомата определены. Далее следует составление диаграммы функционирования автомата в целом с целью 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 ДЧ (С, W1, W2, X1, X2, X3, X4, X5);

регистра К561ИР9 ПП (PS - параллельная запись, Q0, Q1,Q2,Q3 – выходные параллельные данные, RR – сброс регистра (рис. 1.9));

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

ST- стартовый импульс (рис. 1.12);

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

D – последовательный выходной код данных;

ФМ – фазоманипулированный выходной сигнал.

Рис.1.13.

Из диаграммы работы автомата запишем функции дополнительных схем, необходимые для обеспечения работы, выбранных интегральных микросхем:

(1.14);

(1.15);

(1.16);

RR= ОТ №22*C ДО №24*C (RS- триггер) (1.17);

D = Q4_ИЕ8 + ST (1.18).

 

Преобразовав сигналы из диаграммы работы автомата и, приведя к базису микросхем серии К561, получим схему (рис. 1.13) управления преобразователем кода (СС, ПП, СИ и часть ДЧ из структурной схемы).

 

Рис. 1.13.

 

 

Согласование с каналом связи.

Пример построения выходного каскада для любого вида модуляции приведен на рис.1.14.

Для фильтра:

- усиление на нулевой частоте

Н = - R6/R4;

- полюс коэф. передачи (частота квазирезонанса)

;

- добротность полюса

;

где, Qп - выбирают от 1 до 5;

R4 = R5 = R6 = от 5 кОм до 500 кОм

С1 = n * С2

n= от 3 до 30

Рис.1.14.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Функциональный ряд ИС.

Каждая серия ИС имеет определенный набор микро­схем различного функционального назначения. Совокупность этих микросхем называют функциональным рядом. В различных сериях существуют микросхемы одинакового функционального назначения, имеющие одинаковую структурную схему, условное обозначение и схему подключения (цоколевку). Однако такие микросхемы имеют отличия в технологии изготовления, раз­личные корпуса и существенные отличия в параметрах. Функ­циональный ряд ИС наиболее распространенных серий приведен в справочной литературе.

Функциональный ряд можно разбить на несколько групп по функциональному назначению: формирователи, генераторы, логические элементы, триггеры, счетчики, ключи и мультиплек­соры, регистры, дешифраторы и другие. Рассмотрение таких функциональных групп в справочнике дается от простых групп к сложным, с указанием их условного обозначения, схемы под­ключения (цоколевки) и основных параметров, сведенных в отдельные таблицы. Такие таблицы основных параметров микро­схем, сгруппированных по функциональному назначению, по­зволяют очень быстро выбрать микросхему с заданными пара­метрами из всего многообразия серий. Затем в справочниках даётся их применение в более сложных устройствах с указанием конкретных серий, номиналов параметров навесных элементов и отдельных вариантов практических схем. Микросхемы памяти и схемы вычислительных средств рассматриваются в специальных справочниках.

В данном примере подойдут микросхемы любого функционального ряда, однако, предпочтительнее ряд КМДШ - логики, например К561.

Микросхемы типа ЛА7, ЛА8, ЛА9, ЛА10 выполняют логическую функцию т И-НЕ, где т - количество входов.

Каждый из корпусов ИС типа ЛА содержит от 2 до 4 логических элементов т И-НЕ. Количество элементов в корпусе определяется количеством входов и выходов всех элементов и ограничивается количеством выводов корпуса.

Рис.П1.1.

 

Цоколевка микросхем типа ЛА и их условное обозначение изображены на рис. П1.1.

Микросхема типа 564ЛА10 имеет особенность, состоящую в том, что на ее выходе включен не КМДП - инвертор, а МДП- транзистор с каналом n - типа, сток которого соединен с выходом логического элемента. Эта ИС называется логическим элементом с открытым стоком (по аналогии с ТТЛ ИС с открытым коллектором). Она может использоваться для подключения любой нагрузки с номинальным током 16...34 мА (при Uи.п. = 5...10 В), например светодиодов для индикации состояния логической схемы. Учитывая, что ИС 564ЛА10 имеет дополнительный усилительный элемент, ее быстродействие несколько ниже, чем у других ИС типа ЛА.

Микросхемы типа ЛЕ5, ЛЕ6, ЛЕ10 выполняют логическую функцию т ИЛИ-НЕ, где т - количество входов. Реализация ее обеспечивается последовательным соединением т МДП - транзисторов с каналом р-типа и параллельным соединением МДП- транзисторов с каналом n-типа.

Каждая из микросхем типа ЛЕ содержит от 2 до 4 логических элементов т ИЛИ-НЕ. Количество элементов в корпусе определяется количеством выводов. Цоколевки и условные обозначения ИС типа ЛЕ приведены на рис. П1.2.

 

.

Рис. П1.2.

 

Микросхема типа К176ЛИ1 содержит логический элемент 9И и инвертор. Условное обозначение и цоколевка приведены на рис. П1.2. Реализация элементов И обеспечивается с помощью элемента т И-НЕ с добавлением инвертора на выходе.

Микросхема КР1561ЛИ2 содержит четыре логических элемента 2И, реали­зуемые, как и в предыдущей ИС, инвертированием выходного сигнала элемента 2И-НЕ. Условнее обозначение ИС и ее цоколевка изображены на рис. П1.2.

Микросхемы К561ЛН1, 564ЛН1, К564ЛН1 содержат шесть стробируемых инверторов. Структурная схема ИС приведена на рис. П1.3. Каждый инвертор (точнее, элемент 2ИЛИ-НЕ) имеет вход Dn и выход Qn. Кроме этого на вторые входы всех шести инверторов от общего входа С подается разрешающий сигнал с активным (разрешающим) низким уровнем. Высокий уровень на входе С запрещает передачу сигнала со входов, а на всех выходах устанавливается низкий уровень.

Рис. П1.3.

 

Триггеры

В наборе КМДП ИС присутствуют все типы триггеров: RS,D, JK и триггеры Шмитта.

Микросхемы K561TB1, 564ТВ1, Н564ТВ1 содержат по два независимых JK- триггера. Структурная схема одного JK -триггера приведена на рис. П1.3.

Триггер имеет асинхронные R и.S входы. Поступление высокого уровня на один из этих входов на время, превышающее 120 нс, переключает триггер соответственно в «0» или «1». Если высокий уровень присутствует на обоих входах R и S, то на выходах Q и также будут высокие уровни.

Входы J и К являются синхронными с входом С. Присутствие высокого уровня на входе J или К приводит к переключению триггера соответственно в «1» и «0» по переднему фронту импульса синхронизации на входе С, длительность которого должна быть не менее 170 нс, а длительность фронта и среза (нарастания и спада) не должна быть более 5 мкс.

При одновременном присутствии высоких уровней на входах J и К триггер будет изменять свое состояние на противоположное по каждому импульсу синхронизации, т. е. осуществлять синхронный счетный режим.

При соединении входов J, К и С вместе и подачи на них входных импульсов с достаточно крутыми фронтами будет осуществляться асинхронный счетный режим, т. е. переключение триггера в противоположное состояние по фронту каждого входного импульса. Максимальная частота в таком режиме составляет 3 МГц, при Uи. п= 10 В

Условное обозначение ИС типа ТВ1 приведено на рис. П1.4.

 

 

Рис. П1.4. Структурная схема JK -триггера