Расчет надежности работы цифровой схемы

Http://studbooks.net/2343007/tehnika/razrabotka_printsipialnoy_shemy

Описание принципа действия

Так как после включения питания триггеры счетчика могут установиться в любое состояние ( ''0'' или ''1''), то перед началом работы необходимо установить все разрядные триггеры в нулевое состояние. Для этого на все входы установки в ''0'' разрядных триггеров ( R ) необходимо подать на короткое время сигнал низкого уровня, т.к. предложенные в задании триггеры имеют инверсный асинхронный вход установки в ''0''.

Длительность этого сигнала должна быть не меньше времени установки в ''0'' разрядных триггеров. Первый тактовый синхроимпульс, следующий после окончания сигнала ''сброс'', вызывает появление на выходе генератора первого фазового импульса Q1.

Работа генератора в статическом режиме полностью описывается таблицами состояний счетчика (табл. 1.1) и дешифратора (табл. 1.2). В динамическом режиме работа генератора осуществляется в соответствии с временной диаграммой, приведенной на рис. 1.5. Из этой временной диаграммы видно, что появляющийся на выходе дешифратора последовательно во времени импульсы управления с четырехфазным шаговым двигателем Ф1, Ф2, Ф3 и Ф4 соответствуют временной диаграмме задания. Период следования и длительность импульсов Ф1, Ф2, Ф3, Ф4 определяются частотой следования тактовых синхроимпульсов (СИ), поступающих от внешнего тактового генератора

Рис 1.5. Временная диаграмма работы генератора и его отдельных блоков

РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

На основании структурной схемы генератора импульсных последовательностей, приведенной на рис. 1.1, а также функциональных схем отдельных блоков, разработанных в разд. 1.2, разработана принципиальная схема устройства, приведенная на черт. XXXXXXX.098033.010 Э3.

Генератор тактовых импульсов построен на двух инверторах DD1.1 и DD1.2, охваченных цепью положительной обратной связи. Стабильность частоты генерируемых прямоугольных импульсов обеспечивается за счет кварцевого резонатора XT, включенного в цепь положительной обратной связи по постоянному току между двумя инверторами DD1.1 и DD1.2. Резисторы R1 и R2 предназначены для смещения рабочей точки на амплитудно - передаточных характеристиках (АПХ) инверторов DD1.1 и DD1.2 на границу линейной области.

Для построения кольцевого счетчика на основе сдвигового регистра использована интегральная микросхема (ИМС) DD2 типа 1533 ТМ8, содержащая четыре D - триггера с прямым динамическим управлением, общими цепями синхронизации (С) и установки в ноль (R). Внешним монтажом все разрядные триггеры соединены последовательно друг с другом.

Инвертор DD1.3 предназначен для создания синхровхода счетчика с обратным динамическим управлением. Для построения неполного дешифратора с выходами Ф1, Ф2, Ф3 и Ф4 использована ИМС DD3 типа 1533 ЛИ1, содержащая четыре логических элемента, реализующих функцию 2И.

Выбор любой из четырех серий синхроимпульсов Ф1, Ф2, Ф3 или Ф4 осуществляется с помощью мультиплексора размерностью 4 1, реализованного в микросхеме DD4.1 типа 1533 ИП2.

Выбор любого из четырех входных направлений 01, 02, 03 или 04 осуществляется с помощью двухразрядного адресного кода, подаваемого на соответствующие входы А1 и А2 мультиплексора. В ИМС 1533 КП2 содержится два идентичных мультиплексора с общими адресными входами. Выбор необходимого MUX осуществляется с помощью разрешающих входов Е0 и Е1 (Enable). Для этого на вход Е0 подан сигнал логического нуля.

Расчет основных параметров и характеристик

Расчет временных характеристик

Основная задача этого раздела - определение допустимых значений временных характеристик (минимальная длительность импульса) входных сигналов и как следствие, значений параметров, характеризующих быстродействие всего устройства в целом.

Составим таблицу, характеризующую параметры микросхем.

Расчет надежности

Интенсивность отказов характеризуется отношением числа отказавших изделий в единицу времени к числу изделий, продолжающих оставаться исправными к началу рассматриваемого промежутка времени:

= m/Nt , (3.1)

где m - число изделий, отказавших за время t,

N - число исправно работающих изделий к началу промежутка времени.

Если предположить, что отказы различных элементов взаимно независимы и каждый отказ носит катастрофический характер, т.е. полностью нарушает работоспособность, то интенсивность отказов устройства равна сумме интенсивностей отказов элементов составляющих устройство.

(3.2)

где i - интенсивность отказов элементов i-го типа;

Сi - количество элементов i-го типа, входящих в устройство.

Наработка на отказ равна:

Т = 1/ (3.3)

Интенсивность отказа элементов следующая:

Микросхемы 1533^й серии 0,85 * 10^-6 (1/ч);

Резисторы 0,9 * 10^-6 (1/ч);

Тогда,

= (17*0,85+2*0,9)10^-6 = 16,25*10^-6 1/ч,

Т = 1/16,25*10^-6 = 0,062*10^-6 = 6,2*10^-4 (ч).


Обозначение	Наименование	Количество

Конденсаторы
С1	КМ - 6 - 9 - 0,47 +- 10% ОЖО 464. 023 ТУ	1
С2	К73 - 9 - 10 ОЖО 468. 030 ТУ	1
С3, С4	КМ - 6 - 9 - 0,068 +- 10% ОЖО 464. 023 ТУ	2
Резисторы
R1, R2	МЛТ - 0,125 - 100 кОм +- 10%	2
Микросхемы
DD1, DD3	КР1533 ЛН1	2
DD2	КР 1533 ТМ8	1
DD4	КР 1533 ЛП2	1

Расчет надежности работы цифровой схемы

Микросхемы серии ТТЛ.

Http://lib.qrz.ru/book/export/html/5105

Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 286; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!