достатньої ефективності досягається при напрузі 5В, тому ця цифра і увійшла до технічного регламенту ТТЛ.

Рівні нуля і одиниці:

0.1В ч 1.4В – «0»;

2.5 В ч 5В – «1».

2.2 Розрахунок елементів схеми

2.2.1 Розрахунок генератора прямокутних імпульсів

Після опису всіх елементів, що складають схему, необхідний попередній розрахунок параметрів необхідних для розробки принципової схеми і вибору елементної бази.

Оскільки в моєму заданні не дано ніяких відомостей про генератор прямокутних імпульсів, я можу прийняти за частоту генератора: =1кГц. Для визначення параметрів генератора приймаю опір R=1кОм=1*Ом.

Визначаю період коливань генератора електричних імпульсів за формулою:

T=1/= 1/1000=0,001с=1мс

Період коливань генератора становить T=1*с. Згідно формули T=1.4*R*C, яка визначає період генеративного сигналу, знайдемо C:

C=T/(1.4*R),

Звідки:

C=1*/(1.4*1*)=710*Ф=710нФ.

Отже, в даній схемі при номіналі резистора R=1кОм, я використовую конденсатор, ємність якого буде складати 710нФ.

2.2.2 Розрахунок резисторів R2 – R8

Резистори та діоди, з яких складається індикатор, утворюють послідовне коло елементів, параметри якого - - напруга живлення, для елементів ТТЛ, складає 5В, E – спад напруги на діоді – 2.5В, І – струм у колі з діодом індикатора АЛС324Ф – 20мА, R – опір резисторів R2 – R8.

2.2.3 Синтез дешифратора

Методика синтезу будь-якого дешифратора як комбінаційного пристрою включає наступні етапи:

1. На основі опису принципу дії комбінаційного пристрою складається його таблиця істинності.

2. По таблицях істинності складаються карти Карно.

3. Робиться склеювання клітин карт Карно з метою мінімізації булевих функцій і отримання мінімальної диз'юнктивної нормальної форми булевої функції (МДНФ).

4. МДНФ кожної карти Карно приводиться до виду заданих логічних елементів і будується функціональна схема комбінаційного пристрою.

5. З довідника виписуються позначення необхідних логічних елементів, і на їх основі будується принципова електрична схема комбінаційного пристрою.

Таблиця істинності:

A>B | C>D | AB>CD | Y1 | Y0

0 | 0 | 0 | 1 | 1

0 | 0 | 1 | 0 | 1

0 | 1 | 0 | 1 | 0

0 | 1 | 1 | 0 | 1

1 | 0 | 0 | 1 | 1

1 | 0 | 1 | 0 | 0

1 | 1 | 0 | 1 | 0

1 | 1 | 1 | 0 | 0

Рисунок 2.1 Карта Карно для Y1

Рисунок 2.2 Карта Карно для Y0

Рисунок 2.3 Функціональна схема комбінаційного пристрою

Виходячи з комбінаційної схеми я обрав наступні IMC: ЛН1, ЛЛ1, ЛИ1.

2.3 Вибір мікросхем

2.3.1 Мікросхема К555ИР22

Мікросхема К555ИР22 – це восьмирозрядний регістр – защіпка відображення станів. Схема регістра складається з двох частин. Перша частина – це 8 D-тригерів з входом дозволу паралельного запису РЕ. Доки напруга на вході РЕ високого рівня, данні від паралельних входів D – тригерів D0 – D7

Рисунок 2.4 Мікросхема К555ИР22

відображаються на виходах Q0 – Q7. Подачею напруги на вхід РЕ низького рівня дозволяється запис в тригери нового восьми бітного байта. Друга вихідна частина приладу керується по виводу дозволу . Її вісім буферних ключових підсилювачів відрізняються великою навантажувальною здатністю.

Сила струму споживана регістром – 40мА; сила струму буферного виходу кожного розряду – не менше 30мА; час затримки даних від входів до виходів – 32нс.

2.3.2 Мікросхема К531КП2

Мікросхема К531КП2 – це два чотирьохходові мультиплексори що мають загальні входи вибору S0 та S1. Від виходу кожного мультиплексора отримуємо код в не інверсній формі. Якщо на вхід подати напругу високого рівня, то логічний рівень на виході Y стане низьким не залежно від сигнальних та адресних входів.

Рисунок 2.5 Мікросхема К531КП2

Якщо вхід активний – на виході Y відображається той рівень, який присутній на вибираємому вході. Еквівалент мікросхеми КП2 – чотирьох позиційний перемикач на два напрямки, що керується по двох входах вибору. Для такого перемикача – мультиплексора виконуємо логічні рівність:

.

Мікросхемі потрібна сила струму – 70мА.

2.3.3 Мікросхема К555СП1

Мікросхема К555СП1

– це компаратор, тобто схема яка порівнює два значення. Ця мікросхема виконує функції порівняння чотирьох розрядних двійкових чисел. Для порівняння восьмирозрядних двійкових чисел необхідно використати дві мікросхеми К555СП1. Промисловість випускає цифрові багаторозрядні компаратори як окремі вироби. Це в

Рисунок 2.6 Мікросхема К555СП1

основному мікросхеми чотирирозрядних компараторів ТТЛШ К555СП1, 531СП1 і КМОН 564ИП2, 561ИП2, які мають, вбудовані інвертори для операнда В і додаткові три входи аналізу І>(А>B), I=(A=B), І<(А<В). Останні призначені для утворення схеми нарощування розрядності операндів, тобто для каскадування послідовним або пірамідальним способом під’єднання однотипних мікросхем.

2.3.4 Мікросхема К561ИД5

Мікросхема К561ИД5 – дешифратор чотири розрядного двійкового коду в сигнал семи сегментного коду.

Мікросхеми цього типу бувають у металосклянному або у

Рисунок 2.7 Мікросхема К561ИД5

пластмасовому корпусі. Даний дешифратор призначений для керування напівпровідниковими цифрово – буквенними індикаторами на основі світловипромвнювальних діодних структур з спільним катодом і виділеними анодами. Він містить інформаційні входи D0 – D3, вхід погашення напівпровідникових індикаторів Е і входи a – g, що підключаються до відповідних сегментів індикатора. Дешифрація вхідних сигналів відбувається

при встановленні низького рівня на вході Е, а пр подачі на нього високого рівня

напруги, всі виходи дешифратора переводяться в стан логічного нуля, не залежно від сигналу на його входах. Електричні параметри: вхідний струм при напрузі 0.4В, не більший 1.6мА, а при напрузі 2.4В – 70мА; вихідний струм при напрузі 0.4В – не більший 0.3мА, а при напрузі високого рівня 1.7В – 4.6мА; струм споживання становить 50мА.

2.3.5 Мікросхема – індикатор АЛС324А

Індикатор АЛС324А

– знакосинтезуючий індикатор, виконаний на основі з’єднання арсенід фосфат – галій. Призначений для візуальної індикації. Індикатор має сім сегментів і децимальну точку, яка випромінює світло при

Рисунок 2.8 Мікросхема