Принципы построения делителя частоты цифровых сигналов, составные части асинхронного и синхронного счетчиков. Разработка и обоснование функциональной схемы устройства. Расчет элементов, выходных параметров схемы, однополярного блока питания для счетчика.
При низкой оригинальности работы "Проектирование делителя частоты цифровых сигналов с постоянным коэффициентом деления", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Часто при использовании преобразовательных или измерительных устройств необходимо осуществить понижение частоты электрических сигналов в несколько раз. Делители частоты электрических сигналов в настоящее время получили очень широкое распространение в самых разнообразных видах радиоэлектронной аппаратуры, например в кварцевых и атомных часах, телевизионных устройствах синхронизации генераторов разверток, частотомерах и других устройствах. Основной параметр делителя частоты - коэффициент деления частоты Кд, определяемый как отношение частоты входного сигнала к частоте выходного: (1) где fвх - частота входного сигнала;Делителем частоты называется электронное устройство, предназначенное для деления частоты электрического сигнала в заданное число раз. При появлении первого импульса произойдет переключение младшего разряда счетчика в противоположное состояние.Двоичный асинхронный счетчик состоит из счетных триггеров, соединенных последовательно таким образом, чтобы выход каждого триггера был соединен со входом последующего. Пример схемы асинхронного двоичного счетчика на T-триггерах показана на рисунке 1. Если, например, все три триггера в счетчике по схеме рисунка 1 имеют на своем выходе цифровой сигнал со значением выходного напряжения соответствующего логической единице, то очередной входной импульс изменит состояние первого триггера на противоположное.Синхронный счетчик отличается от асинхронного тем, что при срабатывании от входного импульса нескольких триггеров они изменяют свое состояние одновременно.По заданию курсового проекта необходимо разработать устройство, осуществляющее деление частоты цифрового электрического сигнала и обладающее коэффициентом деления равным двум. Поэтому в качестве делителя частоты цифрового электрического сигнала целесообразнее всего выбрать триггер. Так как, промышленность не выпускает массово триггеры, то в качестве делителя частоты цифрового сигнала был выбран двоичный счетчик. Функциональная схема для данного проекта состоит из следующих компонентов: 1) двоичный счетчик; Счетчики строятся на Т-триггерах и на некоторых логических схемах для формирования управляющих сигналов.Источник вторичного электропитания (ИВП) предназначен для получения напряжения, необходимого для непосредственного питания электронных компонентов устройства. При разработке источника вторичного электропитания необходимо учитывать ряд факторов, определяемых условиями эксплуатации, свойствами нагрузки, требованиями к безопасности и т.д. Следует обратить внимание на соответствие электрических параметров ИВП требованиям питаемого устройства, а именно: • напряжение питания; Являясь неотъемлемой частью радиоэлектронной аппаратуры, средства вторичного электропитания должны жестко соответствовать определенным требованиям, которые определяются как требованиями к самой аппаратуре в целом, так и условиям, предъявляемым к источникам питания и их работе в составе данной аппаратуры. • линейные, выполненные по классической схеме: понижающий трансформатор - выпрямитель - фильтр - стабилизатор;Т-триггер по каждому такту изменяет свое логическое состояние на противоположное при единице на входе Т, и не изменяет выходное состояние при нуле на входе T. Как можно видеть в таблице истинности JK-триггера, он переходит в инверсное состояние каждый раз при одновременной подаче на входы J и K логической 1. Это свойство позволяет создать на базе JK-триггера Т-триггер, объединяя входы J и К. Наличие в D-триггере динамического С входа позволяет получить на его основе T-триггер. При этом вход D соединяется с инверсным выходом, а на вход С подаются счетные импульсы.Исходя из таблицы 4, - требуемое напряжение нагрузки, =7 МА - максимальный ток нагрузки, - входное напряжение блока питания, частота входного напряжения , допустимое отклонение питающего напряжения , т.е. Для питания радиоаппаратуры часто используется схема стабилизатора напряжения на базе интегральной микросхемы , двухполупериодного мостового выпрямителя , сглаживающего конденсатора и понижающего сетевого трансформатора . Рассчитываем минимально необходимую величину постоянного напряжения, которая требуется для работы : (4) таким образом, напряжение на конденсаторе никогда не должно падать ниже уровня 7.5 В. Рассчитаем минимальное амплитудное значение напряжения вторичной обмотки трансформатора T1: (7) где - падение напряжения на диодном мосте , оно рассчитывается как сумма падения напряжений на двух открытых диодах и равна 0.7·2=1.4 В. Рассчитаем номинальное действующее значение напряжения на вторичной обмотке, т.е. при Uвх=220 В: (9)В результате выполнения данного курсового проекта был спроектирован делитель частоты с коэффициентом деления равным 2.
2. Разработка и обоснование функциональной схемы устройства
2.1 Функциональная схема устройства
2.2 Функциональная схема блока питания
3. Разработка полной принципиальной схемы устройства, расчет элементов и выходных параметров схемы
3.1 Выбор элементов устройства
3.2 Расчет однополярного блока питания для счетчика на 5 В
3.3 Расчет второго однополярного блока питания 15 В
Список литературы
Введение
Электроника представляет собой бурно развивающуюся отрасль науки и техники. Она изучает физические основы и практическое применение различных электронных приборов.
Часто при использовании преобразовательных или измерительных устройств необходимо осуществить понижение частоты электрических сигналов в несколько раз. С этой задачей справляются делители частоты электрических сигналов. Делители частоты электрических сигналов в настоящее время получили очень широкое распространение в самых разнообразных видах радиоэлектронной аппаратуры, например в кварцевых и атомных часах, телевизионных устройствах синхронизации генераторов разверток, частотомерах и других устройствах.
Основной параметр делителя частоты - коэффициент деления частоты Кд, определяемый как отношение частоты входного сигнала к частоте выходного: (1) где fвх - частота входного сигнала;
fвых - частота выходного сигнала делителя;
Кд - коэффициент деления.
Коэффициент деления Кд может иметь постоянное или переменное значение.
В данном курсовом проекте необходимо спроектировать делитель частоты цифровых сигналов с постоянным коэффициентом деления равным 2 и обеспечить его питание от сети 220 В, 50 Гц.
Вывод
В результате выполнения данного курсового проекта был спроектирован делитель частоты с коэффициентом деления равным 2. В ходе выполнения курсового проекта были рассмотрены различные типы построения микросхем. Ход работы был разделен на создание функциональной, принципиальной схем. Питание устройства осуществляется от сети 220 В 50 Гц, для чего был спроектирован источник питания с выходным напряжением, равным плюс 5 В и плюс 15 В.
Список литературы
Новиков Ю.В. Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. - М.: Мир, 2001. - 379с.
Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника и микропроцессорная техника. - М.: Высш. шк., 2008. - 798с.
Ризкин И.Х. Делители и умножители частоты. - М.: МЭИ, 1992. - 326с.
