Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Синтез автоматической системы передачи кодированных сигналов

КурсоваяПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

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… Читать ещё >

Синтез автоматической системы передачи кодированных сигналов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

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 Rв=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.

  • 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 15 В 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, К140УД14 В 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

    З

    А

    И

    К

    А

    В

    Я

    Ч

    Е

    С

    Л

    А

    В

    В

    А

    Л

    Е

    Р

    Ь

    Е

    В

    И

    Ч

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    сброс

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    0(~)

    Циклическое повторение сообщения

    З

    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 Fн, тактовой © 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 ©, 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 180о.

    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 15 625 Гц. Последовательность импульсов поступает на двоичный счетчик К561ИЕ16, который вырабатывает синхроимпульсы ©, 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 UС3 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=fн/2, а fн — 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 30 В. Необходимо получить напряжение 9 В для питания цифровых микросхем, и 15 В для питания операционных усилителей. Частота входной сети 50 Гц.

    Токи: Iн1=1,5мА, Iн2= Iн3=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

    0,2

    — 13

    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 9 В и ±15 В. Выход блока питания на 9 В 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%

    C2

    К10−17Б М47 10пФ, 10%

    C3

    К10−17Б М47 0.12мкФ, 10%

    C4,C5,C7,C9,

    C15,C16,C17,

    С18,С19,С20,С21

    К10−17А Н90 0.01 мкФ

    C6

    К10−17Б М47 36 мкФ, 5%

    С8

    К10−17а П33 0.01мкФ±10%

    С10,C11

    К10−14 В М47 10 мкФ±5% - 50В

    C12

    К10−14 В М47 31 мкФ±5% - 50В

    C13,С14

    К10−14 В М47 15 мкФ±5% - 50В

    Резисторы

    R1, R2

    МЛТ-0,05−11кОм±10%

    R3

    МЛТ-0,05−75 кОм±10%

    R4

    МЛТ-0,25−18 кОм±10%

    R5

    МЛТ-0,25−1.6 кОм±10%

    R6,R7, R8

    МЛТ-0,25−2.7 кОм±10%

    R9

    МЛТ-0,25−51 кОм±10%

    R10

    МЛТ-2- 120Ом±10%

    R11, R13

    МЛТ-1- 820Ом±10%

    R12

    МЛТ-0.5- 1.3кОм±10%

    Диоды

    VD1-VD4

    КД504

    Стабилитроны

    VD5

    Д818Е

    VD6, VD7

    КС515Д

    Микросхемы

    DD1

    К561ЛЕ5

    DD2,DD20

    К561ИЕ16

    DD3,DD4,DD25.3

    К561ЛА7

    DD5, DD12, DD18:2

    К561ЛА9

    DD6,DD7,DD8, DD9, DD13,DD14,

    DD23:1

    К176ЛA8

    DD10,DD11,DD15

    DD16,DD17,DD19,

    DD22

    К561ЛИ1

    DD21

    К561ИЕ8

    DD24:2

    К561ЛЕ10

    DD26

    К561И Р9

    Транзисторы

    VT1

    КТ315В

    VT2

    КТ361В

    Операционные усилители

    DA1, DA2

    К140УД14

    Трансформаторы

    ТR1

    120:120

    ТR2

    Т-19 220/30

    Предохранитель

    ВП1−1-0.15А

    Кварцевые резонаторы

    ZQ1

    РГ-06НА

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой