Реферат: Система отображения информации

Задание

 

Разработать алфавитно-цифровоеустройство отображения информации телевизионного типа.

Исходные данные:

           Информационная емкость: С= 3200 знаков

           Расстояние до экрана:                  L = 700 мм

           Наработка на отказ:             Т= 14000 часов

           Алфавит:                               Симо7


СОДЕРЖАНИЕ.

    Введение

1.Расчетинформационной модели.

1.1.    Определение геометрическихразмеров ИП.

1.2.    Выбор ЭЛТ.

2.     Обоснование и разработкаструктурной схемы устройства.

2.1      Структурная схема проектируемогоСОИ.

2.2      Построение знакогенератора.

2.3      Расчет БЗУ.

2.4      Разработка устройствасинхронизации.

2.4.1. Расчет длительности прямого хода

          развертки.

2.4.2. Разработка КГИ и КСИ.

            2.5. Расчетверхней границы полосы пропускания видеоусилителя .

2.6.    Расчет частоты и выбор тактовогогенератора

3.Расчетнадежности.

Заключение.

Списоклитературы.

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы в связис автоматизацией процессов производства и управления, развитиемэлектронно-вычислительной техники и разработкой систем автоматизацииисследовательских и технологических работ широкое распространение получилиразнообразные устройства отображения информации. Если информация создается илипередается электронными средствами, то она воспроизводится с помощью средствотображения информации, которые являются электронным переводчиком, позволяющимпринимать закодированную электронными сигналами информацию.

В задачах практики частонеобходимо производить отображение алфавитно-цифровой информации, особенно вобласти АСУ. Реализация текстов в основном осуществляется на экране ЭЛТ.

В данной курсовой работеразрабатывается устройство отображения пяти символов. Для изображения этихсимволов используется СОИ телевизионного типа, обладающее по сравнению с СОИдругих типов рядом преимуществ. К ним относятся: универсальность, позволяющаяотображать все виды информационных моделей, возможность совмещения информационныхмоделей, формируемых методом экранного синтеза, возможность использованиястандартных телевизионных установок в качестве видеомониторов.

 

1.РАСЧЕТ ИНФОРМАЦИОННОЙ МОДЕЛИ

1.1           Определение  геометрическихразмеров информационного поля и знаков.

Часть пространства, в пределах которого происходитформирование отображаемой информации, называется информационным полем (ИП).

Отношение ширины информационного поля B к его высоте H  называется форматом ИП.

В буквенно-цифровых (БЦ) моделях в качествеэлемента ИМ используются буквы, цифры, условные знаки (символы), а свойстваотображаемого объекта или процесса представляются в виде  буквенного текста,цифровой комбинации, формул, таблиц. При построении БЦ  ИМ все ИП разбиваетсяна отдельные знакоместа — части ИП, необходимые и достаточные для изображенияодного знака. Для отображения БЦ информации рекомендуется выдерживать следующиесоотношения между шириной знакоместа bz, его высотой hz, промежутком между знаками в строке bp и промежутком между текстовымистроками hp:

bz=(2/3 — 4/5)hz                                                 (1.1)

bp=(0.3 – 0.6)bz                                                 (1.2)

Разрешающая способность или острота зренияхарактеризуются минимальным углом, при котором возможно отдельное различениедвух соседних точек. Этот угол называется порогом остроты зрения Ααvd. Для нормального зрения порогостроты равен 1 угловых минут. Рекомендуемое значение в расчетах будет равно 4угловые минуты. Угол зрения, необходимый для надежной идентификации элементовИМ Ααvэм, зависит от их сложности,оцениваемой количеством kэминимально различимых дискретных элементов, на которое их можно разложить

Ααvэм=kэαΑvd                                                    (1.3)

Для синтеза букв и цифр используем матрицу 5х7,т.е. 7 дискретных элементов по высоте  (kэ=7), т.о. имеем

Ααvэм=7х4=28`=0.45˚

Зависимость между угловыми и линейными размерамииллюстрируется на рис.1, из которого следует:

hз=2*L*tg(αvэм/2)                                                       (1.4)

где αvэм — угол зрения, под которым видноизображение высотой h нарасстоянии L.Поле ясного зрения человекаограничено угловыми размерами 16-20 по горизонтали и 12-15 по вертикали.Восприятие БЦ информации при фиксированном положении оператора предусматриваетнекоторые движения глаза по строке текста, что позволяет увеличить угловой размерИП по горизонтали до 50.Формат ИП БЦ СОИ часто берут равным 5:3.

/>


                                                 

                                    

                                                       

  

/>                               

Рис. 1. Зависимость между угловыми и линейнымиразмерами

  По формуле (1.4) находим высоту знака:

hз = 2*700*tg(28`/2) = 5.7 (мм)

 Ширину знака определяем исходя из размерностиматрицы и, учитывая рекомендации (1.1), выбирая коэффициент, равный 5/7=0.71,получаем:

bз = 5/7*5.7 = 4.1 (мм)

Находим расстояние между знаками и между текстовымистроками:

bп = 3/5*bз = 2,45 (мм)                                     (1.5)

hп = 3/7*hз = 1.76 (мм)                                      (1.6)


1.2           Выбор ЭЛТ.

В СОИ телевизионного типаиспользуют три типа развертки: прогрессивную, чересстрочную ифункциональную.Функциональная развертка применяется крайне редко, т.к. требуетбольших аппаратурных затрат на свою реализацию.

Частота кадровой развертки для ЭЛТ с малым временемпослесвечения должна быть больше критической частоты мелькания.Обычно частоту fквыбирают равной частоте сети переменного тока (50 Гц), исключая этим эффектперемещения по экрану создаваемой им помехи. Частоту и период строчнойразвертки выбирают из условия:

fz=Z*fk=625*50=31250 (Гц)           (1.7)

где Z-число телевизионных строк в кадре, определяющееразрешающую способность СОИ по вертикали.В телевидении стандартом принято Z=625.

Период строчной развертки Tzвключает в себя время прямого хода луча по строке Tzn ивремя обратного хода Tzo.Отношение

Tzo/Tz = αz                            (1.8)

называется коэффициентом обратного хода строчнойразвертки. Соответственно определяется

Tzn=Tz(1-αz)                           (1.9)

Для стандарта телевидения αz=0.18.

Период кадровой развертки

    Tk=Tkn+Tko                        (1.10)

где Tkn,Tko-время прямого и обратного ходов кадровой развертки.

Отношение

                      Tko/Tk=αk                           (1.11)

называется коэффициентом обратного хода кадровойразвертки .

Число телевизионных строк, формируемых за времяпрямого хода луча:

                          Zn=(1-αk)*Z                    (1.12)

Для стандарта телевидения αk=0.08.

Для формирования знаков растр разбивается на отдельныеучастки (знакоместа), в пределах которых условно располагаются матрицы знаков.

Учитывая заданную по ТЗ информационную емкостьиндикатора, примем число текстовых строк Nтс на экранеравным 44, а число знаков в текстовой строке Nзтс= C/Nтс =73

Размеры информационного поля определяем следующимобразом:

вертикальные

 V = Nзтс*(bз+bn) = 73*(4,1+2,45) =  478,15(мм)               (1.13)

Горизонтальные (исходя из принятого стандартногосоотношения 3х4)

 H = Nтс*(hз+hn) = 44*(5,7+1,76)= 328,24 (мм)                 (1.14)

Обычно на краях телевизионного растра наблюдаютсянаибольшие нелинейные искажения, а кроме того, нестабильность амплитудысигналов развертки может вывести края растра за пределы экрана. В связи с этим краевые зоны растра не включают винформационное поле и размеры растра определяют как :

Vp = V/βг = 478,15 / 0.9= 531,27 (мм)

 (1.16)

Hр = H/βв = 328,24 / 0.9 = 364,71 (мм)

где    Нр,Vр и Н, V — высота иширина растра и ИП;

βв, βг<sub/>- коэффициентыиспользованиятелевизионного растра по вертикали и по горизонтали, имеющие обычно значения (0.7 — 0.9).

Принимаем βв = βг = 0.9.

По справочнику выбираем ЭЛТ типа  59ЛК2Б. Приводимобщие данные, т.е. краткую характеристику выбранной ЭЛТ и схематический чертеж:

Кинескоп.Балон стекляный. Длинна 378 мм, ширина 443 мм, высота 605 мм. Размер изображенияна экране 585х405 мм

Фокусировкаи отклонение луча электростатическая. Цвет свечения экрана – белый,послесвечение среднее. Разрешающая способность в центе – не менее 600, в углахне менее 550 линий.

Определим реальные коэффициенты использования ЭЛТпо вертикали и по горизонтали:

Н/Нэлт = 328,24 /405 = 0.81                             (1.17)

V/Vэлт =478,15 /585 = 0.82                             (1.18)

Значения по ширине и высоте входятв рекомендуемый диапазон значений (0.7-0.9). Значит выбранная ЭЛТ удовлетворяетТЗ.
2.ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА.

2.1 Структурная схемапроектируемого СОИ.

        В проектируемое устройство информация поступает из источника информации, вкачестве которогого может служить микропроцессорная система либо устройствоввода с клавиатуры через интерфейс.

        Устройство интерфейса ( УИ ) осуществляет механическое, электрическое иалгоритмическое согласование между собой выходных цепей ИИ и входных цепей СОИ,служит для обеспечения обмена данными между внешним устройством и СОИ впараллельном и последовательном режимах передачи данных.

        Для временного хранения информации и организации режима регенерации в схемунеобходимо включить БЗУ.В нем будет храниться код знака и его местонахождениена экране. Таким образом, БЗУ хранит один кадр информации. Согласно ТЗструктура кадра не изменяется, однако необходимо предусмотреть возможность еесмены.

Дляпреобразования кода знаков, хранящегося в БЗУ, в последовательный код,формирующий в процессе телевизионной развертки последовательностьвидеоимпульсов для подсвета ЭО, входящих в контуры отображаемых знаков, в схемутакже необходимо включить знакогенератор. Порядок следования знаковопределяется БЗУ, которое через мультиплексор подключает к видео усилителювыходы знакогенератора.

       Знакогенератор реализован на двух счетчиках Джонсона и комбинационныхлогических схемах. Причем, для реализации логических уравнений можетиспользоваться ПЛМ или ПЗУ. Адресация номера знакоместа в текстовой строкеосуществляется с помощью счетчика знакомест  СЧзн, содержимоекоторого изменяется на единицу после формирования bз и bп на телевизионнойстроке.

       Счетчик знакомест управляется импульсами с выхода счетчика-делителя. Емкостьсчетчика СЧзн должна быть равна числу знаков в текстовой строке, асчетчика-делителя-bз+bп. После формирования всех элементов знаков,расположенных на одной ТВ строке, осуществляется формирование элементовследующей ТВ строки.

       Устройство формирования строчных сигналов предназначено для формированиясигналов, синхронизирующих развертку по строкам и тактированния счетчикатекстовых строк СЧтс, управляющего старшими разрядами БЗУ.

       После формирования всех текстовых строк процесс повторяется с частотой  fk, формируемой устройством формирования кадровых сигналов, выдающеготакже сигналы для синхронизации развертки по кадрам. Телевизионный растрформируется с помощью блока развертки, осуществляющего развертку по строкам ипо кадрам.

/>


Рис. 3. Структурная схема разрабатываемого устройства

2.2Построение знакогенератора.

                                     

     Таккак по ТЗ имеем алфавит из 5 символов, то целесообразно применить метод“укрупненных элементов”, который заключается в построении монограмм знаков,разбиении их на укрупненные элементы и составлении логических функций.

     Для отображения заданных символов используется матрица 8х14 с размерами знака5х7.Следовательно, необходимо применить два счетчика Джонсона.

     Монограммы знаков и временные диаграммы работы счетчиков приведены на рис. 3-7.Для реализации системы логических уравнений может быть использована ПЛМ илиПЗУ. При этом существенно сократятся габариты знакогенератора и числопроводников между элементами И и ИЛИ (Рис.8).

Рис. 3-7. Монограммы знаков и временныедиаграммыработы счетчиков Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 X0 X1 X2 X3

 

/>

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 X0 X1 X2 X3

/>

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 X0 X1 X2 X3

/>

/>

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 X0 X1 X2 X3

/>

Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 X0 X1 X2 X3

/>
Рис 8. Схема реализации знакогенератора на логических элементах И, ИЛИ, НЕ

/>
                                   

2.3Расчет БЗУ.

 

      Расчет БЗУ заключается в том, чтобы определить требуемое число ячеек памяти иих разрядность, а затем подобрать ИМС.

      Разрядность ячеек памяти n определяется числом разрядов, необходимых длякодирования знака и его признаков.Т.к. по ТЗ у нас черно-белое изображение сдвумя градациями яркости, то

                                   n = na = log2Na                        (2.1)

где    na — разрядность кода алфавита;

Na=5 — число знаков алфавита.

Следовательно,n=3.

Наиболее просто последовательность выборки кодовзнаков из БЗУ осуществляется при раздельной адресации по номеру знакоместа втекстовой строке (r младшихадресных разрядов) и номеру текстовой строки ((k-r)строчных адресных разрядов, где k- минимальное количество адресных разрядов, необходимых для выбора требуемогоколичества знаков в кадре).

r = log2Nзтс<sub/>= log273 = 6                          (2.2)

(k-r) = log2Nтс = log244 = 5,46        (2.3)

k= 12                                                (2.4)

При этом требуемое число ячеек памяти БЗУ следуетопределять как:

Nзу > 2r *Nтс                                   (2.5)

      

 

/>                         (2.6)

    />

Выбираемближайшее большее значение:

                  NА=12

Т.о, емкость БЗУ должна быть

                СБЗУ = 3*4096 = 12284 бит или 4096 3-х разрядных слов.

 

       В качестве БЗУ выбираем БИС 537РУ6А, имеющую информационную емкость 4Кх1,совместимую по ходам и выходам с ТТЛ-схемами, имеющую выход с одним состоянием.

      Данная ИМС имеет время считывания информации 220 нс, потребляемую мощность 0,1Вт.

      Для обеспечения требуемой емкости и числа адресных входов необходима одна такаямикросхема. Запись данных в ОЗУ производится логическим нулем на входе W/R, асчитывание-логической единицей.

Функциональнаясхема модуля БЗУ изображена на рис.10.

/>


Рис.10 Функциональная схема модуля БЗУ

       Выбор счетчиков знакомест и текстовых строк.

    Из расчета БЗУ следует, что счетчик знакомест должен иметь  6 выходов и считатьдо 44, а счетчик текстовых строк-6 выходов и считать до 73.

    Для реализации требуемых счетчиков используем ИМС КМ555ИЕ19. ИМС представляетсобой два одинаковых 4-х разрядных двоичных счетчика в одном корпусе. Способреализации счетчиков знакомест и текстовых строк показан соответственно на рис.11 и 12

/>


Рис. 11 Счетчик знакомест.


/>


Рис.12.Счетчик текстовых строк.

  Сброс счетчиков знакомест и текстовых строк в нулевое состояние можетосуществляться СГИ и КГИ, которые формируются устройством синхронизации.

                                Выбор мультиплексора.

 Для того, чтобы преобразовать пятиразрядный параллельный код, поступающий иззнакогенератора, в последовательный, удобно использовать мультиплексор.Данныеиз БЗУ подаются на адресные входы мультиплексора, в качестве которого можновыбрать ИМС 155КП5.Этот мультиплексор позволяет коммутировать данные от восьмивходов на общую выходную линию.Ток потребления этой ИМС 43 мА.

  Схемацоколевки мультиплексора представлена на рис.13.


/>

                                             Рис. 13. Мультиплексор.

2.4 Разработка устройства синхронизации.

 

     Устройство синхронизации (УС) телевизионного СОИ предназначено длясинхронизации работы генераторов кадровой и строчной разверток. Всесинхроимпульсы формируются от общего тактового генератора ТГ с помощью набораделителей частоты и схем формирования сигналов требуемой длительности. Присинтезе устройства синхронизации все временные параметры удобно задавать вбезразмерной форме — числом временных интервалов, необходимых для развертки:

  а) одного знакоместа при расчете строчных импульсов;

  б) одной ТВ строки при расчете кадровых импульсов.


2.4.1                 Расчет длительности прямогохода развертки в безразмерной форме:

            

                           Nпр = Tпр / Тзм = Nзтс / βг                           (2.6)

                                              Nпр=73/0.9=82

 Период строчной развертки

                                     Nz=Tz/ Tзм<sub/>=Nпр/(1- αz)                           (2.7)

Гдеαz -отношение прямого хода строчной развертки к времениобратного хода строчной развертки

                                      Nz=82/(1-0.18)=100.

 Длительностьобратного хода луча

                                     Nобр=Nz-Nпр                                              (2.8)

                                      Nобр=100-82=18.

 Длительность импульса СГИ определяется по формуле:

Nсги = (Nобр + Nпр)(1 – βг)                        (2.9)

                                     Nсги=100*0,1=10

 На охранные зоны с обеих сторон отводится

                    Nв = Nпр(1-βг)                                              (2.10)

                    Nв=82(1-0.9)= 8,2

 Из величины Nв наохранную зону экрана слева выделяем 4 знакоместа, справа-4.

 Длительность импульса ССИ находится по формуле:

                                     Nсси = 0,07*Nz                                                                              (2.11)

                                    Nсси=0,07*100 = 7

 Распределение безразмерных временных интервалов по ТВ строке показано на рис.9.Начало отсчета взято от первого знакоместа.В соответствии с диаграммой(рис.9, а) построены временные диаграммы для СГИ, перекрывающего обратный ходлуча и охранные зоны (рис.14, б) и ССИ, фронт которого совпадает с началомобратного хода (рис.14, в).

      

/> /> /> /> /> /> />

         0        4                                                             74        78

/>


       95

                 

                           а)

                                                9.5

/> /> /> /> /> <td/> /> /> /> />

                                  75                             4

                                            б)

                                                   

    

/>/>                                              6.65

/> /> /> /> /> <td/> /> /> /> />

                                   79                   83

                                            в)

рис.14

   Делитель на 8 выполнен на четырехразрядном двоичном счетчике. Формированиетребуемой длительности и временного положения СГИ и ССИ осуществляется спомощью логических схем и двух асинхронных RS-триггеров DD2.Придостижении счетчиком 79-й комбинации срабатывает по входу Sодин из триггеров, выдавая на выходе Q фронт импульса СГИ, а придостижении 4-й комбинации сбрасывается в  0.При 95-й комбинации сбрасывается в0 и сам счетчик.

  Аналогично при установлении на выходе счетчика кода числа 79 по входу Sсрабатывает второй триггер, формирующий на выходе положительный перепадимпульса ССИ, который в свою очередь сбрасывается 83-й комбинацией на выходесчетчика.Таким образом формируются строчный гасящий и синхронизирующийимпульсы.

  Для формирования ССИ и СГИ можно было бы использовать и ПЗУ, однако это было бысвязано с большими стоимостью и энергозатратами.

2.4.2               Разработка схемыформирования кадровых гасящих и синхронизирующих импульсов.

        Методика разработки такая же, как и в п.2.4.1.

    Период кадровой развертки в безразмерной форме N=625.Длительностьпрямого хода луча развертки:

                                              Nпр=(1- αk)N                                   (2.12)

Гдеαk =0.08-отношениедлительности хода обратного луча развертки к прямому лучу.

                                              Nпр=575

                                              Nобр=N-Nпр                                    (2.13)

                                               Nобр=50

                                                       Nкги=Nобр+Nпр(1-Вв)                      (2.14)

                                                        Nкги=108

                                                       Nкси=0,07*N                                  (2.15)

                                                       Nкси=0,07*625=44

  Определим количество телевизионных строк, приходящихся на охранные зоны

                                                       Nв=Nпр(1-Вв)                                   (2.16)

                                                       Nв=58

 Из величины Nв наохранную зону сверху  и снизу выделяем  по 29 телевизионных строк.

  Распределение безразмерных интервалов времени по ТВкадру показано на рис. 15а, временные диаграммы для КГИ и КСИ на рис.15, всоответственно.

                                               575             

/>


/>/>/>/>/>/>                    0     29                                           546    575

/>


               625(0)      

                                                   а)

/>/>/>                                             127

/>


                                 547                29  

                                                б)

                    

    

                                                  44

/> /> /> /> /> /> />

/>                                      

    576                   29      

                                                  в)

рис.15.

     Принцип работы данной схемы такой же, как и у схемы формирования ССИ и СГИ.При установлении на выходах счетчика комбинации на выходе триггера появляетсяКГИ, который гасится при 29-й комбинации на выходе счетчика. Аналогичносрабатывает и КСИ.

     Интегрирующая  RC-цепочка служит для того, чтобы счетчики и триггерыоставались в нулевом состоянии до тех пор, пока в цепях не закончатсяпереходные процессы, появляющиеся после включения питания, т. е. для начальнойустановки.

      Ее принцип действия следующий :

      В первый момент после включения питания напряжение на конденсаторе C1  Uk=0.Затем конденсатор начинает заряжаться черезрезистор R1 до напряженияUпит. КогдаUk достигает величины минимального уровня логическойединицы, счетчики и триггеры смогут работать. К этому времени переходныепроцессы должны закончиться.

      Пусть время переходного процесса tп=0.5 мс.

      Время зарядки конденсатора до Uпор не должно превышать tп, т.е.

       tc=R1C1ln (Uпит-Uко)/(Uпит-Uпор)>tп                                       (2.17)

гдеUко         - напряжение конденсатора в начальный         

                         момент;

      Uпит=5В –напряжение, до которого конденсатор стремится

                          зарядиться;

      Uпор=2.4В

                    

                           R1C1ln(5/2.6)>0.5 *10-3                                     (2.18)

Пусть  R1=1кОмтогда

/>

         отсюда:

                            />

2.5                    Расчет верхней границыполосы пропускания видеоусилителя.

                      

      Верхняя граница полосы пропускания fв для видеоусилителя определяется из выражения:

                         fв > fzNэс/[2(1-αz) βг]                                            (2.19)

 где     fz=31250 Гц-частота строчной развертки

            Nэс=384

            αz =0.18

            βг =0.9

                          />

 

2.6 Расчет частоты и выбор тактового генератора

          

       Частоту тактового генератора выберем из условия:

                                     Fтг=Nэсfz/[(1- αz)βг]                                   (2.20)

                                     Fтг=384*31250/0.82*0.9=16.26МГц

ПринимаемFтг=16 МГц

    Примем нестабильность тактового генератора равной

                                     Δfтг=10-6                                                  (2.21)

   

   Для получения тактовой частоты с такой нестабильностью применяем генератор скварцевым резонатором в цепи положительной обратной связи (рис.16).

/>


Рис.16

    Для осуществления процесса генерации необходимо выполнение баланса амплитуд ифаз.

                          

                                              K*χ>=1                                            (2.22)

                                              φk*φχ=2πn                                         (2.23)

 где n=0,1,2…

        K-коэффициент усиления разомкнутого звена;

        Χ-κоэффициент обратной связи.

  Усиление, согласно рис.16, обеспечивается DD1.1 и Rос.Положительную обратную связь обеспечивают DD1.2, ZQ и C1. R1служит для подстройки частоты. Rос необходимо для выведения DD1.1 в линейныйрежим. Для усилительного звена генератора справедливы уравнения:

                                     K=Uвых/Uвх                                                   (2.24)

                                     Uвх=(Uвых1*Rвх)/(Rос+Rвх)                         (2.25)

 где  Rвх-входноесопротивление DD1.1.

 Из (2.24) и (2.25) следует:

                                     K=Rос/Rвх+1                                                         (2.26)

 Для второго (инвертирующего) звена справедливо

                                     χ=Uвых2/Uвх2                                                 (2.27)

                                     Uвых2=Uвх2/(Z+Rвх)                                      (2.28)

Из(2.27) и (2.28) следует:

                                     χ=Rвх/(Z+Rвх)                                               (2.29)

гдеZ-сумма комплексных сопротивлений кварцевого резонатораи конденсатора С1.

  Элемент DD1.3 применяется как буферный, чтобы уменьшить влияниенагрузки на частоту генератора.

 Принимаем частоту тактового генератора 16 МГц. Выбираем кварцевый резонатор счастотой возбуждения, равной выходной частоте ТГ.

                                     Z=Zzq1+1/(2*π*fтг*С1)                                 (2.30)

    Где Zzq1-комплексноесопротивление кварцевого резонатора, равное 50 Ом.

    Rвх для DD1определяется по максимальному входному току ИМС.В качестве DD1-DD3выбираем ИМС 1533ЛН1, имеющую Iвхmax=Iвх0=0.2мА, Uвх0=0.5 В.

                                     Rвх=Uвх0/Iвх0=2.5кОм

    

  Принимаем К=15, χ=0.5

 Тогда, согласно (2.22)

                            K*χ=7.5

Согласно(2.29) и (2.30) находим емкость С1:

                           C1=1/[2*π*fтг*(Rвх/χ-Zzq1-Rвх)]                                           (2.31)

                           C1=1/(2*3.14*16*106(2500/0.5-50-2500))=2.9пФ

ПоГОСТ 2519-67 выбираем конденсатор 3.0 пФ.

  Конденсатор С2 вводим в состав схемы для подавления  составляющейвторой гармоники кварцевого резонатора. Номинал С2 рассчитываем поформуле:

                           С2=1/(4*π*fтг*Rвх)                                                     (2.32)

                           С2=1/(4*3.14*16*106*2500)=1.5 пФ

Определяемсопротивление обратной связи:

                           Rос=(К1-1)*Rвх                                                           (2.33)

Где      К1=(1-0.2)*К=12                                                                                 (2.34)

            Rос=27.5кОм

 

 По ГОСТ 2825-67 выбираем 31 кОм.

 Определяем общее сопротивление обратной связи:

          Rобщ=(К2-1)*Rвх                                                                           (2.35)

Где    К2=К*(1+0.2)=18                                                                         (2.36)

          Rобщ=42.5кОм

  Определим  R1:

         R1=Rобщ-Rос=15кОм                                                                     (2.37)

   По ГОСТ 2825-67 выбираем подстроечный резистор:

         R1=15кОм+20%

 


3.РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ.

  Надежность разрабатываемого СОИ определяется по формуле:

                             p=exp(-Σλi*t*ki)                               (3.1)

гдеλi-интенсивность отказов i-го элемента

      t=   14000  время наработки на отказ 

      ki-количество элементов i-го типа

      λ=10-7 1/час (для конденсаторов)

          2.5-1 1/час (для резисторов)

          3*10-7 1/час (для микросхем)

                               p=0,820.25

     Вероятность отказа составляет

                              Q=1-p                                             (3.2)

                               Q=0,180.75


СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ.

1.Яблонский Ф.М. ТроицкийЮ.В. Средства отображения информации.-М.: Радио и связь.1985.

2.Шило В.А. Популярныецифровые микросхемы.-Челябинск: Металлургия.1989.

3.Цифровые и аналоговыеинтегральные микросхемы. Справочник/Под ред.  С.В.Якубовского.-М.: Радио исвязь.1990.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     В данном проекте мыразработали буквенно-цифровое СОИ телевизионного типа, которое позволяетотобразить 5 символов, заданных по ТЗ, в произвольном порядке на экране ЭЛТ.Данное СОИ нельзя широко использовать из-за малого основания алфавита, но еслив разработанной схеме заменить знакогенератор, то ее можно будет использовать впромышленности.

еще рефераты
Еще работы по радиоэлектронике