Обоснование выбора серии микросхем и разработка принципиальной электрической схемы на бесконтактных логических элементах

Для построения принципиальной схемы, необходимо выбрать элементную базу. Выберем в качестве логических элементов микросхемы серии К555, К155 и КР1530. Этот выбор обусловлен рядом причин. Основной из них является высокая помехоустойчивость элементов ТТЛШ-логики (достигает 30-45% от значения питающего напряжения).

Другими преимуществами серии К555 являются:

· низкое энергопотребление, а, следовательно, и малый нагрев элементов в статическом режиме (хотя в нашем случае это не слишком важный параметр);

· широкий диапазон рабочих температур (от -10 до +70 °С);

· широкий диапазон рабочих напряжений (обычно от 3 до 6 В);

· максимальная активная длительность фронта и среза выходного импульса (150 нс);

· высокое входное сопротивление (~1012 Ом).

Уровни напряжения на входе с учетом воздействия помех не должны превышать в рабочем режиме 0,8 В для нижнего уровня и быть ниже 2 В для верхнего уровня. Выходное напряжение логического нуля, не более 0,7 В.

Не допускается режим короткого замыкания в качестве режима рабочей нагрузки.

Условное графическое изображение и обозначение выводов микросхем данной серии показано на рисунках.

К555ЛН3

Назначение выходов:

1 - вход Х1; 2 - выход Y1;

3 - вход Х2; 4 - выход Y2;

5 - вход Х3; 6 - выход Y3;

7 - общий;

8 - выход Y4; 9 - вход Х4;

10 - выход Y5; 11 - вход Х5;

12 - выход Y6; 13 - вход Х6;

14 - напряжение питания;

Рисунок 7.1 - Условное графическое обозначение микросхемы К555ЛН3

К555ЛЕ1

Рисунок 7.2 - Условное графическое обозначение микросхемы К555ЛЕ1

К155ЛИ5

1,2,12,13 - входы;

3,4,6,8,9.11 - свободные;

5,10 - выходы;

7 - общий;

14 - напряжение питания;

Рисунок 7.3 - Условное графическое обозначение микросхемы К155ЛИ5

контроллер релейный контактный установка схема

К555ЛИ3

1,2,13,3,4,5,9,10,11 - входы X1-X9;

6 - выход Y3;

7 - общий;

8 - выход Y2;

12 - выход Y1;

14 - напряжение питания;

Рисунок 7.4 - Условное графическое обозначение микросхемы К555ЛИ3

КР1530ЛЕ8

1,2,4,5,9,10,12,13,15,16,18,19 - входы;

3,6,8,11,14,17 - выходы;

7 - общий;

20 - напряжение питания;

Рисунок 7.5 - Условное графическое обозначение микросхемы КР1530ЛЕ8

Для гальванической развязки будем использовать оптопары.

Рассчитаем выходную мощность логических элементов:

;

Требуемая мощность 40 Вт, тогда коэффициент усиления равен:

;

Исходя из максимального тока, протекающего через катушки контакторов, выберем оптопару TLP732 [5], с допустимым током коммутации 130 мА и напряжением коллектор-эмиттер 55 В.

Таблица 7.2 - Параметры оптопары TLP731

Параметр

Величина

Единица измерения

Прямой ток диода

60

мА

Напряжение открывания светодиода

1,3

В

Напряжение коллектор - эммитер

220

В

Так как напряжение отпирания светодиода Uотп=1,3В, а выходное напряжение микросхем Uвых1 = 5,5 В (Iвых1 = 18мА, Uпит=5 В), то для предотвращения выхода из строя светодиода ему подключим резистор Rп.

Рассчитаем его сопротивление:

.

Выбираем резисторы из ряда Е24 МЛТ-0,125-75Ом±10% [2]

В качестве устройства задания выдержки времени используем интегральный таймер типа КР1006ВИ1, работающего в режиме одновибратора.

Перейти на страницу: 1 2 3

Еще статьи по теме

Разработка программно-аппаратной системы адаптивного аналого-цифрового преобразования сигналов звукового диапазона на базе однокристального микроконтроллера
Темой данного дипломного проекта является разработка системы адаптивного аналого-цифрового преобразования (АЦП) на базе однокристального микроконтроллера. Проблема адаптивного аналого-цифрового преобразования в настоящее в ...

Перспективы развития телекоммуникационных систем в России
На сегодняшний день потребность в общении, в передачи и хранении информации возникает всё в больше и больше, это связано с развитием человеческого общества. Новые условия жизни дают нам понять, что информационная сфера дея ...

Главное меню

© 2020 / www.techsolid.ru