Кодоимпульсная системы ТИ

Построение принципиальной схемы передающего устройства кодоимпульсной системы телеизмерения с преобразователем считывания с кодовым диском и работа схемы.

Устройство считывания и преобразования параллельного кода в последовательный удобно использовать микросхему 155ИР13. Она позволяет осуществить параллельную загрузку кода по положительному фронту синхроимпульсов при определенном состоянии S1 и S2; произвести сдвиг загруженного числа влево или вправо, причем состояние параллельных входов микросхемы уже не оказывает влияния на запомненное число. Кроме того, эта микросхема имеет асинхронный сброс по уровню сигнала всех разрядов, что удобно при реализации циклической работы схемы.

Рассмотрим временную диаграмму передаваемого кодированного сигнала.

1.0

==== ==== ==== ---- ==== ---- ---- ========== ====1 ====1 ====1 ====0 ====1 ====0 ----0 ==== СИ === |5------6| 3tи ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== ==== === |56| |5---6| tи 1/f0 0

Из нее видно, что период передаваемой кодовой последовательности вместе с синхронизирующим импульсами составляет 18tи или 9 периодов работы задающего генератора. Таким образом, если поставить после задающего генератора счетчик импульсов до 9, то с его помощью можно сформировать все необходимые сигналы для используемого регистра сдвига. В качестве счетчика используем микросхему двоичного счетчика 155ИЕ5.

Данная ИМС срабатывает по отрицательному фронту сигнала. Для того, чтобы организовать сброс счетчика, используем два элемента НЕ (155ЛН1) и один элемент 4ИЛИ-НЕТ (155ЛЕ3). Когда на выходах счетчика возникает кодовая комбинация 1001 (9), то на всех входах элемента 4ИЛИ-НЕ находятся нули, на выходе же элемента формируется положительный импульс, который, поступая на входы сброса счетчика, заставляет его начать новый цикл счета (диаграмма работы счетчика и формирования импульса сброса представлены на листе, под номерами 1−6).

Для сброса регистра необходимо использовать инвертированный импульс сброса счетчика.

Для тактирования счетчика используется сумма импульсов генератора и четвертого разряда счетчика.

Для параллельной загрузки кодовой комбинации в регистр необходимо сформировать на входах S1 и S2 логические единицы во время действия первого тактового импульса после сброса. Для последовательного сдвига разрядов в регистре во время действия тактовых импульсов необходимо присутствие на входе S1 логического нуля, а на входе S2логическая единица. Для реализации этого на вход S2 подается постоянная логическая единица, а на вход S1 подается сигнал, сформированный с помощью элемента 4ИЛИ-НЕ, на входы которого поступают сигналы с выхода счетчика.

Запуск и останов устройства осуществляется двумя кнопками: КН1 («Останов») и КН2 («Пуск) «, которые развязаны с генератором через один из триггеров микросхемы К155ТМ2, это позволяет избавиться от дребезга контактов.

Задающий генератор выполнен по кольцевой схеме на двух инверторах и одном элементе 2И-НЕ, служащем для запуска. Выходная частота следования импульсов определяется формулой: f= ½R2C1 В нашем случае f= Dfk = 240 Гц.

Отсюда, задавшись величиной R2=2 кОм, находим С1: C1= ½R2Dfk= ½*2000*240= 1 мкФ Скважность определяется резистором R3. При выборе его равным 270 Ом она будет равна 2, что и требуется в данной реализации.

Спецификация элементной базы 1.0

D1

К155ЛА3

D2

К155ЛН1

D3

К155ТМ2

D4

К155ЛЕ3

D5

К155ИР13

D6

К155ТМ2

R1

МЛТ

0.125

1 кОм

R2

МЛТ

0.125

2 кОм

R3

МЛТ

0.125

270 Ом

R4

МЛТ

0.125

1 кОм

R5

МЛТ

0.125

1 кОм

C1

КМ

5 1 мкФ

C2

КМ

5 0.1 мкФ

C3

К50

6 100 мкФ х 6.3 В

C4

КМ

5 0.1 мкФ

Расчет аппаратурной надежности устройства.

Расчет надежности учитывает только влияние на надежность количества и типов применяемых элементов и основывается на следующих допущениях:

1. Все элементы данного типа равнонадежны, т. е. интенсивность отказов li для этих элементов одинакова;

2. Все элементы работают в нормальных технических условиях;

3. Интенсивность отказов всех элементов не зависит от времени (срока службы) ;

4. Отказы элементов являются событиями случайными и независимыми;