СКАЧАТЬ:  123.zip [883,77 Kb] (cкачиваний: 180)

 

 

Содержание

 

ВВЕДЕНИЕ_ 3

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ_ 5

1.1     НАЗНАЧЕНИЕ ПРИБОРА СТМ-10_ 5

1.2 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ_ 7

1.3  УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ_ 9

1.4 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ_ 13

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ_ 23

2.1 Метод Квайна_ 23

2.2 Метод Квайна – Мак-Класки. 26

2.3 Проверка минимизации с помощью программы EWB_ 29

ЗАКЛЮЧЕНИЕ_ 32

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ_ 33

 

 

Сокращения, используемые в курсовой работе

 

АЦП	- аналого-цифровой преобразователь;
ГРЭС	-гидроэлектростанция
ГСМ	-горюче-смазочные материалы
МИП	- модуль измерительного преобразователя
МПОП	- модуль преобразователя основного питания
МПРП	-модуль преобразователя резервного питания
НКПР	-номинальный конценрационный предел распространения пламени
ООС	-отрицательная обратная связь
ПБУ	-полупогружные буровые установки
ТЭК	-топливно-энергетический комплекс
ТЭЦ	-теплоэлектроцентра́ль

 

 

ВВЕДЕНИЕ 

         Значительные изменения во многих областях науки и техники обусловлены развитием электроники. В настоящее время невозможно найти отрасль промышленности, в которой не использовались бы электронные приборы или электронные устройства измерительной техники, автоматики и вычислительной техники. Причем тенденция развития такова, что доля электронных информационных устройств и устройств автоматики непрерывно увеличивается. Это  является результатом развития интегральной технологии, внедрение которой позволило наладить массовый выпуск дешевых, высококачественных, не требующих специальной настройки и наладки микроэлектронных функциональных узлов различного назначения. Они представляют собой полупроводниковые пластины малой толщины,  на которой на площадях в несколько квадратных миллиметров выполнены десятки тысяч электрически соединенных между собой в соответствии требуемыми схемами элементов электроники (полевых биполярных транзисторов, резисторов, конденсаторов и др.). Причем эти элементы, как правило, получают одновременно (по групповой технологии) в едином технологическом цикле, который почти полностью автоматизирован. Поэтому стоимость интегральных схем при массовом производстве мало зависит от количества в них элементов и разброс параметров от образца к образцу сравнительно невелик.

         Промышленность выпускает почти все электронные функциональные узлы, необходимые для создания устройств измерительной и вычислительной техники, а также систем автоматики: интегральные электронные усилители электрических сигналов; коммутаторы; логические элементы; переумножители электрических напряжений; триггеры; счетчики импульсов; регистры; сумматоры и т. д. На основе больших (БИС) и сверхбольших (СБИС) интегральных схем созданы и выпускают микропроцессоры и микропроцессорные комплекты, представляющие собой вычислительную машину или ее основные узлы, изготовленные в одном

корпусе или в нескольких малогабаритных корпусах. Функции, выполняемые интегральными схемами микропроцессоров, могут быть заданы подачей на их входы внешних электрических сигналов, осуществляемой по определенной программе. Тем самым данные микросхемы позволяют реализовать большое количество разнообразных операций по обработке цифровых сигналов без каких-либо изменений в технологии их изготовления.

         Созданы также более простые полузаказные интегральные схемы, содержащие наборы элементов. Из них могут быть получены и аналогичные устройства, например усилители электрических сигналов. Это позволяет снизить затраты на проектирование и производство электронных устройств различного назначения и уменьшить сроки их внедрения в серийное производство.

         В развитии электроники на протяжении многих лет остается стабильным только одно – это непрерывное изменение элементной и схемотехнической баз.

         В связи с широким выбором интегральных схем параметры, которых известны из технических условий, изменились задачи, стоящие перед разработчиками электронной аппаратуры. Если раньше значительная часть времени уходила на расчеты режимов отдельных каскадов, определение их параметров, решение вопросов термостабилизации и т. п., то в настоящее время главное внимание уделяется вопросам выбора схем соединений и взаимного согласования микросхем.

         Эффективное применение интегральных микросхем, особенно аналогового типа, невозможно без знания принципов их действия и основных параметров, а также теории электронных цепей. Поэтому изучению данной дисциплины обычно уделяется повышенное внимание.

         В данной курсовой работе рассматривается скважинный прибор Сигнализатор СТМ-10. [1]

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 

1.1                        НАЗНАЧЕНИЕ ПРИБОРА СТМ-10

         Сигнализаторы СТМ-10 общетехнического применения предназначены для непрерывного контроля до взрывоопасных концентраций в воздухе помещений и открытых пространств горючих газов, паров и их смесей в условиях макроклиматических районов с умеренным или тропическим влажным воздухом.

  Сигнализаторы с модулем преобразователя резервного питания с цифровым устройством предназначены для контроля содержания горючих газов и паров нефти (метана, этана, пропана, бутана, гексана) в помещениях и открытых пространствах ПБУ, объектах речного и морского транспорта в условиях макроклиматических районов с умеренно-холодным морским климатом.

  Принцип действия данного сигнализатора термохимический, режим работы является непрерывным. В зависимости от исполнения способ забора пробы может быть диффузионным или принудительным.

Сигнализаторы являются автоматическим стационарными приборами, состоящих из блока сигнализации и питания и выносных датчиков или блоков датчика. Блок сигнализации и питания в свою очередь состоит из МИП, МПОП и МПРП.

         Блок сигнализации и питания выполнен в обыкновенном исполнении по ГОСТ 12997-84 и должен быть установлен за пределами взрывоопасной зоны.

         Датчики и блоки датчика могут эксплуатироваться во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок согласно «Правилам устройств электроустановок» и другим документам, регламентирующим применение электрооборудования во взрывоопасных условиях в которых возможно образование взрывоопасных смесей категории 2А, 2В, 2С, групп Т1-Т4 ГОСТ 12.1.011.

         Датчики и блоки датчика сигнализаторов должны устанавливаться в контролируемых точках.

Сигнализаторы выпускаются с количеством каналов от 1 до 10, с отчетным цифровым устройством, МПРП  или без них.

Способ подачи контролируемой среды диффузионный или принудительный. Сигнализаторы с конвекционной подачей среды состоят из блока сигнализации и питания и датчиков. Сигнализаторы с принудительной подачей среды состоят из блока сигнализации и питания и блоков датчиков.

Область применения сигнализатора: процессы добычи, переработки, транспортировки газа, нефти и нефтепродуктов; ТЭК (ТЭЦ, ГРЭС и т.д.), на объектах газовых и автомобильных хозяйств, на заправках; на промышленных предприятиях (окрасочные участки, канализационные участки, котельные); на производствах лаков и красок; на складах ГСМ (в портах, на ж/д, нефтебазах и т.д.); на танкерах и других судах речных и морских пароходств.[11]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ 

         Проверочным компонентом  в поверочной газовоздушной смеси для сигнализаторов является метан.

         Диапазон измерения сигнализаторов СТМ-10-0101Пц и СТМ-10-0201Дц по поверочному компоненту (гексану и нефрасу) 0-50 % по НКПР.

         Диапазон сигнальных концентраций сигнализаторов совокупности компонентов (кроме сигнализаторов СТМ-10-0101Пц и СТМ-10-0201Дц) 5-50%  НКПР при:

1)    температуре и влажности окружающей и контролируемой среды;

2)    изменении напряжения питания от 187 до 220 переменного тока; от 20,4 до 26,4 постоянного тока при наличии в сигнализаторах МПРП; и изменениях напряжения питания от 198 до 233,2 переменного тока, от 154 до 264 переменного тока (кратковременный режим в течение не более 1,5В) сигнализаторов исполнений, согласованных  морским  регистром судоходства;

3)    изменение давления в линии сжатого воздуха от 0,25 до 0,6 МПа в сигнализаторах с принудительной подачей среды.

         Сигнальная концентрация для сигнализаторов СТМ-10-0101Пц и СТМ-10-0201Дц - 40% НКПР.

         Диапазон настройки порогов срабатывания сигнализации (порог «1» и порог «2») – 5-50 % НКПР.

          Номинальная функция преобразования измерительного преобразователя имеет вид:

U_c = К_п *С                                                           (1)

где  U_c – выходной сигнал измерительного преобразователя.

       К_п – коэффициент пропорциональности, равный:

       по метану – 10; по гексану – 5,5; по метилакрилату – 5,0; 

       С - концентрация измеряемого компонента в ПГС, % НКПР.

         Предел допускаемого значения основной абсолютной погрешности    

 сигнализаторов по поверочному компоненту не более   +- 5 % НКПР.

         Предел допускаемого значения основной  абсолютной погрешности  сигнализаторов СТМ-10-0101Пц, СТМ-10-0201Дц по поверочному компоненту не более 7 % НКПР.

         Предел допускаемого значения вариации выходного сигнала измерительного преобразователя не более 2,5 % НКПР.

         Предел допускаемого значения основной абсолютной погрешности

сигнализаторов по гексану (неповерочный  компонент) не более  +- 10% НКПР.

         Предел допускаемого значения основной абсолютной погрешности сигнализаторов по метилакрилату (неповерочный компонент) не более +- 15% НКПР.

         Предел допускаемого значения основной абсолютной погрешности срабатывания порогового устройства сигнализаторов не более 1% НКПР.

Предел допускаемого значения дополнительной абсолютной погрешности сигнализаторов от изменения температуры окружающей и контролируемой среды в диапазоне рабочих температур на каждые 10^оС не более  1% НКПР.

         Предел допускаемого значения дополнительной абсолютной погрешности сигнализаторов от изменения влажности окружающей и контролируемой среды не более 4,5% НКПР.

         Предел допускаемого значения дополнительной абсолютной погрешности сигнализаторов от изменения расхода контролируемой смеси не более  1,5 % НКПР.

         Время срабатывания сигнализации, при концентрации поверочной смеси в 1,6 раза выше сигнальной, не более 10 с.

         Время прогрева сигнализаторов не более 10 мин.

         Дрейф выходного сигнала измерительного преобразователя за 168 h  не более  2,5 % НКПР.[11]

 

 

 

 

1.3  УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ 

         Принцип действия сигнализаторов – термохимический, основанный на измерении теплового эффекта от окисления горючих газов и паров на каталитически активном элементе датчика, дальнейшем преобразовании полученного сигнала в модуле МИП и выдачи сигнала о достижении сигнальной концентрации. Сигнализаторы состоят из датчиков или блоков датчика и блока сигнализации и питания, состоящего из МИП, МПОП и МПРП. Количество датчиков или блоков датчика зависит от исполнения сигнализаторов.

В сигнализаторах с отсчетным устройством преобразование аналогового сигнала в цифровой, осуществляет устройство цифровой индикации с АЦП D3; индикацию концентраций в процентах НКПР осуществляют цифровые индикаторы: Н3 – в разряде десятков, Н2 – в разряде единиц, Н1 – в разряде десятых долей процентов НКПР. В случае преобразования отрицательного сигнала, обусловленного дрейфом выходного сигнала датчика, высвечивается вторая запятая (запятая после цифры в разряде десятых долей в индикаторе Н1).

         В каждом МИП при включении переключателя S1 «С1» высвечивается в процентах НКПР его порог «1»; при включении переключателя S2 «С2» - его порог «2» (одновременно «С1» и «С2» не включать).

         Питание сигнализаторов осуществляется с помощью МПОП от сети переменного тока.

         Схема пневматическая принципиальная блока датчика с принудительной подачей контролируемой среды (приложение 1) обеспечивает принудительную подачу на датчик:

• анализируемой среды в режимах анализа;
• воздуха или проверочной смеси в режиме контроля нуля или поверки сигнализаторов.

В сигнализаторах с основным модулем питания блок сигнализации и питания состоит из МПОП и одного или нескольких МИП. В сигнализаторах с основным и резервным модулями питания - состоит из МПОП, МПРП и одного или нескольких МИП.

         МИП могут быть: МИП-01 – без индикатора и отсчетного устройства и МИП-03 – с отсчетным устройством концентрации.

         Модуль преобразователя резервного питания. В исполнениях сигнализаторов с резервным питанием предусмотрен с помощью МПОП  автоматический переход на питание от источника постоянного тока напряжением 24 V при пропадании основного напряжения питания 220 V. Время переключения не более 1 мин. В случае работы от основного источника питания МПРП потребляет от источника питания напряжением 24 V ток, равный 15 мA.

         Напряжение 24 V подается через предохранитель F3 «5А» и переключатель «СЕТЬ 24 V» во включенном состоянии. Индикация о включении МПРП осуществляется индикатором единичным v25 «СЕТЬ 24 V». Возможно постоянное питание от сети постоянного тока напряжением 24 V только от МПРП (при отсутствии МПОП) всех сигнализаторов, кроме сигнализаторов с цифровым индикатором концентрации.      

         В режиме контроля через штуцер «ВХОД» на лицевой стороне панели и кран трехходовой в положении «КОНТРОЛЬ» чистый воздух или поверочная смесь точно также подается на датчик и через ротаметр и эжектор на сброс.

         В сигнализаторе в качестве регистрирующего прибора используется потенциометр автоматический типа КСП2.

         Сигнализаторы являются стационарными приборами с конвекционной или принудительной подачей контролируемой среды с основным питанием (от МПОП) и количеством каналов 1, 2, 4, 6, 8, 10 или основным и резервным питанием (от МПОП и МПРП) и количеством каналов 1, 3, 5, 7, 9. Сигнализаторы могут быть с цифровым отсчетным устройством или без него.

Сигнализаторы с конвекционной подачей среды состоят из блока сигнализации и питания и одного или нескольких датчиков в соответствии с

количеством каналов. Сигнализаторы с принудительной подачей среды

состоят из блока сигнализации и питания и одного или нескольких датчика

в соответствии с количеством каналов.

Блок сигнализации и питания предназначен для установки на щите.

Имеется два вида МИП: МИП-01 – без индикатора и отсчетного устройства и МИП-03 – с отсчетным устройством концентрации.

         На передней панели МПРП установлены гнезда поз.5 для контроля и настройки МПРП: «Uc» - для измерения сигнала концентрации; «U» - для

измерения некорректированного сигнала при замене датчика; «Ig» - для измерения напряжения (в милливольтах), пропорционального току датчика (в миллиамперах) и равного Uд = 11Iд; «Uc1» и «Uc2» - для измерения напряжений порогов соответственно «1» и «2»; «*» - общий контакт, относительно которого производятся все измерения. (см.приложение 2).

         На переднюю панель выведены индикаторы единичные световой сигнализации «ОТКАЗ» и «КОНЦЕНТР.». Сигнализация «ОТКАЗ» осуществляется прерывистым свечением (миганием) ее индикатора; сигнализация порога «1» – постоянным свечением и порога «2» – прерывистым свечением индикатора «КОНЦЕНТР.». Через отверстия в передней панели МИП имеется доступ к переменным резисторам для: регулирования порогов «1» и «2» («С1» и «С2»), корректирования нуля сигнализаторов («УСТ.0»), для калибровки сигнализаторов по поверочной смеси («КАЛИБР.»), для подстройки устройства коррекции после замены датчика « · ».

На переднюю панель выведены световой индикатор включения резервного питания «СЕТЬ» и переключатель «СЕТЬ 24 V» для неавтоматического выключения резервного питания.

МПОП конструктивно выполнен аналогично МИП. На переднюю панель выведены световой индикатор питания «СЕТЬ» и переключатель для его включения «СЕТЬ 220 В». В сигнализаторах с цифровой индикацией выведены также переключатель «С1» для включения индикации

 

(одновременно во всех МИП) порога «1» и переключатель «С2» для включения индикации порога «2».

МПРП конструктивно выполнен аналогично МПОП. На переднюю панель выведены световой индикатор включения резервного питания «СЕТЬ» и переключатель «СЕТЬ 24 В» для неавтоматического выключения резервного питания.[11]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ 

         Принципиальная электрическая схема сигнализатора СТМ-10 представлена на формате А1.

Усилитель мощности с транзисторным входом Т1 и выходом Т2 выполнен на транзисторах V19 и V20 по двухтактной схеме. Эти транзисторы управляются напряжением с обмоток Т1 (1,2) включено в диагональ моста, образованного транзисторами V10, V11, V13, V14, V15, V17 (см. схему на формате А1). Транзисторы включаются с выходов микросхем D4.5, D3.2, D4.2 и D3.1, которые в свою очередь получают сигналы от генератора на D4.1, D4.3, D4.4 через триггеры D1.1, D1.2, D2.1 и D2.2.

         Включается МПРП сигналом «ТВКЛ», по которому включается оптрон V3 и начинает работать внутренний ИП на транзисторах V5, V7 и стабилитрон V8 (т.т. а и в). При этом импульсы с генератора поступают на D1.1, прямой выход которого управляет  D3.1, а обратный - D3.2. Одновременно на эти все микросхемы поступают разрешающие сигналы с триггера D1.2 и с триггера D2.2: один при включении МПРП,  второй защищает выходы +12В и -12В от короткого замыкания с помощью схемы на оптронах V9 и V12, транзисторах V18, V21, V32 и микросхемы (усилителя) D5.

         Напряжение с выходных обмоток трансформатора диодами V27, V28, V26, V29, V30 и V31. В первом случае выходное напряжение +6В, во втором случае два напряжения +12В и -12В. Выходные напряжения L1, C17; L2, L3,C18 и L4, C20.

МПОП осуществляет питание сигнализаторов от сети переменного тока с параметрами, приведенными в технических данных.

Напряжение сети в МПОП подается с помощью вилки и кабеля «СЕТЬ 220 V» через предохранители F1 «2А», F2 «2А», контакты переключателя s3 «СЕТЬ 220 V»; индикация осуществляется индикатором единичным  V26

 

«СЕТЬ».[5]

МПОП выполнен по следующей схеме: помехоподавляющий фильтр, выпрямитель напряжения сети и фильтр, высокочастотный преобразователь напряжения, устройство управления и формирователь сигналов защиты.

Напряжения вторичных обмоток трансформатора Т1 преобразователя после выпрямителей и фильтров используются  для питания МИП (напряжения: 6 V, 12 V, минус 12 V), а также для питания устройства управления и формирователя сигналов защиты в МПОП. Имеется стабилизация напряжения 12 V.

Помехоподавляющий фильтр препятствует проникновению индустриальных и радиопомех в сеть, а также из сети; выполнен на конденсаторах: С16, С22, С23.

Выпрямитель напряжения сети и фильтр выполнены на диодах V20, V22, V27, V28 и конденсаторах С11-С12.

Высокочастотный преобразователь напряжения выполнен по схеме одноконтактного преобразователя с «обратным» включением диодов: при открытом транзисторном ключе V18 энергия накапливается в трансформаторе Е1, при закрытии ключа передается в нагрузку.

Мощность, передаваемая в нагрузку, пропорциональна квадрату времени, в течение которого открыт транзисторный ключ.

Формирователь безопасной траектории переключения выполнен на резисторе R34, диоде V21 и конденсаторе С10 и защищает транзистор V18 от пробоя в момент переключения.

Устройство управления обеспечивает активное открывание транзисторного ключа управляемым источником базового тока и его активное запирание с помощью устройства запирания транзисторного ключа.

Генератор импульсов обеспечивает длительность периода Т=40 µs; время открытого состояния ключа регулируется и не превышает 10 µs. Генератор импульсов выполнен на логических элементах D1.1, D1.2, D1.3 микросхемы D1.

 

Управляемый источник базового тока состоит из транзисторов V6, V11 и инвертора D1.5 микросхемы D1.

Регулирование тока базы транзисторного ключа для обеспечения пропорциональности коллекторному току осуществляется с помощью обратной связи (U=K*Iкл.), заведенной с резистора R31 на транзистор V11.

Устройство запирания транзисторного ключа выполнено на транзисторах V14, V15, которые открываясь, запирают ключ на транзисторе V18. В нормальном режиме работы сигналы для управления транзисторами V14, V15 формируются сложением напряжения U=K*Iкл. с выходным напряжением устройства отрицательной обратной связи. Это обеспечивает стабилизацию выходного напряжения 12 V и ограничение тока ключа на безопасном уровне. Устройство ООС состоит из схемы сравнения и токового преобразователя на транзисторе V33 и стабилитроне V34, гальванической развязки на оптопаре диодной V17 и усилителя на транзисторе V16.

   В режимах, когда МПОП не может обеспечить выходные напряжения (а именно: при низком напряжении сети и в переходном режиме после включения МПОП) сигналы для запирания ключа поступают с формирователя сигнала запирания при U_вых <<U_{вых.ном .} Он выполнен на логическом элементе D1.6 микросхемы D1 и транзисторе V8.

В аварийных режимах запирание транзисторного ключа осуществляется с помощью формирователя сигналов защиты. Выход из режима защиты при устранении неисправности возможен только при повторном включении питания.

При увеличении напряжения на нагрузке (например, в результате неисправности устройства ООС) сигнал запирания формирует устройство, выполненное на транзисторах V7, V9, V10, V12. При коротком замыкании нагрузки сигнал запирания формирует устройство, выполненное на логическом элементе D1.4 микросхемы D1, транзисторах V2, V5 и диоде V4.

Питание устройства управления и формирователя сигналов защиты

выполнено от отдельной обмотки I5, I6 трансформатора Т1

 

через выпрямитель и фильтр на диоде V25 и конденсаторе С14.

Используется также стабилизированное напряжение. Параметрический стабилизатор выполнен на транзисторе V5 и стабилитроне V13. Для запуска МПОП в момент включения напряжение питания подается через устройство запуска на конденсаторе С15, стабилитроне V23 и диоде V24.

Для уменьшения потребляемой мощности используется импульсное питание цифровых индикаторов со скважностью импульсов, равной 5 и частотой, равной примерно 45 Гц и обеспечивающей в визуальном восприятии непрерывное свечение (без мигания).

Формирователь импульсного напряжения также находится на плате МПОП.

Периодически открывается транзистор V38, подает напряжение 6 V с указанной частотой и скважностью. Транзистор управляется через инверторы микросхем D4, D5. На двух инверторах микросхемы D5 выполнен задающий генератор.

Двоично-десятичный счетчик  D2 и дешифратор D3 включены по схеме, обеспечивающей поочередное появление на соответствующих выходах дешифратора импульсов со скважностью 5.

Через контакты переключателей s1 "С1" или s2 "С2" во включенном состоянии подается напряжение 12 V. Из него формируются управляющие сигналы для индикации порогов.

В МИП при включении переключателя  s1 "С1" высвечивается в процентах НКПР его порог "1"; при включении переключателя  s2 "С2" - его порог "2".

Таким образом, МПОП формирует напряжения:

12 V - с помощью обмотки 5, 6 трансформатора Т1, выпрямителя и фильтра на диодах V29, V30, дросселе L5 и конденсаторах С18, С19, С28;

минус 12 V - с помощью обмотки 7,8 трансформатора Т1, выпрямителя и фильтра на диоде V31, дросселе L2 и конденсаторах С20, С25; 

6 V - с помощью обмотки 9,10 трансформатора Т1, выпрямителя

 

и фильтра на диоде V32, дросселе L3 и конденсаторах С21, С26.

Напряжение сигнала включения МПОП формируется также с помощью обмотки 9, 10 трансформатора Т1, выпрямителя и фильтра на диоде V35 и конденсаторе С27.  [11]

Рассмотрим микросхемы, входящие в состав сигнализатора.[2]

К561ЛА9

         Микросхемы представляют собой три трехвходовых элемента И-НЕ. Содержат 54 интегральных элемента. Корпус типа 201.14-1, масса не более 1г, 4311.14-1 и 4306.14-А.

 

 

 

 

 

 

Условное графическое обозначение К561ЛА9

Назначение выводов: 1,2,3,4,5,8,11,12,13 - входы Х1,Х2,Х4,Х5,Х6,Х3,Х7,Х8,Х9; 6,9,10 – выходы

Y1’,Y2’,Y3’;

7 – общий;

14 – напряжение питания. 

 

 

Таблица истинности:

Х1	X2	X3	Y1
0	0	0	1
0	0	1	0
0	1	0	0
0	1	1	0
1	0	0	0
1	0	1	0
1	1	0	0
1	1	1	0

 

Электрические параметры

Напряжение питания	3-15 В
Выходное напряжение низкого уровня	≤ 0,01 В
Выходное напряжение высокого уровня	≥ 9,99 В
Максимальное выходное напряжение низкого уровня	≤ 2,9 В
Минимальное выходное напряжение высокого уровня	≥ 7,2 В
Ток потребления	≤ 5 мкА
Входной ток низкого уровня	≤ ‌‌[ - 0,05] мкА
Входной ток высокого уровня	≤ 0,05 мкА
Выходной ток низкого уровня	≥ 0,25 мА
Выходной ток высокого уровня	≥[ - 0,3] мА
Время задержки распространения входного сигнала при включении (выключении)	≤125 нс

 

К561ЛН2

         Микросхемы представляют собой шесть логических элементов НЕ с буферным выходом. ИС не имеют защитных диодов, подключенных  анодами к шине питания, что позволяет подавать на вход микросхем напряжение, превышающее напряжение питания. Поэтому они могут быть использованы для согласования выходных уровней КМОП с входами ТТЛ-схем. Содержат 19 интегральных элементов. Корпус типа 201.14-1, масса не

более 1г и 4306.14-А.

 

 

 

 

 

Условное графическое обозначение К561ЛН2

 Назначение выводов:

1 – вход Х1;                     8 – выход Y’4;

 2 – выход Y’1;                9 – вход Х4;

3 - вход   X2;                   10 – выход Y’5;

 4 - выход Y’2;                11 – вход Х5;

5 – вход Х3;                    12 – выход Y’6;

6 – выход Y’3;                13 – вход Х6;

7 – общий;                       14 – напряжение питания.

Электрические параметры 

К561ТМ2

         Микросхемы представляют собой два D-триггера с динамическим управлением. Установка триггера по входам  R и S принудительная, поэтому сигналы синхронизации С и информационного входа D не изменяют

состояния триггера на выходе во время действия сигналов R и S. Содержат 128 интегральных элементов. Корпус типа 201.14-1, масса не более 1г и 4306.14-А.

 

 

 

 

 

 

 Условное графическое обозначение К561ТМ2

Назначение выводов:

 1 – выход Q1;                     7 – общий;

 2 – выход Q’1;                   8 – вход S2;

3 – вход С1;                        9 – вход D2;

 4 – вход R1;                       10 – вход R2;

 5 – вход D1;                       11 – вход С2;

 6 – вход S1;                        12 – выход;

               Таблица истинности       

С*	D	R	S	Q	Q’
	0	0	0	0	1
	1	0	0	1	0
	X	0	0	Q	Q’
X	X	1	0	0	1
X	X	0	1	1	0
X	X	1	1	Z	Z

 

Электрические параметры

 

КР140УД1408А

 

R1

         Микросхемы представляют собой прецизионный операционный усилитель с малыми входными токами и малой потребляемой мощностью. Содержит 49 интегральных элементов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема автобалансировки КР140УД1408А при R₁ = R₂ = 2 кОм +-0,5 %

 

Назначение выводов:

 2,12 – коррекция;

4 – вход инвертирующий;

5 – вход неинвертирующий; 

7 – напряжение питания (-Uп);

10 – выход;

11 – напряжение питания (+Uп).

Электрические параметры

[2].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 

Задание: Минимизировать логическую функцию: а) методом Квайна;

 б) методом Квайна – Мак-Класки

F(X₁,X₂,X_3,X₄)=V₁(0,2,3,5,8,11,12,13,15)

Решение: а) Метод Квайна 

Таблица истинности для данной логической функции. 

№	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
X1	0	0	0	0	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1
X2	0	0	0	0	1	1	1	1	0	0	0	0	1	1	1	1
X3	0	0	1	1	0	0	1	1	0	0	1	1	0	0	1	1
X4	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1	0	1
F	1	0	1	1	0	1	0	0	1	0	0	1	1	1	0	1

Таблица №2.1

 Особенность метода Квайна состоит в том, что функция задается в форме СДНФ. При упрощении в данном методе используются операции поглощения и склеивания.

Для выполнения операции склеивания в выражении функции выявляются пары членов вида  и , различающиеся лишь тем, что один из аргументов в одном из членов представлен без инверсии, а в другом – с инверсией. Затем проводится склеивание таких пар членов: , и результаты склеивания w вводятся в выражение функции в качестве дополнительных членов. Далее выполняется операция поглощения. Она основана на равенстве  (член w поглощает член ). При проведении этой операции из логического выражения вычеркиваются все члены, поглощаемые членами, которые введены в результате операции склеивания.

Операции склеивания и поглощения выполняются последовательно до тех пор, пока это возможно.

Таблица №2.2

	1
		1
			1
				1
					1
						1
							1
								1
									1

 

В таблице №2.2 ранг понизился до 3-х

Составим таблицу №2.3

Таблица №2.3