thiết kế logic mạch số, chương 2

Là khối dao động đa hài tạo xung vuông có biên độ xung ở mức logic “1” và độ rộng xung bằng đơn vị thời gian mở cổng(tx). aĐa hài dùng Transistor: tx=0,7.Rb.CbbĐa hài dùng Khuếch đại thuật toán: tx=R.C.Ln(1+2R1/R2) Chọn R1=0,86R2 --- tx=R.C.1,0006cĐa hài dùng bộ định thời 555:t1 = 0.693*( VR + R )*C1 t2 = 0.693*R*C1 f = 1.44 / [( VR + 2*R)*C1 ]Khi xét tới tx ta phải xét luôn cả phần sai số đo và hệ số nhân khi đo tốc độ với đơn vị vòng/phút.Trong bài này ta sử dụng số lỗ đục...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
thiết kế logic mạch số, chương 2Chương 2: Khèi Xung Më Cæng Lµ khèi dao ®éng ®a hµi t¹o xung vu«ng cã biªn ®é xung ë møc logic“1” vµ ®é réng xung b»ng ®¬n vÞ thêi gian më cæng(tx).a>§a hµi dïng Transistor: tx=0,7.Rb.Cbb>§a hµi dïng KhuÕch ®¹i thuËt to¸n: tx=R.C.Ln(1+2R1/R2) Chän R1=0,86R2 ---> tx=R.C.1,0006c>§a hµi dïng bé ®Þnh thêi 555: t1 = 0.693*( VR + R )*C1 t2 = 0.693*R*C1 f = 1.44 / [( VR + 2*R)*C1 ] Khi xÐt tíi tx ta ph¶i xÐt lu«n c¶ phÇn sai sè ®o vµ hÖ sè nh©n khi ®o tèc®é víi ®¬n vÞ vßng/phót.Trong bµi nµy ta sö dông sè lç ®ôc trªn tÊm b×a ®ÓthÓ hiÖn sai sè phÐp ®o vµ hÖ sè nh©n.*XÐt tx=1phót: Trong tr-êng hîp nµy lµ thùc hiÖn ®o tèc ®é quay cña ®éng c¬ ®óngtheo vßng/phót vµ do ®ã chØ cßn thùc hiÖn phÇn sai sè: víi sai sè phÐp ®o lµx% th× thùc hiÖn ®ôc trªn tÊm b×a (100/x) lç.Nh-ng v× tx qu¸ dµi nªn kh«ng thùc tÕ.Do vËy kh«ng chän kh¶ n¨ng nµy.*XÐt tx Sè lç ®ôc trªn tÊm b×a khi dïng ®¬n vÞ (vßng/phót) lµ: 60/tx lç.Víi phÇn sai sè x% th× ta ph¶i ®ôc gi÷a 2 lç liªn tiÕp ë trªn (100/x - 1) lç.VËy víi tr-êng hîp nµy,tæng sè lç ph¶i ®ôc trªn tÊm b×a: (60/tx.100/x) lç.KL: +Chän tx=4(s),khi thiÕt kÕ m¹ch thùc tÕ chØ thÓ hiÖn x%=10%.----> Tæng sè lç ®ôc: 150 lç. +V× lý do t¹o thªm xung xãa tr¹ng th¸i khèi ®Õm sau mçi chu k× ®o, chän t¹o tx tõ m¹ch t¹o xung ®a hµi T=1s: Timer 555. C1= 10uF ; C2= 0.1uF ; R= 62KOhm ; VR=(0 –50) Kohm(cô thÓ lµ 20Kohm)T¹o tx=4(s) tõ m¹ch ®a hµi Timer 555(T=1(s)): TÝn hiÖu ra bé ®a hµi ®-îc ®-a vµo lµm xung ®Õm bé ®Õm 8(®ÕmthuËn,m· BCD 3 bit).Khi ®ã tÝn hiÖu ra bit cao nhÊt Qc cña bé ®Õm 8 chÝnhlµ tÝn hiÖu ra khèi xung më cæng víi ®¬n vÞ më cæng tx. Bé ®Õm 8 thuËn 3 bit BCD cã thÓ ®ù¬c thiÕt kÕ riªng t-¬ng tù nh- thiÕtkÕ bé ®Õm 10 thuËn 4 bit BCD ë phÇn khèi bé ®Õm.Tuy nhiªn,ta m¾c ®Õm 8tõ bé ®Õm 10 thuËn 4 bit BCD ®· ®-îc thiÕt kÕ ®ã(dïng IC 7490/74LS90)khèi t¹o xung xãa tr¹ng th¸i khèi ®Õm sau mçi chu k× ®o Reset “0”: Tèc ®é quay cña ®éng c¬ ®-îc ®o trong kho¶ng thêi gian cho bëi khèixung më cæng,tÝn hiÖu ra khèi xung më cæng cã tÝnh chu k×,do vËy trongkho¶ng thêi gian khèi cæng bÞ khãa(tÝn hiÖu ra khèi xung më cæng ë møcthÊp) ta ®äc kÕt qu¶ ®o vµ sau ®ã Reset “0” khèi ®Õm ®Ó kÕt qu¶ ®o cña chuk× ®o sau(nÕu ®o) ®ù¬c ®óng. ThiÕt kÕ xung Reset “0” khèi ®Õm:+Xung Reset “0” = AND(TÝn hiÖu ra m¹ch ®a hµi Timer 555; 2 bit thÊpQa,Qb ; NOT(Qc)) Qa,Qb,Qc: bit ra cña bé ®Õm 8 ë trªn.M¹ch khèi t¹o xung Reset “0”: M¹ch dïng c¸c linh kiÖn NAND,NOR cñaIC SN7402, SN7400+Xung Reset “0” ®-îc nèi trùc tiÕp tíi c¸c ch©n Reset R01,R02 cña tÊt c¶c¸c IC ®iÕm trong khèi ®Õm. Nh- vËy tr-íc khi ®o sau 3.43(s) khèi ®Õm ®-îc thiÕt lËp 0 bëi xungReset “0” cã ®é réng xung = 0.57(s),kÕ ®ã m¹ch sÏ ®o(®Õm) trong 4stiÕp,gi÷ kÕt qu¶ trong 3,43s tiÕp theo,0,57s tiÕp bé ®Õm bÞ xãa vÒ 0.Sanggi©y thø 13 qu¸ tr×nh ®Õm lÆp l¹i.5.Khèi ®Õm,gi¶i m·,hiÓn thÞ: §Ó hiÓn thÞ tèc ®é quay cña mét ®éng c¬ ®iÖn cã tèc ®é ≤ 1000vßng/phót víi sai sè phÐp ®o lµ 1% th× ta ph¶i dïng 5 LED 7 thanh: ChänLED 7 thanh chung Katot/Anot HÖ thèng ®Õm gåm 5 m¹ch ®Õm 10(®Õm thuËn) m· BCD 4 bit ®-îcm¾c nèi tiÕp víi nhau (bé ®Õm 1 lÊy xung ®Õm tõ tÝn hiÖu ra khèi cæng,c¸cbé ®Õm cßn l¹i lÊy xung ®Õm (theo kiÓu nèi tiÕp) tõ bit cao nhÊt(Qd) cña bé®Õm trªn nã),khi m¹ch ®Õm nµy ®Çy sÏ kÝch lªn m¹ch ®Õm cã träng sè lính¬n ngay trªn nã. T-¬ng øng víi 5 m¹ch ®Õm lµ 5 m¹ch gi¶i m· BCD 4 bit ra m· 7 thanhvµ ®-îc nèi tíi 5 LED 7 thanh t-¬ng øng.