Расчет потребляемой мощности

4.1.     Расчет потребляемой мощности.

В первом приближении Р_сумм рассчитывается как сумма максимальных мощностей, потребляемых микросхемами.

 (4.1.1)

Р_пот – потребляемая мощность;

Р_махi – максимальная потребляемая мощность ИМС i-го типономинала;

n_i– количество ИМС i-го номинала;

M – число различных типономиналов ИМС, входящих в схему.

При расчете Р_махi необходимо пользоваться формулой:

 

(4.1.2)

U_пит – напряжение источника питания микросхем (для ИМС серии ТТЛ U_пит=5В).

I_потi – максимально потребляемый ток ИМС i-го типа.

Максимальная потребляемая мощность для каждой ИМС приведена в таблице 4.1.1.

Таблица 4.1.1.

Таблица мощностей ИМС.

№	ИМС	n	Рмах,мВт
1	КР1533ЛН1	1	12
2	КР1533ЛИ3	2	12
3	КР1533ЛИ6	5	8
4	КР1533ЛЕ4	1	14,5
5	К155ЛЕ3	2	95
6	КР531ЛЕ7	1	185
7	АЛС320Б	1	40

 

(4.1.3)

 

4.2.     Расчет быстродействия.

Быстродействие относится к динамическим характеристикам ИМС и характеризуется временем задержки распространения сигнала. Временная задержка - период времени с момента поступления сигнала на вход ИМС до времени его появления на выходе.

В схемах, содержащих несколько последовательно включенных ИМС, время задержки распространения сигнала определятся суммой задержки распространения по всем микросхемам (см. формула 4.2.1).

 

 (4.2.1)

где – суммарная задержка в распространении сигнала через n микросхем от входа первой к выходу последней (n-й).

– средняя задержка распространения сигнала для n-й микросхемы:

(4.2.2)

где – задержка распространения сигнала при переходе от уровня логической 1 к уровню логического 0;

– задержка распространения сигнала при переходе от уровня логического 0 к уровню логической 1.

Для ИМС со многими функционально неравнозначными входами и несколькими выходами время задержки распространения по различным входам неодинаковы. При разработки схем необходимо использовать цепи, создающие минимальные задержки.

Для оценки быстродействия следует выбрать цепь наибольшей длины и рассчитать её суммарную задержку .

Типы ИМС и их время задержки, составляющие самую длинную цепь в данном проекте, представлены в таблице 4.2.1.

Таблица 4.2.1

Типы ИМС и время задержки.

№	Элемент	Тип ИМС	Δtзд ,нс
1	D1	КР1533ЛН1	12
2	D2.1	КР1533ЛИ6	18
3	D5.1	К155ЛЕ3	18,5

С помощью формулы 4.2.1 определяется общее время задержки:

(4.2.3)

Заключение.   В данном курсовом проекте был разработан преобразователь двоичного кода в семисегментный. В ходе проектирования были получены такие навыки как: 1.   Выбор и обоснование принципов построения объекта (структурная схема); 2.   Разработка функциональных элементов и анализ их функционирования в соответствии с заданными условиями (функциональная схема); 3.   Выбор способа реализации функциональных элементов на реально существующих ИМС (принципиальная схема); 4.   Расчет технических показателей объекта. Спроектированное устройство преобразователя двоичного кода в семисегментный соответствует заданным условиям функционирования. Устройство состоит из простейших логических элементов, количество которых не высоко, потребляет мало мощности и имеет незначительное время задержки. Но данное устройство не является удобным, т.к. существуют микросхемы, которые могут производить аналогичные преобразования кодов и по своим характеристикам превосходят данное разработанное устройство.
Список литературы.

1.   Калабеков Б.А., Цифровые устройства и микропроцессорные системы: Учебник для техникумов связи. – М.: Горячая линия – Телеком, 2000. – 332 с.

2.   Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “Цифровая схемотехника” для студентов специальности 210100 “Управление и информатика в технических системах”. Составители: доцент, к.т.н. А.В. Запевалов, Ст. преподаватель Л.Ю. Запевалова. Сургут СурГУ 2000-34 с.

3.   Табарина Б.В. Интегральные микросхемы: справочник. – М.: Радио и связь, 1983. – 528 с.

4.   Лекции по цифровой схемотехнике.