Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Принципиальная схема игрового автомата "Красный или Зеленый?".
Так условно можно назвать игровой автомат, схема которая приведена на рис 1
Устройство состоит из генератора прямоугольных импульсов
(мультивибратора) на логических элементах DD1.1, DD1.2, счетного JK-триггера DD2 и транзисторов VT1, VT2 с лампами накаливания HL1, HL2 в коллекторных цепях.
При отжатой кнопке SB1 генератор вырабатывает импульсы, частота следованиям которых определяется в основном конденсатором C1.
Его емкость может быть в пределах 1000пФ, 1мкФ. Импульсы поступает на вход С IK-триггер DD2 и во время своих спадов изменяются его состояния на противоположное. Таким образом, триггер осуществляет деление частоты на 2.
В промежутки времени, когда на прямом выходе триггера(вывода8) появляется напряжение уровня логической 1, открывается транзистор VT1 и загорается лампа HL1. Транзистор VT2 в это время закрыт, поскольку на его базе-уровне логического 0. При напряжении логической 1 на инверсном выходе(вывода 6) триггер этот транзистор открывается и загорается лампа HL2 в его коллекторной цепи. Транзистор же VT1 в это время закрывается, и лампа HL1 гаснет. И так при каждом периоде импульсов генератора.
Для указанной на схеме емкости конденсатора частота открывания транзисторов не менее 1кГц(частота следования импульсов генератора, следовательно равна 2кГц). Поэтому нити накала обеих ламп светятся тускло. Но при нажатии на кнопку SB1 и закорачивании конденсатора С1 генерации срывается. При этом одна из ламп совсем гаснет, а другая, наоборот, светится ярче.
Источником питания устройства могут быть выпрямитель, батарея 3336Л или три-четыре343, соединенные последовательно.
Функцию электронных ключей могут также выполнять маломощный p-n-p-транзисторы серий МП39-МП42, ГТ308, но в этом случае заземляют их коллекторы, а эмиттеры соединяют с положительным полюсом источник.
Вместо IK-триггера К155ТВ1 можно заменить D-триггером КТ155ТМ2, только его вход D соединяют с инверсным выходом(вывод6 с выводом 2). Вместо микросхемы К155ЛА3 можно использовать микросхемы этой же серии: ЛА1, ЛА4, ЛН2.
Ход работы:
1)В литературе «Кружок радиоэлектроники» нами была выбрана Принципиальная схема игрового автомата "Красный или Зеленый?".
2)Подобрали значения элементов в схеме игровой автомат на программе Electronics Workbench.
3)В это программе мы подбирали нужные нам элементы.
4)Приступили к пайке схемы на практике
В схеме присутствуют элементы:
1)Dтриггер
2)Резисторы разных мощностей таких как:100Ohm, 1.5kOhm, 1kOhm
3)Ключ
4)Лампочки 2шт
5)Транзистор:0,068
6)Элементы-не-
7) Элемент –не-155ЛА3
Назначение D триггера
Триггер (триггерная система) — класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов.
D-триггер, также как и другие типы триггеров имеют два устойчивых состояния. D-триггеры имеет в своем составе два входа: информационный — D и вход синхронизации C, т.е. D-триггер всегда синхронный Асинхронных D-триггеров не существует.
Принцип работы D-триггера заключается в том, что при поступлении синхросигнала в триггер записывается значение, которое в этот момент установлено на информационном входе D. В другое время (при отсутствии синхросигнала) изменение значений на входе D никакого воздействия на состояние триггера не оказывает. D-триггер, как и RS-триггер так же может быть реализован на логических элементах. Для реализации понадобится всего 1 микросхема К155ЛА3 (самая популярная отечественная логическая микросхема, содержащая в себе 4 элемента 2И-НЕ). В популярной отечественной серии 155 D-триггер представлен микросхемой К155ТМ2. Она содержит два независимых D-триггера с входами сброса и установки, R и S соответственно.
Микросхема К155ЛА3!
. Использование микросхемы к155ла3.
Внешний вид и конструктивное исполнение
Базовым элементом 155-й серии считается микросхема К155ЛА3. Она представляет собой пластмассовый корпус с 14-ю выводами, на верхней стороне которого нанесена маркировка и ключ, обозначающий первый вывод микросхемы.
Ключ представляет собой небольшую круглую метку. Если смотреть на микросхему сверху (со стороны корпуса), то отсчет выводов следует вести против часовой стрелки, а если снизу, то по часовой стрелке.
Чертеж корпуса микросхемы показан на рисунке 1. Такой корпус называется DIP-14, что в переводе с английского означает пластмассовый корпус с двухрядным расположением выводов. Многие микросхемы имеют большее число выводов и поэтому корпуса могут быть DIP-16, DIP-20, DIP-24 и даже DIP-40.
Что содержится в этом корпусе:
В корпусе DIP-14 микросхемы К155ЛА3 содержится 4 независимых друг от друга элемента 2И-НЕ. Единственное, что их объединяет это лишь общие выводы питания: 14-й вывод микросхемы это + источника питания, а вывод 7 – отрицательный полюс источника.
Чтобы не загромождать схемы лишними элементами, линии питания, как правило, не показываются. Не делается это еще и потому, что каждый из четырех элементов 2И-НЕ может находиться в разных местах схемы. Обычно на схемах просто пишут: «+5В подвести к выводам 14 DD1, DD2, DD3…DDN. -5В подвести к выводам 07 DD1, DD2, DD3…DDN.». отдельно расположенные элементы обозначаются как DD1.1, DD1.2, DD1.3, DD1.4. На рисунке 2 показано, что микросхема К155ЛА3 состоит из четырех элементов 2И-НЕ. Как уже говорилось во второй части статьи слева расположены входные выводы, справа – выходы.
Зарубежным аналогом К155ЛА3 является микросхема SN7400 и ее смело можно использовать для всех описанных ниже экспериментов. Если сказать точнее, то вся серия микросхем К155 является аналогом зарубежной серии SN74, поэтому продавцы на радиорынках предлагают именно ее.
Рисунок 2. Цоколевка микросхемы К155ЛА3.
Внутреннее устройство элемента 2И-НЕ:
Резисторы
Резистор (англ. resistor, от лат. resisto-сопротивляюсь)- элемент, основным свойством которого является перевод электрической энергии в тепловую. Идеальный резистор- безынерционный линейный элемент, основным параметром которого является сопротивление R, которое согласно закону Ома: u(t)=R*i(t) представляет собой коэффициент пропорциональности между током, протекающим через резистор, и возникающем на резисторе напряжением U.
Классификация и конструкции резисторов:
По назначению дискретные резисторы делят на резисторы общего назначения, прецизионные, высокочастотные, высоковольтные, высокоомные и специальные. По постоянству значения сопротивления резисторы подразделяют на постоянные, переменные и специальные. Постоянные резисторы имеют фиксированную величину сопротивления, у переменных резисторов предусмотрена возможность изменения сопротивления в процессе эксплуатации, сопротивление специальных резисторов изменяется под действием внешних факторов: протекающего тока или приложенного напряжения (варисторы), температуры (терморезисторы), освещения (фоторезисторы) и т. д.
По виду токопроводящего элемента различают проволочные и непроволочные резисторы. По эксплуатационным характеристикам дискретные резисторы делят на термостойкие, влагостойкие, вибро- и ударопрочные, высоконадежные и т. д.
Основным элементом конструкции постоянного резистора является резистивный элемент, который может быть либо пленочным, либо объемным. Величина объемного сопротивления материала определяется количеством свободных носителей заряда в материале, температурой, напряженностью поля и т. д. и выражается известным соотношением
(2.1)
где ρ — удельное электрическое сопротивление материала;
l — длина резистивного слоя;
S — площадь поперечного сечения резистивного слоя.
В чистых металлах всегда имеется большое количество свободных электронов, поэтому они имеют малое ρ и для изготовления резисторов не применяются. Для изготовления проволочных резисторов применяют сплавы никеля, хрома и т. д., имеющие большое ρ.
Для расчета сопротивления тонких пленок пользуются понятием удельного поверхностного сопротивления ρs под которым понимают сопротивление тонкой пленки, имеющей в плане форму квадрата. Величина ρs связана с величиной ρ и легко может быть получена из (2.1), если принять в ней S = δw где w — ширина резистивной пленки. δ — толщина резистивной пленки.
Где - удельное поверхностное сопротивление, зависящее от толщины пленки δ. Если l=w, то R=ρS, причем значение сопротивления не зависит от размеров сторон квадрата.
На рис. 2.1 представлено устройство пленочного резистора. На диэлектрическое цилиндрическое основание 1 нанесена резистивная пленка 2. На торцы цилиндра надеты контактные колпачки 3 из проводящего материала с припаянными к ним выводами 4. Для защиты резистивной пленки от воздействия внешних факторов резистор покрывают защитной пленкой 5.
Сопротивление такого резистора определяется соотношением
(2.3)
где l — длина резистора (расстояние между контактными колпачками); D — диаметр цилиндрического стержня.
Такая конструкция резистора обеспечивает получение сравнительно небольших сопротивлений (сотни Ом). Для увеличения сопротивления резистивную пленку 2 наносят на поверхность керамического цилиндра 1 в виде спирали (рис. 2.2).
Сопротивление такого резистора определяется соотношением
(2.4)
где t — шаг спирали;
α — ширина канавки (расстояние между соседними витками спирали);
- число витков спирали.
На рис. 2.3 показана конструкция объемного резистора, представляющего собой стержень 1 из токопроводящей композиции круглого или прямоугольного сечения с запрессованными проволочными выводами 2. Снаружи стержень защищен стеклоэмалевой или стеклокерамической оболочкой 3. Сопротивление такого резистора определяется соотношением (2.1).
Постоянный проволочный резистор представляет собой изоляционный каркас, на который намотана проволока с высоким удельным электрическим сопротивлением. Снаружи резистор покрывают термостойкой эмалью, опрессовывают пластмассой или герметизируют металлическим корпусом, закрываемым с торцов керамическими шайбами.
Выбор типа для конкретной схемы производится с учетом условий работы и определяется параметрами резисторов. Резистор нельзя рассматривать как элемент, обладающий только активным сопротивлением, определяемым его резистивным элементом. Помимо сопротивления резистивного элемента он имеет емкость, индуктивность и дополнительные паразитные сопротивления. Эквивалентная схема постоянного резистора представлена на рис. 2.7.
На схеме RR— сопротивление резистивного элемента, Rиз — сопротивление изоляции, определяемое свойством защитного покрытия и основания, Rк — сопротивление контактов, LR — эквивалентная индуктивность резистивного слоя и выводов резистора, СR — эквивалентная емкость резистора, Ск1 и Ск2 — емкости выводов. Активное сопротивление резистора определяется соотношением
(2.5)
Сопротивление Rк имеет существенное значение только для низкоомных резисторов. Сопротивление Rиз практически влияет на общее сопротивление только высокоомных резисторов. Реактивные элементы определяют частотные свойства резистора. Из-за их наличия сопротивление резистора на высоких частотах становится комплексным. Относительная частотная погрешность определяется соотношением
(2.6)
где Z — комплексное сопротивление резистора на частоте ω.
На практике, как правило, величины L и С неизвестны. Поэтому для некоторых типов резисторов указывают значение обобщенной постоянной времени τmах, которая связана с относительной частотной погрешностью сопротивления приближенным уравнением:
(2.7)
Частотные свойства непроволочных резисторов значительно лучше, чем проволочных.