- •Введение
- •1 Общие требования по выполнению курсового проекта
- •1.1 Цели и задачи курсового проекта
- •1.2 Организация курсового проектирования
- •1.3 Критерии готовности курсового проекта к защите
- •1.4 Защита курсового проекта студентом
- •1.5 Содержание и объем курсового проекта
- •1.6 Требования к оформлению пояснительной записки курсового проекта
- •1.7 Требования к оформлению блок-схемы алгоритма работы устройства
- •1.8 Требования к оформлению графической части курсового проекта
- •2 Курсовое проектирование
- •2.1 Внешний вид устройства
- •2.2 Последовательность работы устройства
- •2.3 Разработка схемы электрической функциональной
- •2.4 Обоснование выбора элементной базы
- •2.3.1 Элементы ттл-логики
- •2.3.2 Элементы кмоп-логики
- •2.3.3 Критерии выбора элементной базы
- •2.3.3 Содержание раздела пояснительной записки «Обоснование выбора элементной базы»
- •2.5 Обоснование схемотехнических решений и описание работы схемы электрической принципиальной
- •2.5.1 Схемотехнические решения отдельных модулей
- •2.5.2 Описание работы схемы электрической принципиальной
- •2.5.3 Типовые ситуации, возникшие при реализации конкретного блока и их решение
- •2.6 Расчетная часть
- •2.6.1 Расчет номиналов резисторов
- •2.6.2 Расчет мощности потребляемой устройством
- •2.6.3 Расчет среднего времени задержки распространения сигнала по схеме
- •Список использованных источников
2.6.2 Расчет мощности потребляемой устройством
Мощность, потребляемая устройством (РпотУ), складывается из мощностей, потребляемых всеми блоками устройства.
РпотУ = РпотБВВ + РпотОБ + РпотБИ + РпотБВЫВ + РпотБУ, |
(7) | |
где |
РпотБВВ - мощность потребляемая блоком ввода (БВВ); РпотОБ - мощность потребляемая операционным блоком (ОБ); РпотБИ - мощность потребляемая блоком индикации (БИ); РпотБВЫВ - мощность потребляемая блоком вывода (БВЫВ); РпотБУ - мощность потребляемая блоком управления (БУ). |
|
Mощность потребляемая конкретным блоком, состоит из суммы мощностей потребляемой всеми составными элементами блока (рассмотрим, например, блок индикации).
(8) | ||
где |
РпотБИ - мощность потребляемая блоком индикации (БИ); РпотИС – мощность, потребляемая конкретной интегральной схемой входящей в БИ; k – количество корпусов ИС входящих в БИ; РпотHL – мощность, потребляемая светоизлучающими диодами, входящими в БИ; n - количество светоизлучающих диодов входящих в БИ. |
|
Мощность, потребляемая конкретной ИС входящей в блок, определяется следующим образом:
РпотИС = m * РпотЭисп + n * РпотЭнисп, |
(9) | |
где |
РпотИС – мощность, потребляемая конкретной интегральной схемой блока; РпотЭисп - мощность, потребляемая используемыми элементами данной ИС; m – количество используемых элементов ИС; РпотЭнеис - мощность, потребляемая неиспользуемыми элементами данной ИС (к неиспользуемым элементам относятся элементы входящие в ИС, но не задействованными в схеме электрической принципиальной); n – количество неиспользуемых элементов ИС. |
|
РпотЭисп = N* (Рпот0 + Рпот1)/2, |
(10) | |
где |
Р0пот – мощность, потребляемая используемым элементом в состоянии логического 0 (определяется по справочной литературе); N – количество используемых элементов конкретной ИС; Р0пот – мощность, потребляемая одним используемым элементом ИС в состоянии логического 0 (определяется по справочной литературе). Р1пот – мощность, потребляемая одним используемым элементом ИС в состоянии логической 1 (определяется по справочной литературе). |
|
Если Рпот0 и Рпот1 в справочной литературе не указаны, а содержатся данные о токах потребления (I0пот и I1пот) элемента в состоянии логического 0 и логической 1, то расчет мощности потребляемой используемыми элементами ИС осуществляется по формуле 11:
РпотЭисп = N*(I0пот+I1пот)/2 * Uпит, |
(11) | |
где |
N – количество используемых элементов конкретной ИС; I0пот - ток потребляемый одним элементом ИС в состоянии логического 0 (определяется по справочной литературе); I1пот - ток потребляемый одним элементом ИС в состоянии логической 1 (определяется по справочной литературе); Uпит – напряжение питания. |
|
Мощность потребляемая неиспользуемыми элементами конкретной ИС определяется по формуле 12.
РпотЭнисп = K*Рпот мин |
(12) | |
где |
Рпот мин – минимальная мощность потребляемая одним элементом ИС в состоянии логического 0 или логической 1 (определяется по справочной литературе путем сравнения Р0пот с Р1пот); К – количество неиспользуемых элементов в данной ИС. |
|
Если Рпот0 и Рпот1 в справочной литературе не заданы, а содержатся данные о токах потребления (I0пот и I1пот), то расчет мощности потребляемой неиспользуемыми элементами конкретной ИС осуществляется по формуле 13:
РпотЭнеисп = К*Iпот мин* Uпит, |
(13) | |
где |
К – количество неиспользуемых элементов в данной ИС; Iпот мин – минимальный ток потребления одним элементом данной ИС в состоянии логического 0 или в состоянии логической 1 (определяется по справочной литературе путем сравнения I0пот и I1пот); Uпит – напряжение питания. |
|
Мощность, потребляемая светоизлучающими диодами (НL) определяется по формуле 14.
РпотНL = N*Iсв* Uсв, |
(14) | |
где |
N – количество одинаковых светоизлучающих диодов; Iсв – постоянный прямой ток светоизлучающего диода (определяется по справочной литературе путем сравнения I0пот и I1пот); Uсв – постоянное прямое напряжение светоизлучающего диода (определяется по справочной литературе). |
|
Для корректного расчета мощности потребляемой блоками устройства и всем устройством в целом рекомендуется составить таблицу вида 2.9.
Таблица 2.9 – Сводная таблица значений для расчета потребляемой мощности
№ пп |
Позиционные обозначения одинаковых ИС |
Кол-во ИС |
Кол-во элем. в корпусе |
Всего использ. элементов для расчета |
Всего неиспольз. элементов для расчета |
I0пот мА |
I1пот мА |
Iпот.ср мА |
РпотЭИСП мВт |
РпотЭНИСП мВт |
Блок ввода (БВВ) |
| |||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Операционный блок (ОБ) |
| |||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ИТОГО Рпотсх = _____________________________ |