5 Расчётная часть

5.1 Расчёт сопротивлений

1.Сопротивления R2, R4, R5, R8, R9, R12 подключены ко входам триггеров DD38.1, DD38.2, DD40.1, DD40.2, DD42.1, DD42.2, по которым эти триггера переключаются в единичное состояние. Следовательно:

R2=R4=R5= R8= R9= R12=125кОм.

Из ряда Е24 выбираем резисторы С2-6-0, 125 - 130кОм±5.

2. Рассчитаем токоограничивающие сопротивления R1, R3, R6, R7, R10, R11, R13 в цепях светодиодов.

,

где – падение напряжения на резисторе;

I – постоянный прямой ток светодиода.

,

где – напряжение питания;

– постоянное прямое напряжение светодиода.

Данные для расчетов берем из таблицы 3.6. Тогда:

R1=R3=R6=R7=R10=R11= R13= 300 Ом.

Из ряда Е24 выбираем 7 резисторов С2-6-0, 300 Ом±5%.

5.2 Расчёт потребляемой мощности

Далее проведём расчёт мощности, потребляемой схемой. Она складывается из мощностей, потребляемых всеми устройствами, включёнными в схему. В таблице 5.1 показано количество корпусов, задействованных в схеме и оставшихся свободными.

Таблица 5.1 – Сводная таблица количества корпусов и имеющихся в них элементов

№ пп	Тип микросхемы	Позиционное обозначение	Кол-во элементов в корпусе	Общее кол-во задействован-ных	Общее кол-во не задействован- ных
1	К155ЛЛ1	DD21	4	1	3
2	К155ЛЕ1	DD31, DD39	4	5	3
3	К155ЛП5	DD24- DD28	4	17	3
4	К155ЛА3	DD37, DD41	4	7	1
5	К155ЛН2	DD1, DD6, DD8, DD10, DD12, DD34	6	38	4
6	К155ТМ2	DD18, DD30, DD36, DD38, DD40, DD42	2	12	0
7	К155ИР1	DD14-DD17, DD22, DD23	1	6	0
8	К134СП1	DD19, DD20	1	2	0
9	К155ИЕ4	DD29	1	1	0
10	К155КП7	DD32, DD35	1	2	0
11	К1533КП17	DD7, DD9, DD11, DD13, DD33	1	5	0
12	К1113ПВ1	DD2-DD5	1	4	0

1. Рассчитаем мощность для элементов, задействованных в схеме. Мощность, потребляемая элементами в схеме, рассчитывается по следующей формуле:

,

где – напряжение питания;

– значение тока потребления 0;

– значение тока потребления 1.

Данные для расчета берем из таблицы 3.5

Используя данные таблицы 5.1, рассчитаем мощность, потребляемую элементами, задействованными в схеме:

= + 2* + 17* +7* + 38* + 12* + 6* + 2* + +2* +5* +4* = + 2* + 17* + 7 * + 38* + 12* + 6* + 2* + + 2* + 5* + 4* = 10385≈ 10,4Вт

2. Рассчитаем мощность для элементов, не задействованных в схеме. Для этого необходимо поставить неиспользуемые элементы в состояние минимальной мощности. Мощность, потребляемая элементами в схеме, рассчитывается по следующей формуле:

,

где – напряжение питания;

– минимальное значение тока 0 или 1.

Данные для расчета берем из таблицы 3.5

Используя данные таблицы 5.1, рассчитаем мощность, потребляемую элементами, не задействованными в схеме:

=3* + 3* + 3* + +4* = 330 мВт + 240 мВт + 750мВт+ 40 мВт+300мВт =1660мВт = 1,66 Вт

Р_пот(устройства)= + =10,4Вт+1,66Вт ≈ 12,06Вт

Для корректной и рациональной работы устройства необходимо решить проблему неиспользованных элементов. Для этого требуется чтобы была минимальная потребляемая мощность неиспользованных элементов. У всех элементов микросхем минимальной является мощность при минимальном токе потребления. Из таблицы 3.5 видно, что у всех элементов минимальным ток потребления будет при напряжении уровня единицы. Поэтому для корректной и рациональной работы устройства на входы всех не использованных элементов подаем напряжение уровня единицы.