دسته بندی | برق |
بازدید ها | 26 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 677 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 44 |
طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور
پیشگفتار :
گسترش صنعت الکترونیک در کشور و نیاز به نیروهای متخصص برای پیشبرد هر چه بهتر این صنعت لزوم آشنایی دانشجویان این رشته با کاربرد های علمی وفنی را ایجاب می کند .
کمبود کارکردهای عملی و تئوریک بودن اکثر دروس و مطالب دانشگاهی ، باعث تک بعدی شدن دانشجویان و ایجاد مشکلاتی در استفاده از مطالب خوانده شده برای پیشرفته کردن صنعت کشور شده است .
همانطوریکه تا امروز در کشورما و بسیاری از کشورهای در حال پیشرفت دیده شده ، فقط تحقیقات و یا تعمیرات برای پیشرفته شدن یک کشور کافی نیست و در کنار تمام این فعالیت ها نیاز به بخش ها و افرادی برای تبدیل تحقیقات انجام شده به کارکردهای عملی احساس می شود و این بخش ها به عنوان پلی برای اتصال دو بخش تحقیقات و تعمیرات شمرده میشوند .
در این راستا پروژه کارشناسی ـ به عنوان آخرین آزمون دورة کارشناسی دانشجو ـ می تواند در جمع بندی بخشی ( و نه تمام ) مطالب مطالعه شده در دورة چهار سالة کارشناسی مفید واقع شود .
بنابراین ارائه پروژه های عملی از طرف اساتید دانشگاهی و کمک به دانشجویان در انجام این پروژه ها ؛ می تواند این جمع بندی نهایی از مطالب و نحوة بکارگیری مطالب تئوری در بخش های عملی توسط دانشجو را تحقق بخشد و شاید دانشجو را بیش از پیش به بعد عملی رشتة خود علاقه مند سازد
با تشکر از زحمات استاد گرامی جناب آقای دکتر فتاح که در طول دورة کارشناسی و انجام پروژه های عملی همواره یاریگر دانشجویان بوده و هستند. و در طی این پروژه با رهنمودهای ارزندة خود ما را یاری کرده و ایرادها و کاستیهای کار را نادیده
آرشیلا تقیان – آرش ایزدی
نام دانشجویان: آرشیلا تقیان ـ آرش ایزدی
عنوان پروژه: طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور
مقطع تحصیلی: کارشناسی
استاد راهنما: آقای دکتر فتاح
گرایش: الکترونیک
دانشکده: مهندسی برق و کامپیوتر
دانشگاه: شهید بهشتی
تاریخ: فروردین 84
چکیده :
گزارشی که پیش روی دارید ؛ گزارش پروژة کارشناسی با موضوع طراحی و ساخت فانکشن ژنراتور است . که به منظور استفادة عملی از مطالب تئوری و نحوة ارتقاء دستگاههای آزمایشگاهی استفاده شده ، انتخاب شده است . این طراحی و ساخت به دو فرم کلی و کاملاً متفاوت- یکی از این دو فرم تکنولوژی استفاده شده درآی سی Max038 را به کار گرفته- انجام گرفته است .
ولی به دلیل محدودیت بازار ایران ، و موجود نبودن این آی سی در بازار ، طرح دومی بکمک گرفتن از قطعات پایة مورد استفاده در این آی سی صورت گرفته است .
ولی متأسفانه استفاده از قطعات جداگانه در مدار باعث پایین آمدن ماکزیمم فرکانس ، در خروجی امواج شده است.
کلمات کلیدی: Duty Cycle ـ Offset ـ آستابل ـ انتگرالگیر میلر
فهرست مطالب
چکیده ................................................................................................................. 4
کلمات کلیدی.......................................................................................................... 4
مقدمه ................................................................................................................. 6
فصل اول – فرم نهایی مدار با استفاده از آی سی های پایه و قطعات آنالوگ
1-1- مدار تولید موج مربعی با فرکانس و duty cycle متغیر ودامنة ثابت .................................... 15
1-2- مدار مبدل موج مربعی به مثلثی .......................................................................... 20
1-3- مدار مبدل موج مثلثی به سینوسی ......................................................................... 23
1-4- بخش تغییرات دامنه .......................................................................................... 25
فصل دوم – فرم نهایی با استفاده از آی سیMAX038 و قطعات آنالوگ
2-1- مشخصات آی سی ............................................................................................ 27
2-2- فرم نهایی و مقادیر قطعات اصلی .............................................................................. 31
فصل اول...........................................................................................................
شکل 1-1: طرح مدار با آپ آمپها و ترانزیستورها.................................................................
شکل 1-2: طرح بلوک دیاگرامی مدار.................................................................................
شکل 1-3: مدار آستابل با 555.......................................................................................
شکل 1-4: مدار برای بدست آوردن خروج مثلثی...................................................................
شکل 1-5: مدار برای بدست آوردن خروجی سینوسی..............................................................
شکل 1-6: خروجی بخش مبدل مثلثی به سینوسی....................................................................
شکل 1-7: بلوک دیاگرام بخشهای اصلی مدار........................................................................
شکل 1-8: بلوک دیاگرام تولید موج مربعی...........................................................................
شکل 1-9: مقادیر ارائه شده برای مدار آستابل با 555...............................................................
شکل 1-10: مقادیر ارائه شده برای مبدل مربعی به مثلثی............................................................
شکل 1-11: مقادیر ارائه شده برای مبدل مثلثی به سینوسی..........................................................
شکل 1-12: خروجی سینوسی ......................................................................................
شکل 1-13: مدار بخش تغییرات دامنه.................................................................................
شکل 1-14: شکل نهایی مدار ........................................................................................
شکل 2-1: فرم آیسی و پایهها.......................................................................................
شکل 2-2: نمودار بلوکی عملیاتی آیسی 8038......................................................................
شکل 2-3: فرم کلی مدار مولد شکل موج 8038...................................................................
شکل 2-4: خروجیهای آیسی Max038..........................................................................
شکل 2-5: شمای داخلی آیسی و المانهای مورد نیاز ...............................................................
شکل 2-6: شکل نمونه برای تولید موج سینوسی ....................................................................
مقدمه :
برای طراحی مدار فانکشن ژنراتور از مطالعه کتابهای تکنیک پالس و مرور شیوه تولید امواج مختلف شروع کردیم .
با مطالعة مدارهای پایه و شیوة تولید و کنترلی امواج مختلف به دنبال سادهتر کردن بخش های مختلف و یا استفاده از تکنولوژیهای مختلف برای بالا بردن سطح فرکانس امواج کاهش اعوجاج موجود در امواج خروجی ؛ با استفاده از جستجو در سایت های مختلف الکترونیک و محصولات کارخانه های مختلف ؛ تصمیم به استفاده از آی سی Max038 - تولید کارخانة ماکسیم – گرفتیم که در میان آی سی های موجود دارای بالاترین فرکانس و کمترین اعوجاج بود ویژگیهایی خاص داشت که در بخش دوم این فصل به طراحی مدار و بررسی این ویژگیها پرداخته شده است .
به دلیل عملی نبودن این مدار – موجود نبودن آی سی مربوط – سعی در طراحی مدار با استفاده از مدارهای پایه داشتیم که ساخت مدارنهایی با توجه به این طرح صورت گرفته است .
بنابراین به دلیل ساخت علمی این مدار بوسیلة فرم ساخت ، قطعات پایه ؛ این فرم در فصل اول و فرم ساخت با آی سی در فصل دوم بررسی خواهد شد .
مقدمات تولید امواج با استفاده از دو طرح مختلف :
دو طرحی که در ادامه بررسی می شوند ؛ می توانند به طور جداگانه در تولید امواج سه گانة سینوسی ، مثلثی و مربعی به کار گرفته شوند . توضیحات ارائه شده در این دو طرح ، فقط به منظور آشنایی با مطالب پایه و مرور روشهای تولید موج است و در طرح نهایی مدار پروژه از قوانین بنیادی تولید این امواج استفاده شده است .
1) طرح ارائه شده با آپ امپ ها و ترانزیستورها :
شکل (1-1)
مدار ما از سه بخش تقویت کننده، بافر و انتگرال گیر که با شماره های 1 ,2 , 3 مشخص شده اند تشکیل شده است . برای تحلیل مدار ودرک نحوة کارکرد آن ابتدا فرض می کنیم ، در لحظة اول آپ امپ شمارة 1 در حالت اشباع مثبت باشد . با در نظر گرفتن حالت اشباع مثبت آپ امپ 1 ؛ خروجی آن در مقدار تقریبی +Vcc خواهد بود که این باعث روشن شدن ترانزیستورپایینی و هدایت ولتاژ Um – به ورودی پایة مثبت آپ امپ 2 می شود .
آپ امپ 2 به عنوان یک بافر عمل کرده و ولتاژ Vm را به خروجی خود می برد باعث ایجاد جریان I1 در مقاومت R شده و شروع به شارژ خازن می کند .
شارژ خازن تا جایی ادامه می یابد که ولتاژ خروجی ما با مقدار ولتاژ برابر شود با رسیدن Vo به این مقدار آپ امپ 1 به حالت اشباع منفی رفته و ترانزیستور روشن به عوض خواهد شد ( ترانزیستور بالایی روشن شده ) و ولتاژ ایجاد شده باعث دشارژ خازن می شود و این امر تا جایی که ولتاژ خروجی به Vcc برسد ادامه پیدا می کند .
شارژ و دشارژ خازن باعث ایجاد موج مثلثی با دامنه ثابت بین می شود که به دلیل ثابت بودن جریان I1 و خطی بودن آن ؛ موج کاملاً مثلثی لست .
با توجه به توضیحات داده شده می بینیم که مدار در دو مقدار کار می کند که این دو مقدار در خروجی های مختلف متفاوت است . بناراین در خروجی آپ امپ 1 و یا ورودی و خروجی آپ امپ 2 بسته به دامنة موج مورد نظر ؛ موج مربعی خواهیم داشت ، تا بحال توانسته ایم با این مدار دوموج مربعی و مثلثی را بدست آوریم .
برای بدست آوردن موج سینوسی ؛با بافر کردن ، خروجی مثلثی آن را به یک مدار مبدل مثلثی به سینوسی می دهیم تا موج مثلثی بدست آوریم .
این مدار برای تولید موج ثابت ؛ مناسب است ، برای تغییرات دامنه با توجه به رابطة باید بتوانیم R1 و R2 را که تنها متغییرهای مفید هستند تغییر دهیم .
با بدست آوردن رابطة فرکانس مدار با مقاومت ها و ولتاژ های موجود : می بینیم که با تغییر مقاومت های R1 وR2 فرکانس ما نیز متغیر بوده و فرکانس با تغییرات دامنه تغییر خواهد کرد.
البته می توان به نسبت تغییرات را طوری انتخاب کرد که اثر تغییرات R1 وR2 از بین برود ولی جواب آخر ما مقدار دقیق نبوده و شکل موج ها واضح نخواهند بود . بنابراین با توجه به این ضعف مدار از طراحی به این شکل صرفنظر کرده و به طراحی مدار به فرم زیر پرداختیم .
(2 طراح ارائه شده با استفاده از آی سی 555 :
دسته بندی | برق |
بازدید ها | 26 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 208 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 70 |
طراحی و ساخت یک کارت صوت کامپیوتر
مقدمه
همراه با پیشرفت سیستمهای کامپیوتری و ظهور CPU های قویتر، باسهای ارتباطی اجزاء کامپیوتری نیز، دچار تغییر و تحول شدهاند. باس اولین کامپیوترهای IBM ، باس XT ی 8 بیتی بود. با ظهور CPU های 16 بیتی این باس جای خود را به باس AT یا ISA ی 16 بیتی با فرکانس کاری 8 مگاهرتز داد. ظهور CPU های 32 بیتی و کاربردهای سریع گرافیکی از یک طرف و مشکلات باس ISA از طرف دیگر، سازندگان کامپیوتر را بر آن داشت که به فکر ایجاد یک باس جدید و سریع باشند. بدین ترتیب باسهایی نظیر IBM Micro Channel و EISA معرفی شدند که 32 بیتی بودند. این باسها دارای سرعت بیشتری نسبت به ISA بودند و بسیاری از مشکلات آن را برطرف کرده بودند ولی باز دارای مشکلاتی بودند. مثلا IBM Micro Channel با ISA سازگار نبود و EISA دارای سازگاری الکترومغناطیسی خوبی نبود.
برای افزایش سرعت مخصوصا برای کارتهای گرافیکی یک روش این است که به جای اینکه کارتها از طریق اسلاتهای توسعه نظیر ISA به کامپیوتر وصل شوند بطور مستقیم به باس محلی کامپیوتر وصل گردند و بدین ترتیب چندین باس محلی بوجود آمد که از جمله مهمترین آنها میتوان به باس VESA یا VLBUS اشاره نمود. بوسیله این باس میتوان حداکثر 3 کارت را به باس محلی CPU وصل نمود.
با روی کار آمدن پردازنده پنتیوم و مشکلات موجود در گذرگاههای قبلی، شرکت اینتل به فکر طراحی یک باس استاندارد با سرعت و قدرت بالا افتاد. بدین ترتیب باس PCI معرفی گردید که برای دسترسی به اجزای جانبی با همان سرعت باس محلی طراحی شده است.
باس محلی CPU به دو باس به اسم front side bus و backside bus تقسیم شده است.باس backside یک کانال سریع و مستقیم بین CPU و حافظه کش (مرتبه دوم) را فراهم میکند.باس frontside از یک طرف حافظه سیستم را از طریق کنترلر حافظه به CPU وصل میکند و از طرف دیگر باسهای کامپیوتر نظیر PCI ، ISA و … را به CPU و حافظه سیستم وصل مینماید.در واقع این کار باعث گردیده است که وقتی CPU با حافظه کش کار میکند، وسایل جانبی دیگر بتوانند به حافظه سیستم دسترسی پیدا کنند.
در این پروژه سعی شده باس ISA به طور کامل مورد بررسی قرار گیرد که به ترتیب مطالب فصول 1و 2 را تشکیل می دهند. در این فصول به طور مفصل مشخصات الکترونیکی این باسها و نحوه ارتباط آنها با CPU بیان شده . امید که این پروژه بتواند در تفهیم مطالب مذکور مفید فایده قرار گیرد.
باس ISA (Industry Standard Arehitecture)
باس ISA که برخی به آن باس AT نیز میگویند دارای مشخصات زیر میباشد:
1- 16 بیت باس دیتا
2- 24 بیت باس آدرس
3- 11 خط وقفه IRQ2-ERQ7)، IRQ14-IRQ15،IRQ10-IRQ12)
4- 7 کانال DMA
5- ماکزیمم فرکانس باس برابر 33/8 مگاهرتز
6- سیکلهای باس بدون Wait state را حمایت میکند
7- حمایت از masterهای alternate
8- انتقال داده به صورت سنکرون است و Muster هیچ سرکشی از Slave به عمل نمیآورد. بلکه Master و Slave خود را با کلاک سیستم سنکرون میکنند. ماکزیمم انتقال داده برابر است با :
8/33MHZ *
محدودیتهای ISA
1- باس دیتای آن 16 بیتی است و نمیتواند باس دیتای 32 و 64 بیتی پردازندههای پنتیوم را حمایت کند.
2- باس آدرس آن 24 بیتی است و میتواند MB16 حافظه را آدرس کند و قادر نیست باس آدرس 32 بیتی (GB4) پردازندههای پنتیوم را حمایت کند.
3- شیارهای گسترش باس ISA بزرگ بوده و علاوه بر اینکه جای زیادی را میگیرد به دلیل افزایش اثرات فازی و القایی فرکانس باس به 33/8 مگاهرتز محدود میگردد. یعنی CPU که با فرکانسهای بالا نظیر 50 مگاهرتز کار میکند هنگام کار با ISA با نرخ 33/58 مگاهرتز تبادل داده میکند. به علت کم بودن پایههای زمین اثرات تابش فرکانس رادیویی و اثرات Crosstalk کاهش نیافته و ISA از نظر اجرایی دچار مشکل میگردد.
4- چون وقفهها (IRQها) حساس به لبهاند، به هر یک فقط یک وسیله میتواند اختصاص پیدا کند. و دو یا چند وسیله نمیتوانند از یک پایه وقفه مشترک استفاده نماید. در سیستمهای فرکانس بالا، وقفه حساس به لبه، به دلیل نویز در ورودی IRQ، امکان فعال شدن غلط وجود دارد.
5- در کامپیوترهای قدیمی PC/XT 4 کانال DMA 8 بیتی وجود داشت که کانال 0 برای Refresh حافظههای DRAM بکار میرود. کانالهای 3-1 بعنوان DMA برای انتقال داده بکار میروند.
در کامپیوترهای جدید PC/AT، کانال 0 وظیفه Refresh حافظههای DRAM را بر عهده ندارد و بجای آن یک مدار Refresh این کار را انجام میدهد. بنابراین کانال 0 نیز میتواند مانند بقیه کانالها برای انتقال داده استفاده شود. در کامپیوترهای PC/AT، 3 کانال DMA، 16 بیتی اضافه شده است. پس در مجموع 7 کانال DAM وجود دارد که کانالهای 5 الی 3، 8 بیتی و کانالهای 4 الی 7، 16 بیتی هستند. مشکلی که وجود دارد انستکه کانالهای DMA 16 بیتی تنها قادر به انتقال داده از آدرسهای زوج هستند ولی DOS داده را از آدرس فرد یا زوج به حافظه RAM منتقل مینماید و با این کار سازگار نیست. بنابراین عملیات انتقال بجای DMA از طریق CPU انجام میگیرد.
سیگنالهای گذرگاه ISA :
خطوط آدرس A0-A19
A0-A19 (که به آن SA0-SA19 نیز میگویند) جهت دستیابی به حافظه و I/Oها مورد استفاده قرار میگیرند. چون سرعت CPU زیاد است و ممکن است چپهای جانبی با این سرعت کار نکنند و قبل از برداشتن آدرس توسط وسایل جانبی آدرس نامعتبر گردد. بنابراین آدرس را latch میکنیم (مثلاً توسط 74373). این کار توسط سیگنال ALE انجام میگیرد. تراشه Latch توسط لبه بالا رونده ALE فعال میشود و خطوط آدرس در لبه پایین رونده ALE در داخل Latch قرار میگیرند. این کار در درون PC انجام میشود و خطوط فوق که در Slot موجود میباشند Latch شده هستند و در طول سیکل خواندن یا نوشتن ثابت میمانند.
ALE
Address Lnvalid Time to latch Address Valid
شکل(1-1)
برای وسایل I/O فقط پایههای A0-A15 استفاده میشود و خطوط وزن بالا برای کار با حافظه میباشند.
: (Address Latch Enable) ALE
این سیگنال برای ایجاد اطلاعات زمانی برای latch کردن آدرس بکار میرود. لبه بالارونده این سیگنال وجود آدرس معتبر را روی پایههای A0-A19 نشان میدهد. لبه پایینرونده، ALE را میتوان برای latch کردن آدرسهای دریافتی از ریزپردازنده بکار برد. آدرس روی خطوط آدرس از لبه پایینرونده این سیگنال تا آخر سیکل باس معتبر است.
دسته بندی | برق |
بازدید ها | 18 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 149 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 44 |
اصولا عمل یا حاصل مقایسه یک کمیت مفروض با یک استاندارد از پیش تعیین شده را ، اندازه گیری می نامیم. برای این که نتیجه عمل اندازه گیری که با اعداد بیان می شود، معنی داشته باشد، باید اولا استانداردی که برای مقایسه به کار می رود، دقیقا معلوم ومورد قبول عام واقع شده باشد. ثانیا روش استفاده شده برای این مقایسه باید قابل تکرار بوده و قادر به امتحان کردن دستگاه اندازه گیری باشیم به عبارت دیگر دستگاه به کار رفته و روش اندازه گیری باید موجه باشد.
هر دستگاه اندازه گیری دارای ویژگی ها و محدودیت های خاص خود است و برای انتخاب دستگاه اندازه گیری باید کلیه جوانب در نظر گرفته شود و با توجه به و یژگی های مورد نیاز و قیمت دستگاه اندازه گیری بهترین انتخاب انجام شود.
فهرست مطالب
فصل اول
اندازه گیری فرکانس
ویژگی های دستگاه اندازه گیری
کالیبراسیون(برسنجیدن)
تنظیم دستگاه اندازه گیری
قسمت های مختلف دستگاه های اندازه گیری
اندازه گیری فرکانس
تقسیم بندی باندها وفرکانس ها
فرکانس مترها و مدارات ارائه شده برای آن
فرکانس متر های آنالوگ
دیودهایPIN
فرکانس متر های دیجیتال
فصل دوم
پیش تقسیم کننده و شکل دهنده ی سیگنال
بخش تقسیم کننده ی فرکانس
معرفی تقسیم کننده SP8704
محدودیت ها
قسمت تقویت و شکل دهی سیگنال
فصل سوم
کنترل و شمارش تعداد پالس ها
کلاک سیستم
توزیع کلاک سیستم
کلاک واحد پردازش مرکزی
کلاک واحد های ورودی خروجی
کلاک حافظه
کلاک غیر همزمان تایمر
کلاک واحد آنالوگ به دیجیتال
منابع کلاک سیستم
اسیلاتور کریستالی
اسیلاتور کریستالی فرکانس پایین
اسیلاتورRC خارجی
اسیلاتورRC کالیبره شده داخلی
کلاک خارجی
اسیلاتور تایمر/ کانتر
تایمر / کانتر ها
تایمر / کانتر یک
معرفی تایمر / کانتریک
پیکره بندی تایمر/کانتر یک در حالت کانتر
تایمر/کانتر دو
معرفی تایمر/کانتر دو
پیکره بندی تایمر/ کانتر دو در حالت تایمر
نمایش اطلاعات
پیکره بندی و ارتباط LCDبا میکروکنترلر AVR
اتصال LCDبه پورت Aمیکرو
فصل چهارم
تشریح عملی پروژه
تعیین عملکرد دستگاه
قسمت تقسیم و شکل دهی سیگنال ورودی
شمارش پالس ها و کنترل مدار
نرم افزار پروژه
برنامه
مراجع