Конструктивное исполнение исполнительного устройства (ИУ).

 ИУ имеет настольное оформление. Размещено в монтажном корпусе, имеющем две панели. На передней панели устройства размещен индикатор сети и разъем DIP-8 для соединения с макетной платой, вставленной в слот компьютера. На задней панели расположены – сетевой шнур, гнездо предохранителя и десятиштырьковый разъем, для соединения с интерфейсом дистанционного управления, находящегося в передатчике. ИУ размещено на печатной плате с двусторонним монтажом. На плате размещены: источник питания, с двумя выходными напряжениями; блок реле и блок оптронов. Плата крепится к монтажному корпусу с помощью трех болтов. Оптроны на плате установлены в разъемах под микросхемы (на 6 ножек). Остальные элементы крепятся непосредственно к плате. Так как суммарная потребляемая мощность всех приборов ИУ невелика, то устройство не нуждается в принудительном охлаждении. В приборе используется керамический предохранитель 1А, что является обязательным атрибутом в любой силовой части электронного прибора. Если не предусмотреть такую возможность, то пробой конденсатора источника питания приведет к выходу из строя трансформатора.

5.2. Конструктивное оформление устройства сопряжения.

Устройство сопряжения выполнено на макетной плате, которая вставляется в стандартный слот компьютера IBM PC. Устройство управления размещается на макетной плате, которая вставляется в слот расширения PC. В качестве элементов макетной платы используем микросхемы серии КР1533. Это маломощные быстродействующие интегральные микросхемы, предназначенные для организации высокоскоростного обмена и обработки информации, временного и электрического согласования сигналов в вычислительных системах. Микросхемы серии КР1533 по сравнению с известными сериями логических ТТЛ микросхем обладают минимальным значением произведения быстродействия на рассеиваемую мощность. Зарубежный аналог- серия SN74ALSxxxx фирмы Texas Instruments (США). Микросхемы изготавливаются по усовершенствованной эпитаксиально – планарной технологии с диодами Шотки.На плате расположены цепочки гнезд, в них впаяны разъемы под микросхемы. Все соединения выполнены монтажным проводом. Такой способ изготовления обеспечивает быстрый и точный монтаж, особенно все эти преимущества ощутимы, если изготавливается всего одна или две платы, при большем количестве рациональнее использовать печатные платы. С внешней торцевой стороны платы располагается разъем DIP-8, для соединения с исполнительным устройством. Питание платы осуществляется от источника питания компьютера.

Особенности питания макетной платы. Обычно источники питания способны выдавать на платы установленные в слоты расширения 4А. Если во все слоты системной шины вставить специализированные платы, то ток потребляемый одной шиной соответственно уменьшится в n-количество раз, где n- количество плат. Поскольку у цифровых систем потребность в мощности изменяется в очень широких пределах и часто зависит от особенностей операции, выполняющейся за очень короткое время, в цепях питания следует вводить конденсаторную развязку, для удовлетворения краткосрочных потребностей в такой мощности. Благодаря этому мгновенная мощность необходимой величины не должна будет поступать непосредственно от системного источника питания. Для компенсации значительных по амплитуде низкочастотных колебаний мощности используются монолитные конденсаторы емкостью от 10 до 50 мкФ. Введение конденсаторной развязки в шину питания с напряжением +5В имеет исключительно большое значение, поскольку в стандартных конфигурациях именно от этой шины будет, потребляться наибольший ток. В случае работы на высоких частотах и при меньшей переходной мощности следует использовать керамические конденсаторы с номиналами 10-100 нФ. Эти конденсаторы обычно включаются между земляным выводом и выводом питания таких схем с большими переходными характеристиками, как ТТЛ ИС, шинные формирователи и приемопередатчики, БИС и приборы с высокой скоростью переключения.

Нагрузочная и управляющая способность системной шины. При подключении устройства к системной шине необходимо учитывать ее нагрузочную и управляющую способность. Что касается выходных сигналов шины, то шинный формирователь должен обеспечивать ток, достаточный для управления системой пользователя. В случае входных сигналов шины подключаемая к ней система пользователя должна обладать способностью, управлять системной шиной.

Как правило, нужно производить расчет нагрузки, чтобы получить ее точное значение для конкретного устройства. На практике, однако, для этого пользуются несколькими полезными эмпирическими правилами.

1. Нельзя подключать n-канальные МОП БИС непосредственно к системной шине. В типичном случае эти ИС обладают малой нагрузочной способностью и не выдерживают воздействия отрицательных выбросов, которые могут появляться на шине.

2. Не следует нагружать никакую сигнальную линию более чем двумя ТТЛ БИС.

3. Нельзя делать сигнальные линии шины на макетной плате чрезмерно длинными, так как при этом в их эквивалентную нагрузку будет вводиться избыточная емкостная составляющая, что приведет к искажению шинных сигналов и их запаздыванию. Следовательно, вблизи шинных соединителей необходимо устанавливать схемы сигнальных буферов.