Cхема электрическая принципиальная блока ТУ-16. Назначение, принцип действия

Блок ТУ16 состоит из следующих функциональных уз- лов: управляющего процессора со схемой сброса, кварцевым резо- натором и контрольным индикатором; стабилизатора напряжения; матрицы гальванически изолированных ключей; линейного приемо-передатчика. Рассмотрим функционирование каждого блока отдельно.

Стабилизатор питания служит для стабилизации входного напряжения, защиты элементов блока от его перепадов. Можно выделить несколько ступеней стабилизации и защиты. Первая ступень собрана на элементах VD1, VS1, R1,VT1 и предназначена для защиты по напряжению «сверху». Диод VD1 предназначен для защиты от переполю- совки питания. Стабилитрон VS1 и резистор R1 представляют собой нели- нейный делитель напряжения, предназначенный для управления транзи- стором VT1. Принцип защиты основан на вольтамперной характеристике стабилитрона. При превышении входным напряжением значения 40В про- исходит открытие стабилитрона, а в последствии и транзистора. При этом входное сопротивление блока ТУ16 по питанию резко уменьшается, и из- лишки напряжения выделяются на резисторах R2, R3. Этот каскад ограни- чивает напряжение, подаваемое на линейный стабилизатор на уровне 40 Вольт.

Вторая ступень собрана на элементах R4, VS3, VT5, C1 и также предназначена для защиты по напряжению «сверху». Конденсатор C1 вы- полняет функцию фильтра. На резисторе R4 и стабилитроне VS3 собран нелинейный делитель напряжения, при этом напряжение на VS3 ограничи- вается на уровне 5,6В. При превышении входным напряжением макси- мального значения напряжение на стабилитроне резко падает и происхо- дит закрытие транзистора VT5, следовательно, разрывается дальнейшая цепь питания. Третья ступень стабилизации собрана на элементах R10, VS6, R11, VT8, VT9 но служит, в отличии от первых двух, для ограничения по на- пряжению «снизу». На резисторе R10 и стабилитроне VS6 собран нели- нейный делитель напряжения. Для открытия транзистора VT8 необходимо, чтобы потенциал базы превысил некоторое пороговое значение, что воз- можно только при протекании тока через резистор R10, в то же время про- текание тока возможно только при открытии стабилитрона, для чего на- пряжение на нем должно быть выше напряжения стабилизации. Открытие транзистора VT8 в свою очередь приводит к открытию более мощного транзистора VT9, при этом на выходе появляется стабилизированное на- пряжение питания. Резистор R11 предназначен для задания рабочей точки транзисторов. Для фильтрации напряжения на выходе установлена пара конденса- торов C2, C3.

Линейный приѐмо-передатчик предназначен для организации по- следовательного обмена данными с платой Ц32 (рисунок 3.4.5). Считыва- ние и передача данных осуществляется процессором, а линейный приѐмо- передатчик выполняет функцию согласования уровней сигнала платы Ц32 с уровнями сигнала на процессоре, а также является гальваническим изо- лятором. Приѐмо-передатчик выполнен на элементах DA1, DA2, VD2, VD3, VD4, VS2, VT4, R5, R6, R7 и резисторов на резисторной плате R1 и R2. принцип работы схемы уже был частично рассмотрен в разделе «Передача информации платой Ц32 блокам ТУ16/ТС32» Первый канал оптрона DA1 выполняет функцию приема синхротак- тов, второй - приема данных. Первый канал оптрона DA2 включает (выключает) шлейф обмена данными. Схема сброса предназначена для блокировки работы процессора при переходном процессе в момент включения питания, пока питающее напряжение не достигло уровня 3 В. Схема (рисунок 3.4.6) собрана на эле- ментах R15, R17, VS7 и VT12. На резисторе R15 и стабилитроне VS7 соб- ран нелинейный делитель напряжения. Для открытия транзистора VT12 необходимо, чтобы потенциал базы превысил некоторое пороговое значе-ние, что возможно только при протекании тока через резистор R15, в то же время протекание тока возможно только при открытии стабилитрона, для чего напряжение на нем должно быть выше напряжения стабилизации. Открытие транзистора VT12 в свою очередь приводит к запуску процессо- ра. Кварцевый резонатор предназначен для стабилизации тактовой частоты процессора (рисунок 3.4.6), собран на кварце ZQ1 частотой 4 МГц, конденсаторах C4, C5 и резисторе R23. Контрольный индикатор предназначен для визуального контроля работы блока (рисунок 3.4.6), состоит из светодиода VD5 и резистора R12. При включении питания блока индикатор зажигается на 5 секунд, а затем гаснет на 1 секунду, что свидетельствует о корректности работы задающе- го генератора, после чего запускается программа тестирования. Если все тесты проходят удачно, то идѐт попытка войти в связь с устройством сопряжения Ц32 и, если связь установлена, индикатор дол- жен зажигаться на 25 миллисекунд через каждые 175 миллисекунд. В случае, когда связь установить не удаѐтся, индикатор будет гореть около одной секунды, затем погаснет на одну секунду и далее индикация повторится как при включении питания. Если один из диагностических тестов не проходит, то индикатор загорится и погаснет от двух до пяти раз (секунду горит, секунду не горит) и затем индикация повторится как при включении питания. Количество раз, на которое загорится индикатор, интерпретируется следующим образом: один раз – нет синхротактов (нет попытки установки связи с блоком, или не работает линейный приемник); два раза – для блока ТУ индикация отсутствует; три раза – неисправен линейный передатчик; четыре раза – нет паузы между блоками данных (неисправна плата Ц32 или задающий генератор); пять раз – один из разрядов порта «RС» или порта «RB» про- цессора замкнут на плюс питания.

Работой блока ТУ16 управляет центральный процессор, действую- щий по записанной в него программе. В процессоре имеются порты ввода/ вывода, называемые RA, RB и RC, посредствам которых происходит взаи- модействие программных и аппаратных средств. При подаче сигнала на один из входов порта, информация передается в программу для обработки, после чего формируется выходное воздействие и на выходе появляется активный импульс.

Матрица гальванически изолированных ключей состоит из шест- надцати ключей (схема приведена на рисунке 3.4.7). Транзистор VT2 выполняет функцию токового усилителя между процессором и излучателем оптрона. При подаче на базу положительного потенциала он открывается, при этом срабатывает светодиод и открывается транзистор оптрона DA3. Транзистор VT6 является повторителем выходного транзистора оп- трона и подключен непосредственно к нагрузке. Этот транзистор имеет встроенный защитный диод от обратного напряжения подключенный меж- ду коллектором и эмиттером. Стабилитрон VS4 служит для ограничения напряжения на транзисторе оптрона на уровне 40В.

Поиск по сайту: