Проектирование электронных промышленных устройств. Кузнецов Б.Ф. - 17 стр.

                                                                                            17

                   3. СИНТЕЗ И РАСЧЕТ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ

                    3.1. Задачи синтеза и расчета функциональной схемы

        Разработку устройства следует начинать с синтеза функциональной схемы. На основе про-
веденного литературного обзора и разработанного ТЗ необходимо определить метод реализации
требуемых функций и принцип аппаратурной реализации. На основе этой информации разрабаты-
вается функциональная схема. Процесс разработки функциональной схемы является итерацион-
ным, т.е. при разработке принципиальной схемы придется несколько раз возвращаться и вносить
коррективы в исходную схему.
        Рассмотрим более подробно понятие структурной и функциональной схемы.
        Схемы электрические функциональные предназначены для пояснения определенных про-
цессов, протекающих в изделии. Эти схемы используются при изучении принципов работы изде-
лия, его настройке, регулировке, контроле (приемке) и ремонте. По сравнению со структурной схе-
мой, функциональная схема более подробно раскрывает функции отдельных элементов и
устройств. Графическое построение функциональной схемы должно давать наиболее наглядное
представление о процессах, отображаемых на схеме. Обычно функциональные схемы используют-
ся совместно с принципиальными, поэтому перечень элементов для функциональной схемы обыч-
но не разрабатывают. На функциональных схемах полезно указывать технические характеристики
функциональных частей (например, коэффициент усиления усилителя, полосу и порядок фильтра
и т.п.), помещать диаграммы и таблицы, параметры в характерных точках.
        Схемы электрические структурные определяют основные части изделия, их назначения и
служат для общего ознакомления с изделием. На структурной схеме раскрывается не принцип ра-
боты отдельных функциональных частей, а только взаимодействие между ними. Поэтому состав-
ные части изделия изображаются в виде прямоугольников различной формы, однако допускается
также применять условные графические обозначения элементов. На линиях взаимосвязи стрелка-
ми указывают направление хода процессов, протекающих в изделии. На структурной схеме в виде
таблицы обычно указываются наименования функциональных частей изделия. Кроме того, допус-
кается на структурной схеме помещать поясняющие надписи, диаграммы, таблицы, а также указы-
вать электрические параметры (токи, уровни напряжений) и формы сигналов в определенных точ-
ках схемы.
        Особое внимание, как уже было сказано выше, следует обратить на проектирование функ-
циональной схемы. Структурную схему достаточно просто построить на завершающем этапе
проектирования. А функциональная схема является исходной при разработке принципиальной
электрической схемы. Проектные решения, принимаемые на этапе разработки функциональной
схемы, во многом определяют успех проектирования.
        На этом этапе решаются такие вопросы как метод обработки сигнала (аналоговый, цифро-
вой), аппаратурная реализация (дискретные элементы, микроконтроллер, ПЛИС и др.), организа-
ция внутрисхемных каналов передачи информации (последовательная шина, параллельная шина,
стандарт шины, скорость передачи и др.).
        Для получения полной исходной информации для начала разработки принципиальной схе-
мы необходимо провести расчет основных блоков функциональной схемы, т.е. определить их
внешние параметры.

                   3.2. Пример синтеза и расчета функциональной схемы

      Для того что бы лучше понять задачи синтеза и расчета функциональной схемы рассмотрим
пример. В качестве такого примера используем цифровой генератор синусоидального напряжения,
техническое задание на проектирование которого было приведено в предыдущей главе.
      Предварительно рассмотрим метод формирования синусоидального напряжения. Функцио-
нальная схема метода показана на рисунке 3.1.