KZPE semestrální projekt Zadání č. 1

Transkript

1 Zadání č. 1 Navrhněte schéma zdroje napětí pro vstupní napětí 230V AC, který bude disponovat výstupními větvemi s napětím ±12V a 5V, kde každá větev musí být schopna dodat maximální proud 1A. Zdroj je nutno vybavit pojistkou proti zkratu, signalizací provozu jednotlivých napěťových větví a konektory pro kontakt se sítí a napájeným zařízením.

2 Zadání č. 2 Navrhněte schéma zdroje napětí pro vstupní napětí nestabilizované stejnosměrné napětí 20V, který bude disponovat výstupními větvemi s napětími 12V a 5V, kde větev 12V musí být schopna dodat maximální proud 4A a větev 5V musí být schopna dodat max. 0,5A. Zdroj je nutno vybavit pojistkou proti zkratu, elektronickou ochranou proti přetížení 12V větve, signalizací provozu jednotlivých napěťových větví a konektory pro kontakt s napájecím zdrojem a napájeným zařízením.

3 Zadání č. 3 Navrhněte schéma čítače, sestaveného pomocí logických obvodů, generující posloupnost čísel 1, 2, 6, 9, 11, 13, 15. Při vygenerování daného čísla použijte světelnou nebo zvukovou signalizaci. Při návrhu obvodu se snažte využít co nejmenší počet logických IO. Obvod musí obsahovat tlačítko reset a možnost vypnout zařízení bez nutnosti odpojení napájení. Pro napájení obvodů ze zdroje 5V musí deska plošných spojů obsahovat konektory.

4 Zadání č. 4 Navrhněte schéma libovolného převodníku U/f. Pro napájení obvodů musí deska plošných spojů obsahovat konektory. Vstupní a výstupní signály budou taktéž přivedeny a odvedeny přes konektory. Pro zařízení proveďte světelnou signalizaci funkčnosti.

5 Zadání č. 5 Navrhněte schéma pro realizaci logických funkcí: F1(x2, x1, x0) = (1, 2, 4, 5, 7) F2(x3, x2, x1, x0) = (0, 1, 2, 5, 10, 11, 13) Proveďte minimalizaci funkcí pomocí Karnaughovy mapy. Pro napájení obvodů musí deska plošných spojů obsahovat konektory. Signály vstupních proměnných budou přivedeny přes konektory. Výstup funkce bude vyveden přes konektor a zároveň bude opatřen světelnou signalizací.

6 Zadání č. 6 Navrhněte schéma regulovatelného zdroje s LM317 napájeného ze síťového napětí 230V AC, který bude disponovat výstupním napětím 0-25V. Zdroj bude vybaven dvěma rozsahy mezního dodávaného proudu se signalizací překročení těchto mezí. Zdroj je nutno vybavit pojistkou proti zkratu, signalizací provozu a konektory pro kontakt se sítí a napájeným zařízením a voltmetrem/ampérmetrem pro měření výstupu zdroje. Dále proveďte návrh předního panelu.

7 Zadání č. 7 Navrhněte schéma čítače, sestaveného pomocí logických obvodů, který bude čítat do dekadické hodnoty 48. Při načítání dekadické hodnoty 12 bude obvod světelně signalizovat načítanou hodnotu zelenou barvou a při načítání hodnoty 48 bude obvod světelně signalizovat načítanou hodnotu červenou barvou. Při návrhu obvodu se snažte využít co nejmenší počet logických IO. Obvod musí obsahovat tlačítko reset a možnost vypnout zařízení bez nutnosti odpojení napájení. Pro napájení obvodů ze zdroje 5V musí deska plošných spojů obsahovat konektory.

8 Zadání č. 8 Navrhněte schéma generátoru obdélníkového signálu. Generátor bude obsahovat tři výstupní frekvence: 5kHz, 3kHz a 1kHz. Pro výstupní signál je požadována napěťová úroveň ±10V. Pro napájení obvodů ze zdroje musí deska plošných spojů obsahovat konektory.

9 Zadání č. 9 Navrhněte schéma generátoru trojúhelníkového a obdélníkového signálu. Zdroj pro napájení obvodových prvků bude proveden ze síťového napětí 230V AC a bude realizován na desce plošných spojů jako součást celého zařízení. Síťové napětí bude přivedeno přes konektory. Výstupní signály budou vyvedeny přes konektory.

10 Zadání č. 10 Navrhněte schéma zdroje napětí pro vstupní napětí 230V AC, který bude disponovat výstupními větvemi s napětími ±15V a 3,3V, kde větev +15V musí být schopna dodat maximální proud 3A, větev -15V musí být schopna dodat max. 0,5A a větev 3,3V musí být schopna dodat max. 150mA. Zdroj je nutno vybavit pojistkou proti zkratu, elektronickou ochranou proti přetížení +15V větve, signalizací provozu jednotlivých napěťových větví a konektory pro kontakt s napájecím zdrojem a napájeným zařízením.

11 Zadání č. 11 Navrhněte schéma zdroje napětí pro vstupní napětí nestabilizované stejnosměrné napětí 9V, který bude disponovat výstupní větví s napětím 3,3V a maximálním proudem 1A. Požadavkem je galvanické oddělení 3,3V větve. Zdroj je nutno vybavit pojistkou proti zkratu, signalizací provozu napěťové větvě a konektory pro kontakt s napájecím zdrojem a napájeným zařízením.

12 Zadání č. 12 Navrhněte schéma zdroje napětí pro vstupní napětí 230V AC, který bude disponovat výstupní větví 5V, která musí být schopna dodat maximální proud 2A. Zdroj je nutno vybavit pojistkou proti zkratu, signalizací provozu napěťové větve, konektory pro kontakt se sítí a napájeným zařízením a vypínač pro odpojení zdroje od sítě.

13 Zadání č. 13 Navrhněte schéma generátoru signálů pila, obdélník a sinus. Schéma realizujte dle dohody se cvičícím. Zdroj pro napájení obvodových prvků bude proveden ze síťového napětí 230V AC a bude realizován na desce plošných spojů jako součást celého zařízení. Síťové napětí bude přivedeno přes konektory. Výstupní signály budou vyvedeny přes konektory.

14 Zadání č. 14 Navrhněte schéma analogového PI regulátoru pro zpracování rozdílu dvou vstupních signálů s maximálním rozsahem napětí ±10V a výstupem s maximálním rozsahem napětí ±10V. Zesílení proporcionální složky je samostatně nastavitelné v rozmezí 1 100, časová konstanta je také samostatně nastavitelná v rozmezí 0,1s 10s. Proveďte ochranu vstupů regulátoru proti překročení rozsahu vstupních napětí a omezovačem výstupního napětí s možností nezávislého nastavení omezení pro kladnou i zápornou polaritu. Integrační složku je možné nulovat samostatným obvodem, jehož vstup je vyveden na konektor desky. Pro napájení obvodů ze symetrického zdroje ±15V musí deska plošných spojů obsahovat konektory.

15 Zadání č. 15 Navrhněte schéma pro realizaci logických funkcí: F1(x1, x2, x3) = (0, 2, 4, 6) F2(x1, x2, x3) = (0, 3, 5, 6, 7) Proveďte minimalizaci funkcí pomocí Karnaughovy mapy. Pro napájení obvodů musí deska plošných spojů obsahovat konektory. Signály vstupních proměnných budou přivedeny přes konektory. Výstup funkce bude vyveden přes konektor a zároveň bude opatřen světelnou signalizací.

16 Zadání č. 16 Navrhněte schéma zdroje napětí pro vstupní napětí 230V AC, který bude disponovat výstupními větvemi s napětím 15V a 9V, kde každá větev musí být schopna dodat maximální proud 1A. Zdroj je nutno vybavit pojistkou proti zkratu, signalizací provozu jednotlivých napěťových větví a konektory pro kontakt se sítí a napájeným zařízením.

17 Zadání č. 17 Navrhněte schéma zdroje napětí pro vstupní napětí 230V AC, který bude disponovat výstupní větví 0-12V, která musí být schopna dodat maximální proud 1A. Zdroj je nutno vybavit pojistkou proti zkratu, signalizací provozu napěťové větve a konektory pro kontakt se sítí a napájeným zařízením.

18 Zadání č. 18 Navrhněte schéma zařízení pro realizaci světelného znamení, které bude realizováno žárovkou na 12V/21W. Světelného znamení bude obsahovat dva stavy, svit a blikání v časovém intervalu 3s (doba svitu 1s). Zařízení musí obsahovat tlačítko (přepínač) pro změnu stavu světelného znamení, tlačítko reset a možnost vypnout zařízení bez nutnosti odpojení napájení. Pro napájení obvodů ze zdroje 12V musí deska plošných spojů obsahovat konektory. Napájení integrovaných obvodů řešte na desce plošných spojů.

19 Zadání č. 19 Navrhněte schéma libovolného převodníku f/u. Pro napájení obvodů musí deska plošných spojů obsahovat konektory. Vstupní a výstupní signály budou taktéž přivedeny a odvedeny přes konektory. Pro zařízení proveďte světelnou signalizaci funkčnosti.

20 Zadání č. 20 Navrhněte schéma zdroje napětí pro vstupní napětí 230V AC, který bude disponovat výstupními větvemi se symetrickým napětím ±15V, kde každá větev musí být schopna dodat maximální proud 1A. Zdroj je nutno vybavit pojistkou proti zkratu, signalizací provozu jednotlivých napěťových větví a konektory pro kontakt se sítí a napájeným zařízením.

21 Zadání č. 21 Navrhněte schéma zdroje napětí pro vstupní napětí 230V AC, který bude disponovat výstupní větví 0-25V, která musí být schopna dodat maximální proud 1A. Zdroj je nutno vybavit pojistkou proti zkratu, signalizací provozu napěťové větve a konektory pro kontakt se sítí a napájeným zařízením.

22 Zadání č. 22 Navrhněte schéma analogového PI regulátoru pro zpracování rozdílu dvou vstupních signálů s maximálním rozsahem napětí ±10V a výstupem s maximálním rozsahem napětí ±10V. Zesílení proporcionální složky je samostatně nastavitelné v rozmezí 1 500, časová konstanta je také samostatně nastavitelná v rozmezí 0,05s 5s. Proveďte ochranu vstupů regulátoru proti překročení rozsahu vstupních napětí a omezovačem výstupního napětí s možností nezávislého nastavení omezení pro kladnou i zápornou polaritu. Integrační složku je možné nulovat samostatným obvodem, jehož vstup je vyveden na konektor desky. Pro napájení obvodů ze symetrického zdroje ±15V musí deska plošných spojů obsahovat konektory.