bankin_iit_1
.pdf
Рисунок 93
Так как Д – триггер запоминает сигнал на входе и хранит до следующего тактового импульса, поэтому Д – триггеры являются элементами памяти.
Универсальный JК – триггер. Синхронный имеет тактовый вход (рисунок 94). Наиболее сложный и не имеет неопределенных состояний. Роль входа S и R играют соответственно J и К. При этом роль S и R входов играют соответственно J и К. Отличительной особенностью JК – триггера является переход в режим Т – триггера при 1, т.е. при объединении входов.
Рисунок 94
Для реализации Д – триггера объединяют вход К через инвертор с входом J.
9.9 Мультивибраторы на ОУ
Работа основана на использовании ПОС и ООС. При этом ПОС должна быть более сильной. Цепь ПОС предназначена для обеспечения лавинообразного перехода мультивибратора из одного квазиустойчивого состояния в другое, а цепь ООС – для ограничения длительности квазиустойчивых состояний (рисунок 95).
Положительная обратная связь на схеме формируется резисторами и , а в схему ООС входит время задающая RС – цепь.
101
Рисунок 95
9.10 Логические элементы и схемы
В основе математической логики лежит понятие событие, которое оценивается с позиции его поступления. Событие может наступить или не наступить. В двоичной системе исчисления имеются только две цифры – единица и нуль (рисунок 96).
Например, транзистор заперт, на коллекторе высокий уровень напряжения (логическая единица “1”), транзистор насыщен – уровень напряжения низкий на коллекторе (логический “0”).
К основным логическим операциям относятся: Логическое умножение (конъюнкция) – операция И:
Y=X1 X2 X3... Xn .
Логическое сложение (дизьюнкция) – операция ИЛИ: Y=X1 X2 X3... Xn.
Логическое отрицание (инверсия) – операция НЕ: Y=X.
Логический запрет – операция НЕТ:
102
Y=X1 X2.
Рисунок 96
9.11 Счетчики импульсов
Основной наиболее распространенной операцией в устройствах инфор- мационно–вычислительной и цифровой техники является счет импульсов.
Счетчики подразделяют на две группы – простые и реверсивные. Простые счетчики могут быть суммирующими, показания которых увеличиваются на единицу с приходом каждого следующего импульса и вычитающими, показания, которых соответственно уменьшаются на единицу. Реверсивные счетчики могут работать одновременно как суммарные и как вычитающие.
Номер |
|
Т … |
Т … |
|
Т … |
||
импульса |
|
|
|||||
входного |
|
… |
… |
|
… |
||
|
|
|
|
||||
0… |
|
0… |
0… |
|
0… |
||
1… |
|
1… |
0… |
|
0… |
||
2… |
|
0… |
1… |
|
0… |
||
3… |
|
1… |
1… |
|
0… |
||
4… |
|
0… |
0… |
|
1… |
||
5… |
|
1… |
0… |
|
1… |
||
6… |
|
0… |
1… |
|
1… |
||
7… |
|
1… |
1… |
|
1… |
||
8… |
|
0… |
0… |
|
0… |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Десятичное |
|
Двоичное |
|
|||
|
|
счисление |
|
||||
|
|
1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
10 |
|
|
|
|
|
3 |
|
11 |
|
|
|
|
|
4 |
|
100 |
|
|
|
103
5 |
101 |
6 |
110 |
7 |
111 |
8 |
1000 |
9 |
1001 |
Общее число возможных состояний счетчика (рисунок 97,а) N называют модулем счетчика, который определяют по формуле 2 , где – число триггеров. Для нашего случая 8. Рассмотренный случай является последовательным. Для увеличения быстродействия используют параллельные счетчики, у которых счетные импульсы поступают одновременно на счетные входа всех триггеров.
Рисунок 97
|
|
|
|
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
2 |
1 |
0 |
1 |
3 |
0 |
0 |
1 |
4 |
1 |
1 |
0 |
5 |
0 |
1 |
0 |
6 |
1 |
0 |
0 |
104
7 |
0 |
0 |
0 |
8 |
1 |
1 |
1 |
9 |
0 |
1 |
1 |
10 |
1 |
0 |
1 |
Рисунок 98
Исключение избыточных состояний можно осуществить если в схему ввести обратные связи.
Кроме быстродействия цифровые счетчики импульсов характеризуются временем регистрации, временным интервалом между началом импульса и окончанием переходных процессов в счетчике, а также емкостью счетчика – максимальным числом подсчитываемых импульсов. Промышленность выпускает микросхемы типа ИЕ.
9.12 Регистры
Для приема, хранения и передачи информации служат устройства называемые регистрами. Регистры выполняют обычно на основе RS, – Д,– JК – триггеров. Информация в виде числа или слова записывается в регистре определенной комбинацией состояний “1” и “0”.
По способу записи информации различают три типа регистров параллельные, последовательные и параллельно–последовательные.
В параллельных регистрах запись информации осуществляется одновременно во все разряды, в последовательных регистрах запись сдвигается тактовыми импульсами от разряда к разряду. В параллельно– последовательных регистрах имеются входы для параллельной так и последовательной записи.
Регистры могут быть однофазными с одним каналом входа (прямым или инверсным) для каждого разряда. В парофазных регистрах информация на каждый разряд поступает по двум каналам (прямому и инверсному).
Обычно однофазные регистры строят на Д–триггерах, а парофазные на RS– триггерах.
105
Рисунок 99
Однофазный параллельный регистр на тактируемых Д–триггерах рисунок 99,а, количество триггеров соответствует числу разрядов. А каждый триггер должен иметь число входов, соответствующее числу источников информации.
Последовательный или сдвигающий регистр рисунок 99,б. Его разряды
принимают информацию по прямому и инверсным входам |
|
|
|
На каж- |
|||||
дый разряд регистра поступает тактовый импульс |
|
|
, |
переносящий ин- |
|||||
формацию от старшего разряда в младший. |
|
Т |
1 |
|
|
|
|
|
|
Считывание информации с регистров производят с помощью логиче- |
|||||||||
ских элементов И–НЕ или ИЛИ–НЕ. |
|
|
|
|
|
|
открывает |
||
При считывании прямым кодом поступивший импульс |
|
||||||||
схему и за счет двойной инверсии на выходе |
|
будет |
зафиксировано |
|
|||||
|
|
|
СЧ |
|
происхо- |
||||
состояние . Если присоединить к выходу , |
то считывание будет |
|
СЧ |
||||||
дить обратным кодом.
106
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
Введение........................................................................................................ |
2 |
|
1 ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ |
|
|
1.1 |
Резисторы ............................................................................................ |
2 |
1.2 |
Конденсаторы ..................................................................................... |
4 |
1.3 |
Индуктивность .................................................................................... |
5 |
2 ПОЛУПРОВОДНИКИ |
|
|
2.1 |
Основные понятия .............................................................................. |
5 |
2.2. Виды проводимости полупроводников............................................ |
6 |
|
2.3 |
Электронно–дырочный переход ....................................................... |
6 |
2.4 |
Классификация и обозначение диодов ............................................. |
7 |
2.5 |
Выпрямительные диоды .................................................................... |
8 |
2.6 |
Высокочастотные импульсные диоды .............................................. |
9 |
2.7 |
Импульсные диоды .......................................................................... |
10 |
2.8 |
Стабилитроны ................................................................................... |
12 |
2.9 |
Варикапы ........................................................................................... |
14 |
2.10 Туннельные и обращенные диоды ................................................ |
15 |
|
2.11 Фотодиоды ...................................................................................... |
16 |
|
2.12 Светодиоды (электролюминесцентные диоды) ........................... |
19 |
|
3 МАЛОМОЩНЫЕ ВЫПРЯМИТЕЛИ |
|
|
3.1 |
Основные понятия ............................................................................ |
20 |
3.2 |
Схема выпрямителя с выводом нулевой точки ............................. |
21 |
3.3 |
Мостовая схема выпрямителя ......................................................... |
23 |
3.4 |
Сглаживающие фильтры ................................................................ |
25 |
3.5 |
Параметрические стабилизаторы напряжения .............................. |
29 |
4 ТРАНЗИСТОРЫ |
|
|
4.1 |
Биполярные транзисторы ................................................................ |
30 |
4.2 |
Схемы включения и статические характеристики......................... |
33 |
4.3 |
Статические характеристики транзистора с общей базой ............ |
34 |
4.4 |
Статические характеристики транзистора с общим эмиттером ... |
36 |
4.5 |
Статические характеристики транзистора с общим коллектором |
|
4.6 |
Параметры............................................................................................................транзисторов |
39 |
40 |
||
4.7 |
Составные биполярные транзисторы ............................................. |
44 |
4.8 |
Полевые транзисторы ...................................................................... |
45 |
107 |
|
|
4.9 |
Статические ВАХ полевых транзисторов с p – n переходом ....... |
47 |
4.10 Параметры полевых транзисторов с p – n переходом ................. |
48 |
|
4.11 МДП – транзисторы ....................................................................... |
49 |
|
5. ТИРИСТОРЫ |
|
|
5.1 |
Основные определения .................................................................... |
52 |
5.2 |
Тиристор ............................................................................................ |
57 |
5.3 |
Симметричный тиристор ................................................................. |
59 |
5.4 |
Параметры тиристоров .................................................................... |
62 |
5.5 |
Буквенно – цифровая система обозначения тиристоров .............. |
63 |
6 ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ТРАНЗИСТОРА |
|
|
6.1 |
Выбор рабочей точки транзистора .................................................. |
63 |
6.2 |
Схемы питания транзисторов .......................................................... |
64 |
6.3 |
Стабилизация рабочей точки ........................................................... |
65 |
6.4 |
Схемы стабилизации ........................................................................ |
66 |
6.5 |
Шумовые свойства транзисторов ................................................... |
68 |
7 ЭЛЕКТРОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ |
|
|
7.1 |
Основные понятия и классификация усилителей .......................... |
68 |
7.2 |
Структурная схема однокаскадного усилителя и основные |
|
|
параметры.......................................................................................... |
69 |
7.3 |
Частотная характеристика усилителей ........................................... |
70 |
7.4 |
Динамическая характеристика усилителя ...................................... |
72 |
7.5 |
Обратная связь в усилителях ........................................................... |
73 |
7.6 Однокаскадный резисторный усилитель с емкостной связью с ОЭ |
||
|
............................................................................................................ |
76 |
7.7 |
Усилители постоянного тока ........................................................... |
76 |
7.8 |
Усилитель постоянного тока с противоположной симметрией ... |
77 |
7.9 |
Двухтактные УПТ ............................................................................ |
78 |
7.10 Усилители с трансформаторной связью ....................................... |
79 |
|
7.11 Дифференциальный усилитель ..................................................... |
80 |
|
7.12 Операционные усилители .............................................................. |
81 |
|
7.13 Структурные схемы операционных усилителей ......................... |
82 |
|
7.14 Применение операционных усилителей ....................................... |
83 |
|
8 ИМПУЛЬСНЫЕ УСТРОЙСТВА .......................................................... |
87 |
|
9 ТРИГГЕРЫ |
|
|
9.1 |
Основные понятия ............................................................................ |
94 |
9.2 |
Способы запуска симметричных триггеров.................................... |
95 |
9.3 |
Несимметричный триггер с эмиттерной связью ............................ |
96 |
108
9.4 |
Мультивибраторы ............................................................................ |
97 |
|
9.5 |
Одновибраторы ................................................................................. |
98 |
|
9.6 |
Одновибраторы на интегральных схемах ...................................... |
98 |
|
9.7 |
Блокинг – генератор ....................................................................... |
100 |
|
9.8 |
Триггеры на логических схемах .................................................... |
100 |
|
9.9 |
Мультивибраторы на ОУ ............................................................... |
102 |
|
9.10 |
Логические элементы и схемы .................................................... |
103 |
|
9.11 |
Счетчики импульсов .................................................................... |
104 |
|
9.12 |
Регистры ........................................................................................ |
106 |
|
109