- •Вступ 6 зм 1. Електричні властивості напівпровідників 9
- •Зм 2. Напівпровідникові прилади 26
- •Зм 3. Електронні пристрої 79
- •Зм 4. Електронні елементи мікропроцесорної техніки 164
- •Зм 1. Електричні властивості напівпровідників
- •1.1. Основи зонної теорії твердого тіла.
- •1.2. Електропровідність напівпровідників.
- •1.2.1. Власна електропровідність напівпровідників
- •1.2.2. Домішкова електропровідність напівпровідників
- •1 .2.3. Ефекти, що пов’язані з електропровідністю напівпровідників
- •1.3. Властивості електронно-діркового переходу.
- •1.3.1. Формування електронно-діркового переходу.
- •1.3.2. Властивості n-p переходу при підключенні зовнішньої напруги
- •1.3.3. Тунельний ефект
- •1.4. Питання для самоперевірки.
- •Зм 2. Напівпровідникові прилади
- •2.1. Напівпровідникові діоди1
- •2.1.1. Випрямляючі діоди
- •2.1.2. Стабілітрони і схеми стабілізації напруги.
- •2.1.3. Варикапи
- •2.1.4. Тунельні діоди
- •2.1.5. Інші види діодів
- •2.2. Біполярні транзистори і їх використання в електронних пристроях
- •2.2.1. Устрій та принцип роботи біполярного транзистора.
- •2.2.2. Режими роботи біполярного транзистора.
- •2.2.3. Схеми включення транзисторів.
- •2.2.4. Вольт-амперні характеристики біполярних транзисторів та режими роботи (на прикладі n-p-n транзисторів).
- •2.2.5. Транзистор як активний чотирьохполюсник.
- •2.3. Уніполярні транзистори.
- •2.4. Тиристори
- •2.5. Питання для самоперевірки.
- •Зм 3. Електронні пристрої
- •3.1. Випрямлячі змінного струму.
- •3.2. Підсилювачі електричних сигналів.
- •3.2.1. Загальна інформація.
- •3.2.2. Характеристики підсилювачів
- •3.2.3. Зворотний зв’язок в підсилювачах.
- •3.2.4. Схеми підсилювальних каскадів на біполярних транзисторах.
- •3.2.5. Особливості роботи схеми попередніх каскадів підсилювача.
- •3.2.6. Режими роботи підсилюючих елементів.
- •3.2.7. Особливості роботи схеми кінцевого каскаду підсилювача.
- •3.2.8. Складені транзистори.
- •3.2.9. Спеціальні види підсилювачів.
- •3.3. Транзисторні генератори електричних сигналів.
- •3.3.1. Генератори синусоїдальних коливань.
- •3.3.2. Генератори імпульсів складної форми.
- •3.3.2.1. Параметри імпульсів прямокутної форми.
- •3.3.2.2. Мультивібратори.
- •3.3.2.3. Очікуючий мультивібратор або одновібратор.
- •3.3.2.4. Блокінг-генератори.
- •3.3.2.5. Генератори пилкоподібної напруги (гпн).
- •3.3.3. Генератори сигналів на операційних підсилювачах1.
- •3.4. Питання для самоперевірки.
- •Зм 4. Електронні елементи мікропроцесорної техніки
- •4.1. Уявлення про мікропроцесорну техніку, мікропроцесорні засоби і мікропроцесорні системи.
- •4.2. Структура мікропроцесорної системи.
- •4.2.1. Загальне уявлення про мікропроцесорну систему.
- •4.2.2. Мікропроцесорні засоби в системах керування
- •4.3. Елементи математичного апарату цифрової техніки.
- •4.3.1. Системи числення.
- •4.3.2. Фізичне уявлення інформації в мп-системі.
- •4.3.3. Форми представлення чисел.
- •4.3.4. Кодування чисел в мп-системах
- •4.3.5. Поняття булевої змінної та булевої функції
- •4.3.6. Операції та закони булевої алгебри.
- •4.3.7. Функціонально повні системи булевих функцій.
- •4.3.8. Мінімізація булевих функцій.
- •4.4. Цифрові схеми та цифрові автомати.
- •4.4.1. Елементи ртл.
- •4.4.2. Елементи дтл.
- •4.4.3. Елементи ттл.
- •4.4.4. Елементи езл.
- •4.4.5. Інтегральні схеми на моп–транзисторах.
- •4.5. Комбінаційні цифрові пристрої.
- •4.5.1 Дешифратор.
- •4.5.2. Перетворювачі кодів і шифратори.
- •4.5.3. Мультиплексори і демультиплексори.
- •4.5.4. Напівсуматор і суматор.
- •4.6. Послідовнісні пристрої.
- •4.6.1. Тригери.
- •4.6.1.1. Синхронний однотактний rs–тригер.
- •4.6.1.2. Синхронний двотактний rs–тригер.
- •4.6.2. Регістри.
- •4.6.2.1. Прийом і передача інформації в регістрах.
- •4.6.2.2. Схемна реалізація зсуваючого регістру
- •4.6.2.3. Реалізація порозрядних операцій в регістрах.
- •4.6.3. Лічильники.
- •4.6.3.1. Загальне уявлення і класифікація.
- •4.6.3.2. Лічильник з безпосередніми зв’язками з послідовним переносом.
- •4.6.3.3. Лічильник з паралельним переносом.
- •4.6.3.4. Реверсивний лічильник з послідовним переносом.
- •4.6.4. Накопичуючі суматори.
- •4.6.4.1. Однорозрядний накопичуючий суматор.
- •4.6.4.2. Багаторозрядні суматори
- •4.6.5. Електронні елементи пам’яті.
- •4.6.6. Перетворювачі сигналів.
- •4.7. Питання для самоперевірки.
- •Додаток
- •Префікси для кратних одиниць
- •Список рекомендованої літератури
4.6.3.4. Реверсивний лічильник з послідовним переносом.
В реверсивному лічильнику передбачена спеціальна перемикаюча схема для переключення лічильника або в режим додавання, або в режим віднімання.
Рис. 4.69.
Схема трьохрозрядного асинхронного реверсивного лічильника наведена на рис. 4.69. В лічильнику використовуються JK-тригери. В залежності від режиму роботи в реверсивному лічильнику присутній один із двох постійних керуючих сигналів «Додавання» або «Віднімання». На вхід С першого розряду лічильника подається серія вхідних сигналів. Реверсування досягається тим, що в колах міжрозрядних зв’язків здійснюються передачі або сигналу переносу з прямих виходів Q i, або сигналу позичання з інверсних виходів тригерів на вхід С наступного (і + 1) тригера.
Вибір знаку операції «Лічба» визначається значенням сигналів на керуючих шинах «Додавання» або «Віднімання».
Для завдання початкового стану лічильника в ньому передбачені кола паралельного прийому інформації. На рис. 4.69 показано, по яких колах заноситься в лічильник початковий стан – для прикладу число 101. Оскільки це інверсні входи тригерів, то кодом, що надходить по інформаційним шинам Рі буде інвертований код потрібного числа – 010.
Умовне графічне позначення лічильника наведено на рис. 4.70.
В табл. 4.15 відображені стани реверсивного лічильника, що працює в режимі віднімання при початковому стані – 101 і надходженні серії з п’яти вхідних сигналів x ліч.
4.6.4. Накопичуючі суматори.
Розглянутий в ч. 2, п.п. 4.3.7, 4.5.4 суматор не має пам’яті, і тому після зняття сигналів з входів сигнали суми і переносу на виході також зникають.
Такі комбінаційні суматори використовують в тих випадках, коли після того як результат додавання з’явиться на виходах комбінаційних схем формування суми, є можливість запам’ятати його в окремому тригерному регістрі.
Швидкодія однорозрядного комбінаційного суматора характеризується часом встановлення вихідних сигналів суми і переносу після встановлення сигналів на входах суматора.
4.6.4.1. Однорозрядний накопичуючий суматор.
Це логічна схема, в якій вхідні сигнали хі, уі, рі-1 надходять на вхід почергово і накопичуються та зберігаються на виході після припинення подачі сигналів. Схема накопичуючого суматора будується на основі тригера з лічильним входом, що реалізує операцію додавання за модулем 2. Схема однорозрядного накопичуючого суматора приведена на рис. 4.71.
В цій схемі після встановлення тригера в стан 0 в момент часу t1 на лічильний вхід тригера надходить цифра першого доданку хі і запам’ятовується в ньому. В момент часу t2 на лічильний вхід тригера надходить цифра другого доданку уі , при цьому тригер реалізує функцію f1 = хі уі . В момент часу t3 надходить цифра переносу з молодшого розряду р і–1 і після закінчення дії сигналу t3 (тригер двотактний) тригер реалізує функцію f2 = f1 рі–1 = хі уі рі–1 = si і зберігає отримане значення суми.
Рис. 4.71.
Сигнал переносу утворюється в момент часу t3. Якщо одне із значень хі або уі дорівнює 1, тобто при рі–1 = 1 повинен виникнути перенос на старший розряд, то цей перенос утворюється частиною І1 схеми І–АБО2. Якщо хі = уі = 1, то перенос утворюється частиною І2 схеми І–АБО2, на один з входів якої подається сигнал з інверсного входу тригера ( ), а на другий вхід – затримане додатковою схемою АБО значення другого доданку уі.
В суматорах накопичуючого типу при додаванні один з доданків зазвичай знаходиться в суматорі.
При подачі на вхід суматора коду числа утворюється сума цього числа з числом, що знаходилось в суматорі раніше. Накопичуючий суматор може по черзі сумувати будь-яку кількість чисел, що надходять на його вхід. Отримана сума зберігається і після зняття коду доданку.
Перевага накопичуючого суматора в порівнянні з комбінаційним полягає в простішій організації сумування послідовності доданків (ланцюжка – більше двох доданків) з накопиченням результату завдяки його здібності до накопичення. Недоліком – є необхідність двох тактів для утворення суми, що збільшує час виконання операції додавання.
Рис. 4.72.
Позитивні властивості суматорів накопичуючого і комбінаційного типів поєднує суматор комбінаційно-накопичуючого типу, в якому сигнал переносу утворюється комбінаційною схемою, а сума – на тригері з лічильним входом. Схема такого однорозрядного суматора наведена на рис. 4.72.
Треба враховувати, що сигнал переносу на виході суматора діє тільки до моменту встановлення результату сумування в тригері.