Глотов А.Н., Жаркова Н.А. Учебное пособие Типовые узлы цифровых устройств (2013) (1092077)
Текст из файла
Московский государственный технический университетим. Н.Э. БауманаФакультет Радиоэлектроники и лазерной техникиКафедра Радиоэлектронные системы и устройстваА.Н. Глотов, Н.А. ЖарковаТИПОВЫЕ УЗЛЫ ЦИФРОВЫХУСТРОЙСТВЭлектронное учебное пособиеУчебное пособие по дисциплине«Цифровые устройства и микропроцессоры»Под редакцией Г.Н.
СоловьеваМосква(С) 2013 МГТУ им. Н.Э. БАУМАНА2УДК 621.374Рецензент: д.т.н., профессор, зав. кафедрой Электроники НИЯУ МИФИ Стенин В.Я.Рецензент: к.т.н., доцент, Масленникова С.И.Н.А. Жаркова, А.Н. ГлотовТиповые узлы цифровых узлов. Электронное учебное пособие. – М.: МГТУимени Н.Э. Баумана, 2013. 68 с.Учебное пособие «Типовые узлы цифровых устройств» предназначено дляизучения материалов курса «Цифровые устройства и микропроцессоры».
Рассмотреныметоды построения и характеристики типовых функциональных устройств цифровой имикропроцессорной техники: ключей, мультивибраторов, триггеров, регистров,счетчиков, шифраторов, дешифраторов, аналого-цифровых и цифро-аналоговыхпреобразователей.Пособие предназначено длясамостоятельногоуглубленногоизучения студентами схемотехники цифровых устройств при подготовке к выполнениюи защите лабораторных работ и сдаче экзамена.Рекомендованоучебно-методическойкомиссиейфакультета«Радиоэлектроники и лазерной техники» МГТУ им. Н.Э. БауманаЭлектронное учебное изданиеЖаркова Надежда АлексеевнаГлотов Александр НиколаевичТИПОВЫЕ УЗЛЫ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ©2013 МГТУ имени Н.Э.
БауманаОглавлениеН.А. Жаркова, А.Н. Глотов «Типовые узлы цифровых устройств»3ОглавлениеВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................................. 41. ТРАНЗИСТОРНЫЕ КЛЮЧИ ...................................................................................... 51.1. Ключевые схемы на биполярных транзисторах.
.................................................. 51.2. Ключи на полевых транзисторах ............................................................................. 81.3. Методы повышения быстродействия ...................................................................... 92 ТРИГГЕРЫ .........................................................................................................................
142.1. Симметричные триггеры на биполярных транзисторах .................................. 152.2 Несимметричный триггер с эмиттерной связью (триггер Шмитта)................ 192.3. Триггеры на интегральных схемах. ....................................................................... 213 МУЛЬТИВИБРАТОРЫ ................................................................................................... 273.1 Ждущий мультивибратор на биполярных транзисторах ................................... 273.2 Симметричный автоколебательный мультивибратор на биполярныхтранзисторах ......................................................................................................................
323.3 Мультивибратор на логических элементах........................................................... 353.4 Мультивибратор на операционном усилителе ..................................................... 353.5 Мультивибратор на интегральном таймере .........................................................
364. ШИФРАТОРЫ .................................................................................................................. 405. ДЕШИФРАТОРЫ ............................................................................................................. 436. МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ И ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРЫ ................................................ 447. РЕГИСТРЫ ........................................................................................................................ 467.1.
Регистры хранения .................................................................................................... 467.2. Сдвиговые регистры ................................................................................................. 467.3. Реверсивные сдвиговые регистры. ........................................................................ 488.
СЧЕТЧИКИ ....................................................................................................................... 498.1.Двоичные асинхронные счетчики ........................................................................... 518.2. Синхронные двоичные счетчики ........................................................................... 538.3. Декадные счетчики ................................................................................................... 558.4. Реверсивные счетчики .............................................................................................. 569. ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ .....................................................
5810 АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ .................................................... 6010.1 АЦП последовательного действия ........................................................................ 6110.2. АЦП последовательного приближения ............................................................... 6310.3. АЦП параллельного действия...............................................................................
65ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................................................................................... 67СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ................................................................................................... 69ОглавлениеН.А. Жаркова, А.Н. Глотов «Типовые узлы цифровых устройств»4ВВЕДЕНИЕВданноммикропроцессоры"учебномописаныпособииметодыпокурсупостроения"Цифровыеиустройствахарактеристикииширокоиспользуемых функциональных устройств цифровой и микропроцессорной техники:счетчиков, регистров, шифраторов, дешифраторов, аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей и др. Учебное пособия способствует лучшему усвоениюматериала курса ЦУ и МП и необходимо для подготовки к выполнению и защителабораторных работ по исследованию типовых цифровых устройств и подготовки кэкзамену. Лабораторные работы выполнены на основе пакета программ моделированияустройств электронной техники Micro-Cap фирмы Spectrum Software и на основефизических лабораторных макетов, разработанных и изготовленных на кафедре РЛ1МГТУ им.
Н.Э. Баумана.Учебное пособие содержит теоретические сведения и методические указаниядля исследования характеристик указанных устройств.ОглавлениеН.А. Жаркова, А.Н. Глотов «Типовые узлы цифровых устройств»51. ТРАНЗИСТОРНЫЕ КЛЮЧИНазначение транзисторных ключей: коммутация тока в цепи нагрузки подвоздействием внешних управляющих сигналов.1.1.
Ключевые схемы на биполярных транзисторах.Транзисторнаяключеваясхемаподобнасхемерезистивного транзисторного усилителя (рисунок 1.1).Однако по выполняемым функциям и режимам работысуществуютотличия.Усилительныйкаскадпредназначен для усиления сигнала с минимальнымиискажениями их формы, и находиться в активномрежиме,которомусоответствуютлинейныехарактеристики транзистора.Рис.1.1При работе в качестве ключа транзистор находится в одном из статических режимов:отсечки (закрыт) или насыщения (открыт и насыщен).
Активный режим имеет местолишь при переходе из одного статического режима в другой. Особенности работыбиполярных транзисторов изложены в [1]. При отсутствии внешнего сигнала ключевойтранзистор находиться в режиме отсечки, при воздействии внешнего управляющегонапряжения на базе транзистора, транзистор переходит в режим насыщения.Рассмотрим обобщеннве характеристики транзистор n-p-n типа рисунок 1.2.IбUкэ=0IкUкэ>0Iб33112Iб=0Iб<0UбэUкэ2 Входные характеристикиВыходные характеристикиРис.1.2.На характеристиках отмечены все три режима работы транзистора: 1- активный,2-отсечки, 3-насыщения.ОглавлениеН.А.
Жаркова, А.Н. Глотов «Типовые узлы цифровых устройств»6а) Активный режимАктивному режиму соответствует смещение эмиттерного перехода в прямом, аколлекторного перехода - в обратном направлении. При этом справедливы следующиесоотношения:Uб>0, Uкэ=Eк-IкRк, Iк=Iб+Iк0(1+), Iэ =Iк+Iб, Iк=Iэ+Iк0Iэ, Iб<Iбн, Iк<Iкн,где Iбн, и Iкн - базовый и коллекторный токи насыщения, Iб и Iк – в режиме линейныххарактеристик, Iк0 - тепловой ток коллектора, =/(+1), =/(1-). и коэффициенты передачи тока эмиттера и базы соответственно в цепь коллекторатранзистора, характеризуют усилительные свойства транзистора.б) Режим отсечки.Оба перехода смещены в обратном направлении.
На входных характеристикахэтому режиму соответствуют обратные ветви (Uбэ<0), на выходных только одна кривая,где Iб<0 .Режим описывается соотношениями: Uбэ<0,Iб=-Iк0,Iк=Iк0,Iэ=0,Uкэ=Eк-Iк0Rк Eк.Для схемы рис.1 нужно рассчитать напряжение на базе Uбз и проверитьвыполнение первого неравенства Uбз<=0. К базе подключены три источника: ЭДС Uвх,ЭДС Eсм и тока Iк0. При определении соотношения для расчета Uбз пользуютсяправилом: в схемах содержащих несколько генераторов тока и ЭДС, воздействия отних рассматриваются отдельно, при этом не участвующие в расчете источники ЭДСсчитаются короткозамкнутыми, а все источники токов разомкнутыми.Uбз = Iк0(R1 R2)/(R1+R2)+R1 Eсм/(R1+R2)+ E0R2/(R1 + R2)Из этого соотношения видно, что в режиме отсечки создается положительноенапряжение за счет входного источника и тока Iк0, поэтому возникает необходимостьвведения отрицательного смещения –Eсм для надежного запирания ключевой схемы.При Uвх=0 для выполнения условия Uбз <0 должно быть:EсмR1/(R1+R2)+Iк0R1R2/(R1+R2)<0, или R2Iк0<Eсм, т.е.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
