Электроника, радиотехника и системы связи (сводная)

Книга представляет собой учебное пособие по основам электроники, материал которой структурирован в соответствии с Государственным стандартом и программой по общепрофессиональной дисциплине для вузов «Электротехника и электроника». Материал книги разбит на две части. В первой части рассматривается элементная база, а также основы аналоговой, импульсной и цифровой электроники. Вторая часть посвящена испытанию электронных устройств, смоделированных в программной среде NI Multisim 10. Издание предназначено для студентов высших учебных заведений, а также может быть полезно инженерам и другим научно-техническим специалистам. 30-дневную демо-версию Multisim 10 можно скачать на сайте корпорации National Instruments. Схемы электронных устройств, cпроектированные в среде NI Multisim 10 и рассмотренные в книге, размещены на сайте издательства и автора — marchenko.elinf.ru.

В этом учебном пособии систематизировано изложены информационные арифметические и логические основы микроэлектронных схем современных компьютеров. Рассмотрены принципы построения и функционирования логических и запоминающих элементов, типовых функциональных узлов, аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей, электронной памяти, арифметико-логических и управляющих устройств, микропроцессоров, интерфейсных контроллеров. Отдельная глава посвящена технологии производства печатных плат.

Эволюция изделий интегральной микроэлектроники неотделима от прогресса в области технологии корпусирования интегральных микросхем, которую еще 10—15 лет тому назад относили к разряду второстепенных, не требующих проведения широкомасштабных научных исследований и базирующихся на использовании возможностей имеющегося парка сборочного оборудования. За этот период решены многие находившиеся в центре внимания существенные проблемы в области микроэлектроники. В данный же момент наблюдается резкое повышение интереса ученых и специалистов серийных производств к технике корпусирования современных изделий интегральной микроэлектроники — больших интегральных схем (БИС) и сверхбольших интегральных микросхем (СБИС), в которой центральное место занимает микромонтаж кристаллов. В книге обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований физико-химических свойств тонких пленок, наносимых на кристаллы, рассмотрены базовые элементы корпусов и выводных рамок БИС, детально оговорены особенности технологического процесса микромонтажа кристаллов, описаны состав и особенности функционирования используемого при микромонтаже технологического оборудования. Книга написана простым и понятным языком и, несомненно, найдет признание среди специалистов по микроэлектронике, поскольку издания по представленному профилю являются достаточно редкими и весьма востребованными как в отечественной печати, так и за рубежом.

Пособие предназначено для первоначального ознакомления со структурой и основными особенностями однокристальной ВМ (ОВМ) семейства х51, ставшей промышленным стандартом для 8-битных процессоров. Изложены базовые сведения о схемотехнике выходных цепей и внутренних узлов ОВМ. Приведено описание системы команд, особенностей оформления программ, примеры типовых процедур, которые могут быть использованы при курсовом проектировании.

В пособии описываются основные устройства, сочетающие как аналоговые, так и цифровые цепи, применяемые в микропроцессорной технике для взаимодействия с аналоговым миром, окружающим процессор. К таким устройствам относятся аналоговые коммутаторы, пороговые устройства (с гистерезисом и без), цифроаналоговые преобразователи и аналого-цифровые преобразователи. Рассмотрены не только принципы действия подобных устройств, но и приведены конкретные примеры их реализации, что позволяет рекомендовать данное пособие для курсового проектирования.

Книга написана группой сотрудников компании Texas Instruments Incorporated — одного из ведущих мировых изготовителей операционных усилителей (ОУ). Изложенный материал включает как основы электротехники и вводные понятия об ОУ, так и рассмотрение различных областей применения ОУ, начиная от элементарных схем инвертирующих и неинвертирующих усилителей и сумматоров и до разнообразных генераторов, активных фильтров (включая простые практические методы их расчётов), интерфейсов для АЦП и ЦАП и пр. В книге используется минимум математики, зато много внимания уделено практическим аспектам использования ОУ, включая методы компенсации АЧХ для обеспечения стабильности ОУ, шумы ОУ, особенности применения ОУ в схемах с однополярным питанием и в низковольтных схемах, конструирование печатных плат с ОУ и наиболее распространённые ошибки применения ОУ. Большой интерес представляют главы, в которых рассмотрены ОУ с обратной связью по току, сначала самостоятельно, а затем в сопоставлении с ОУ с ОС по напряжению, а также полностью дифференциальные ОУ. В приложении приведена полезная коллекция схем, иллюстрирующая возможности, реализуемые при использовании ОУ.

Рассмотрены вопросы построения функциональных блоков устройств приема и обработки сигналов при реализации в аналоговом и цифровом исполнении с примерами их создания в проектах Multisim. для изучения разделов дисциплин «Основы приема и обработки сигналов», «Введение в микросхемотехнику радиоэлектронных устройств» и «Основы моделирования цепей и сигналов».

Учебное пособие содержит весь необходимый материал по дисциплине Основы компьютерной электроники, который будет полезен также при изучении ряда других дисциплин, связанных с информатикой.

Рассмотрены вопросы кодирования информации с использованием технологии виртуальных приборов LabVIEW. Изложены принципы формирования сжимающего кода Хаффмана, помехоустойчивых кодов Хемминга, Рида-Маллера и сверточного кода, а также примеры создания виртуальных приборов LabVIEW кодеров и декодеров рассмотренных кодов в приложениях систем передачи информации.

Рассмотрены вопросы построения систем шифрования с использованием технологии виртуальных приборов LabVIEW. Изложены принципы формирования потокового шифра на примере цифрового скремблера, блочного шифра на примере алгоритма шифрования DES и стеганографической системы, а также примеры создания виртуальных приборов LabVIEW рассмотренных алгоритмов шифрования в приложениях систем передачи информации. Предназначено для студентов радиотехнических специальностей для изучения разделов дисциплин «Алгоритмы кодирования и шифрования информации», «Основы кодирования и шифрования информации» и «Методы и технические средства защиты информации».