Электронные цепи и микросхемотехника. Импульсные и цифровые устройства. Конспект лекций (300,00 руб.)

Стр.2

Стр.162

Стр.163

Стр.164

Стр.165

УДК 621.38.061 : 621.3.049.77(075.8) К 589 Рецензенты: канд. техн. наук, доцент В. М. Кавешников ст. преп. С. В. Кучак Работа подготовлена на кафедре электроники и электротехники К 589 Кожухов В. В. Электронные цепи и микросхемотехника. Импульсные и цифровые устройства. Конспект лекций: учебное пособие / В. В. Кожухов. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2021. – 166 с. ISBN 978-5-7782-4557-0 Рассматриваются принципы построения и свойства устройств на транзисторах и интегральных элементах, работающих в импульсном режиме; основы построения устройств комбинационной логики: шифраторов, мультиплексоров, триггеров, регистров, счетчиков, сумматоров. Излагаются основы построения и свойства таких базовых схем, как мультивибраторы, генераторы линейно изменяющегося напряжения, триггеры, блокинг-генераторы. Конспект лекций предназначен для студентов третьего курса РЭФ и ФТФ, обучающихся по специальностям «Электроника и наноэлектроника», «Оптотехника», «Фотоника и оптоинформатика». УДК 621.38.061 : 621.3.049.77(075.8) ISBN 978-5-7782-4557-0 © Кожухов В. В., 2021 © Новосибирский государственный технический университет, 2021 2

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Лекция № 1.............................................................................................................. 3 Импульсные режимы работы электронных цепей ................................................ 3 1. Ключевой режим работы транзистора ............................................................ 7 1.1. Влияние нагрузки на статические режимы ключевой схемы ............... 10 Лекция № 2............................................................................................................ 11 1.2. Параллельное соединение ключей .......................................................... 11 1.3. Последовательная ключевая цепочка ...................................................... 12 1.4. Переходные процессы в транзисторном ключе ..................................... 13 Лекция № 3............................................................................................................ 17 1.5. Повышение быстродействия транзисторного ключа ............................. 17 1.6. Потери мощности в транзисторном ключе ............................................. 20 1.7. Особенности работы ТК на индуктивную нагрузку .............................. 22 1.8. Работа ТК при емкостной нагрузке ......................................................... 24 Лекция № 4............................................................................................................ 25 1.9. Использование транзисторного переключателя тока ........................... 25 1.10. Разновидности транзисторных ключей ................................................. 27 1.10.1. Ключ на основе схемы ОБ ................................................................ 27 1.10.2. Ключ на основе схемы ОК ............................................................... 28 1.10.3. Ключ типа «звезда» ........................................................................... 28 1.10.4. Ключ на составном транзисторе ...................................................... 30 1.10.5. Ключи на полевых транзисторах ..................................................... 31 Лекция № 5............................................................................................................ 35 1.10.6. Комбинированные транзисторные ключи. ..................................... 35 1.11. Основы построения импульсных усилителей мощности .................... 38 162

Стр.162

Лекция № 6............................................................................................................ 43 2. Импульсные генераторы ................................................................................ 43 2.1. Общие сведения об импульсных генераторах ........................................ 43 2.2. Мультивибраторы ..................................................................................... 44 2.2.1. Симметричный автоколебательный мультивибратор на транзисторах с коллекторно-базовыми связями ......................... 45 Лекция № 7............................................................................................................ 50 2.2.2. Ждущий мультивибратор (одновибратор) ........................................ 50 2.2.3. Мультивибратор с отсекающими диодами. ...................................... 55 2.2.4. Мультивибратор с коллекторно-эмиттерной связью ....................... 56 2.2.5. Ждущий мультивибратор на транзисторах с эмиттерной связью .................................................................................................... 57 2.2.6. Мультивибратор на транзисторах разного типа проводимости ..... 58 Лекция № 8............................................................................................................ 59 2.2.7. Мультивибратор на полевых транзисторах. ..................................... 59 2.2.8. Мультивибратор на ОУ ...................................................................... 61 2.2.9. Мультивибратор с мостовым времязадающим элементом ............. 64 2.2.10. Мультивибратор на логических элементах .................................... 66 Лекция № 9............................................................................................................ 70 2.2.11. Блокинг-генератор ............................................................................ 70 Лекция № 10 .......................................................................................................... 76 2.2.12. Двухтактный генератор (схема Роера) ............................................ 76 2.3. Генераторы линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН) ................. 81 2.3.1. ГЛИН с зарядным резистором и внешним управлением ................ 83 2.3.2. Генератор пилообразного напряжения с зарядным транзистором ....................................................................................... 85 Лекция № 11 .......................................................................................................... 87 2.3.3. ГЛИН с компенсирующей обратной связью. ................................... 87 2.3.4. ГЛИН с внешним управлением на основе интегрирующего усилителя ............................................................... 90 2.3.5. Автоколебательный ГЛИН треугольной формы. ............................. 91 163

Стр.163

Лекция № 12 .......................................................................................................... 94 3. Триггеры .......................................................................................................... 94 3.1. Триггер на транзисторных ключах .......................................................... 94 3.1.1. Стационарное состояние триггера ..................................................... 95 3.1.2. Переключение триггера на транзисторных ключах ......................... 97 3.1.3. Роль емкостей С1 и С2 при переключении триггера ........................ 98 3.2. Триггер с автоматическим смещением ................................................. 100 3.3. Несимметричный триггер с эмиттерной связью (триггер Шмитта) ..................................................................................... 101 3.4. Триггер Шмитта на ОУ .......................................................................... 103 Лекция № 13 ........................................................................................................ 106 4. Цифровые устройства ................................................................................... 106 4.1. Алгебра логики как аппарат математического описания цифровых устройств ............................................................................... 106 4.1.1. Суперпозиция логических функций ................................................ 106 4.1.2. Основные законы алгебры логики ................................................... 108 4.1.3. Основные равносильности алгебры логики.................................... 111 4.1.4. Нормальные и совершенные нормальные формы записи логических алгоритмов ........................................... 112 4.1.5. Методы представления логических алгоритмов ............................ 113 Лекция № 14 ........................................................................................................ 115 4.1.6. Базис функций алгебры логики ...................................................... 115 4.1.7. Упрощение и минимизация логических функций ........................ 117 4.2. Триггеры на логических элементах ....................................................... 122 4.2.1. RS-триггер ......................................................................................... 123 4.2.2.Триггер задержки – D-триггер ......................................................... 128 4.2.3. Т-триггер ........................................................................................... 130 4.2.4. JK-триггер ......................................................................................... 132 Лекция № 15 ........................................................................................................ 134 4.3. Регистры памяти и сдвига ......................................................................... 134 4.4. Счетчики импульсов .................................................................................. 137 4.4.1. Суммирующий счетчик ....................................................................... 137 164

Стр.164

4.4.2. Вычитающий счетчик .......................................................................... 138 4.4.3. Кольцевые счетчики ............................................................................ 140 Лекция № 16 ........................................................................................................ 143 4.5. Шифратор (coder) ....................................................................................... 143 4.6. Дешифратор (decoder) ............................................................................... 146 Лекция № 17 ........................................................................................................ 150 4.7. Мультиплексор (multiplexоr) .................................................................... 150 4.8. Демультиплексор (распределитель импульсов) ...................................... 152 4.9. Сумматоры ................................................................................................. 153 Контрольные вопросы ......................................................................................... 159 Библиографический список ................................................................................ 161 165

Стр.165