1. Понятие о ЛЭ. Простые и сложные ЛЭ. Функции,... 2. Системы ЛЭ. Понятие функциональной и технической полноты системы... Простые – не, и, или. Сложные – и-не, или-не.
advertisement
1. Понятие о ЛЭ. Простые и сложные ЛЭ. Функции, реализуемые ЛЭ Простые – не, и, или. Сложные – и-не, или-не. 2. Системы ЛЭ. Понятие функциональной и технической полноты системы ЛЭ Не, и, или ф-ции в совокупности составляют функционально полную систему– свойство системы элементов реализовать любую, сколь угодно сложную ФАЛ; реализуется функционально полным набором логических элементов. Вообще же функциональной полнотой обладают мн. системы ф-ций, в частности каждая из ф-ций И-НЕ или ИЛИ-НЕ. Техническая полнота - свойство системы элементов реализовать помимо логических другие функции, в том числе вспомогательные и специальные. К этим функциям относятся преобразование уровней сигналов, обеспечение нагрузочной способности, восстановление сигналов по форме и амплитуде, генерация сигналов, индикация состояния запоминающих элементов, формирование сигналов записи и считывания информации запоминающих устройств (например, на магнитных носителях). 3. Представление информации в ЛЭ Потенциальный способ Импульсный Фазовый 4. Параметры ЛЭ Динамические параметры. Быстродействие ЛЭ при переключении определяется электрической схемой, технологией изготовления и характером нагрузки. Для идентификации измерений динамических параметров в технической документации на ИС приводятся параметры эквивалентной нагрузки, устанавливаются требования к амплитуде и длительности фронта входного сигнала. Уровни отсчета напряжений для определения динамических параметров устанавливаются относительно выходных пороговых напряжений «1» и «0». Основными динамическими параметрами ЛЭ являются задержка распространения сигнала tЗД Р при переключении и длительность положительного (нарастающего) и отрицательного (спадающего) фронтов tФ выходных сигналов. Статические параметры определяют условия формирования и значения напряжений высокого и низкого уровней на выходе ЛЭ, его нагрузочную способность, потребляемую мощность при заданных напряжении питания, нагрузке и температуре окружающей среды.К статическим параметрам ЛЭ относятся:выходные и входные напряжения лог.0 и 1 (,,,); входные и выходные пороговые напряжения лог. 0 и 1 (, , , ); входные и выходные токи лог. 0 и 1(,,, ); токи потребления в состоянии лог. 0 и 1 (,);потребляемая мощность (Pпот). Интегральные параметры отражают уровень развития технологии и схемотехники и качество цифровых ИС. Основными интегральными параметрами ИС являются энергия переключения и уровень интеграции N. Как правило, при определении энергии переключения используют типовые значения задержки распространения и потребляемой мощности. Степень интеграции N логических цифровых микросхем определяется числом простейших эквивалентных ЛЭ -- обычно двухвходовых вентилей -- на кристалле. Иногда степень интеграции микросхем измеряют числом элементов (резисторов, транзисторов, диодов) на кристалле. 5. Входная характеристика ЛЭ Входная характеристика ИС – зависимость входного тока Iвх от входного напряжения Uвх от входного напряжения Uвх, т.е. Iвх = f1(Uвх). Характеристика снимается для одного из входов x1 ИС, а остальные входы подключаются к цепи, в которой действуют напряжения уровня U1 или U0 при заданном количестве нагрузок Краз на выходе элемента. Из этой характеристики определяют входные токи логических нуля I0вх и единицы I1вх при уровнях входного напряжения U0вх и U1вх соответственно. Зависимость входного тока ЛЭ от входного напряжения определяет нагрузочную способность ЛЭ и режим работы линий связи. На входной характеристике ЛЭ ЭСЛ можно выделить следующие зоны, соответствующие возможным режимам работы входной цепи ЛЭ: I, V -- зоны, определяющие рабочие режимы ЛЭ, т. е. входные токи при входных напряжениях низкого и высокого уровней, при . которых входные цепи имеют большое входное; II и IV -- зоны статической помехоустойчивости; III --зона переключения ЛЭ (опорное напряжение UОП , определяемое как среднее напряжение между высоким и низким уровнями, для ЛЭ ЭСЛ серии К500 составляет примерно -- 1.3 В; зона ограничивается пороговыми напряжениями и ); VI -- зона нерабочих режимов (UВХ НАС -- напряжение насыщения входного транзистора -- при увеличении входного напряжения входной ток резко увеличивается). 6. Выходная характеристика ЛЭ Передаточная характеристика ИС – зависимость выходного напряжения Uвых от входного напряжения Uвх, т.е. Uвых = f2(Uвх). Характеристика снимается для одного из входов xi, а остальные входы подключаются к цепи, в которой действуют уровни напряжения U1 или U0 при заданном количестве нагрузок Краз на выходе элемента. Из этой характеристики определяются уровни напряжения U1, U0, напряжение логического перепада Uл = U1 – U0, пороговое напряжение Uпор и параметры к помехоустойчивости. Выходная характеристика ИС – зависимость выходного тока Iвых от выходного напряжения Uвых, т.е. Iвых = f3(Uвых). Характеристика снимается для двух состояний элемента: 1) на выходе – уровень напряжения U0вых; 2) на выходе – уровень напряжения U1вых. Для получения выходного напряжения Uвых используется внешний, регулируемый по значению и полярности напряжения ±Uип источник питания. Из этой характеристики определяются выходные токи логических нуля и единицы I1вых при уровнях напряжения U0выхи U1вых и соответственно. 7. Определение нагрузочной способности ЛЭ по входным и выходным хар-кам Нагрузочная способность ЛЭ n определяет число входов идентичных элементов, которое может быть подключено к выходу каждого из них. При этом обеспечиваются неискаженная передача двоичных символов 0 и 1 в цифровом устройстве по цепи из произвольного числа последовательно включенных элементов при наихудших сочетаниях дестабилизирующих факторов. Дестабилизирующими факторами могут быть: изменение питающих напряжений, разброс параметров компонентов, изменение температуры и т.п. Часто нагрузочная способность n называется коэффициентом разветвления по выходу (Краз) и выражается целым положительным числом (n=4, 5, 7, 10 и т. д.). Чем выше нагрузочная способность ЛЭ, тем шире их логические возможности и тем меньше затраты при проектировании и построении цифрового устройства. Однако увеличение параметра n возможно до определенных пределов, поскольку при этом ухудшаются другие параметры ЛЭ: снижается быстродействие, ухудшается помехоустойчивость и увеличивается потребляемая мощность. Обычно в состав одной серии ИМС часто входят ЛЭ с различной нагрузочной способностью: основные ЛЭ с n=4…10 и буферные элементы -- так называемые усилители мощности с n=20…50. Это позволяет более гибко проектировать цифровые устройства, достигая оптимальных показателей по потребляемой мощности и числу ЛЭ 8. Хар-ка передачи ЛЭ. Вид хар-ки и требование к ней Передаточная характеристика — основная статическая характеристика — зависимость Uвых от Uвх одного из входов. 9. Параметры ЛЭ, определяемые с помощью хар-ки передачи Амплитудная передаточная характеристика UВЫХ = f(UBX) определяет формирующие свойства ЛЭ, его помехоустойчивость, амплитуду и уровни стандартного сигнала. Вид характеристики зависит от типа логического элемента (ЭСЛ, ТТЛ) и может изменяться в определенных пределах в зависимости от разброса параметров схем, изменений напряжения питания, нагрузки, температуры окружающей среды. 10. Помехоустойчивость ЛЭ. Как определить помехоустойчивость ЛЭ Помехоустойчивость. Базовый элемент ИМС в статическом режиме может находиться в одном из двух устойчивых состояний (0 или 1). По этой причине различают статическую помехоустойчивость ЛЭ по уровню 0 (Uno)и по уровню 1 (Un1). Статическая помехоустойчивость базовых элементов ИМС определяется значением напряжения, которое может быть подано на вход ИМС относительно уровня 0 или 1, не вызывая её ложного срабатывания (например, переход из состояния 1 в состояние 0 или наоборот). Напряжение помехи либо повышает, либо понижает входное напряжение. Если на входе действует напряжение логического 0 (U0), то опасны помехи, имеющие положительную полярность, так как они повышают входное напряжение, что может привести к сбою в работе, т. е. ложному изменению выходных напряжений в цифровом устройстве. При поступлении на вход напряжения логической 1 (U 1) и напряжения помехи отрицательной полярности также возможно ложное переключение. Максимально допустимые постоянные напряжения помехи положительной полярности (при напряжении логического 0 на входе) и отрицательной полярности (при напряжении логической 1 на входе) определяют помехоустойчивость ЛЭ по отношению к статическим (длительно действующим) помехам. Внутренние помехи в цифровом устройстве возникают при переключении ЛЭ, поэтому их амплитуда пропорциональна логическому перепаду Uл. Для повышения помехоустойчивости необходимо увеличивать логический перепад (разность напряжений логической 1 и логического 0) и уменьшать время переключения ЛЭ из состояния 1 в состояние 0 и наоборот. 11. Диодные ЛЭ. Функции, реализуемые диодными ЛЭ Дио́д— двухэлектродный электронный прибор, обладает различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока. Электрод диода, подключённый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт (то есть имеет маленькое сопротивление), называют анодом, подключённый к отрицательному полюсу — катодом. Логический элемент диодно-тракзисторной ИС реализует функцию И-НЕ. Входные диоды -Дз выполняют функцию И, транзисторный усилитель - функцию инверсии. 12. Хар-ка передачи диодного ЛЭ, реализ-го «И». Лог. ур-ни на входе и выходе 13. Хар-ка передачи, реализ-го «ИЛИ». Лог. ур-ни на входе и выходе 14. Формирующее св-во хар-ки передачи 15. Диодно-транзисторное ЛЭ. (ДТЛ) Диодно-транзисторная логика (ДТЛ) — технология построения цифровых схем на основе биполярных транзисторов, диодов и резисторов. Своё название технология получила благодаря реализации логических функций (например, 2И) с помощью диодных цепей, а усиления и инверсии сигнала — с помощью транзистора. Показанная на рисунке схема представляет собой типичный элемент 2И-НЕ: Если хотя бы на одном из входов уровень логического нуля, то ток течет через R1 и диод во входную цепь. На анодах диодов напряжение 0,7В, которого недостаточно для открывания транзистора. Транзистор закрыт. На выходе формируется уровень логической единицы. Если на все входы поступает уровень логической единицы, ток течет через R1 на базу транзистора, образуя на анодах диодов напряжение 1,4В. Поскольку напряжение уровня логической единицы больше этой величины, входы диодов обратносмещены и не участвуют в работе схемы. Транзистор открыт в режиме насыщения. В транзистор втекает ток нагрузки, по величине значительно больший тока нагрузки в состоянии логической единицы. Основное преимущество ДТЛ над более ранней технологией РТЛ — возможность создания большого числа входов. Задержка прохождения сигнала по-прежнему достаточно высока, из-за медленного процесса утечки заряда с базы в режиме насыщения (когда все входы имеют высокий уровень) при подаче на один из входов низкого уровня. Эту задержку можно уменьшить подключением базы транзистора через резистор к общему проводу или к источнику отрицательного напряжения 16. ДТЛ с простым инвертором. Логические ур-ни И НЕ 17. ДТЛ со сложным инвертором. Логические ур-ни Сложный инвертор представляет собой двухтактный усилитель мощности на транзисторах, работающих в ключевом режиме. Применение сложного инвертора позволяет не только повысить нагрузочную способность микросхемы, но и сохраняет ее высокую помехоустойчивость, так как эмиттерный переход транзистора Tj выполняет роль смещающего диода. Схема работает следующим образом. При низком уровне хотя бы одного входного сигнала транзистор . закрыт. Состояние транзистора определяется состоянием транзистора Ti. при закрытом транзисторе транзистор также будет закрыт, а составной транзистор (Т3 -- открыт. Однако в элементе ДТЛ со сложным инвертором при переключении в цепи Tj-Тз возникают броски тока, создающие заметные помехи по цепи питания. Для устранения этого явления включают токоограничивающий резистор R. 18. Нагрузочная способность ДТЛ с простым и сложным инвертором. 19. ЛЭ ТТЛ. Основное отличае от ДТЛ. Функции, реализуемые ЛЭ ТТЛ Простейший базовый элемент транзисторно-транзисторной логики (рис. 9.5) в принципе повторяет структуру микросхем ДТЛ-ти-па. В то же время за счет использования многоэмиттерного транзистора, объединяющего свойства диода и транзисторного усилителя, эта схема позволяет увеличить быстродействие, снизить потребляемую мощность и усовершенствовать технологию изготовления. Базовый элемент ТТЛ, так же как и элемент ДТЛ, выполняет логическую операцию И - НЕ. При низком уровне сигнала (логический нуль) хотя бы на одном из входов многоэмиттерного транзистора Tj последний находится в состоянии насыщения, а транзистор Tj закрыт. На выходе схемы существует вы- сокий уровень напряжения (логическая единица). При высоком уровне сигнала на всех входах многоэмиттерный транзистор Ту работает в активном инверсном режиме, а транзистор Т находится в состоянии насыщения. Описанный здесь базовый элемент ТТЛ-логики, несмотря на упрощенную технологию изготовления, не нашел широкого применения из-за низкой помехоустойчивости, малой нагрузочной способности и малого быстродействия при работе на емкостную нагрузку. Его целесообразно использовать лишь при разработке микросхем с открытым коллектором для реализации функции «монтажное ИЛИ», а также для включения элементов индикации, когда не требуется высокая помехоустойчивость и большая нагрузочная способность. 20. ЛЭ ТТЛ с простым инвертором. Логические ур-ни 21. ЛЭ ТТЛ со сложным инвертором. Включенное состояние Дополнительными компонентами в схеме базового элемента ТТЛ (рис. 9.6) по сравнению со схемой на рис. 9.5 являются транзисторы Tj и Т, образующие сложный инвертор. Диод Д повышает порог отпирания транзистора Tj, обеспечивая его закрытое состояние при открытом и насыщенном транзисторе Тд. Использование сложного инвертора повышает помехоустойчивость и нагрузочную способность схемы. Базовый элемент (рис. 9.6) является основным при разработке современных микросхем ТТЛ-логики. 22. ЛЭ ТТЛ со сложным инвертором. Выключенное состояние 23. Хар-ка передачи ТТЛ 24. Определение осн. пар-ров ТТЛ с помощью хар-ки передачи 25. Буферные элементы, элементы с 3 состояниями на выходе, назначение 26. Основные сирии ТТЛ (по справочнику) ТТЛ – транзисторно-транзисторная логика (серии интеграль-ных цифровых микросхем 133; 155; 130; 131; 134; 158; 530; 531; 533; 555; 1531; 1533). Применяются в широком классе электронных циф-ровых устройств (например, периферийные устройства для ЭВМ). Преимущества – достаточно высокое быстродействие, самая высокая среди цифровых серий интегральных микросхем функцио-нальная насыщенность. Недостатки – невысокая помехозащищённость, высокая чувст-вительность к изменению напряжения питания, достаточно высокая потребляемая мощность. 27. ТТЛШ. Осн отличия от ТТЛ. Логические ур-ни, хар-ка передачи 28. ЭСЛ. Базовый элемент, принцип работы Эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ) – один из вариантов логических схем, работающих в ненасыщенном режиме. ЭСЛ-схемы имеют низкий выходной импеданс, небольшой разброс уровней логического напряжения и хорошую помехоустойчивость для обоих уровней логического напряжения. На рис. 3.1(а) показано условное графическое обозначение базового элемента ЭСЛ на функциональных схемах, где х1, х2, …, хn – входы; у1 – инверсный выход; у2 – прямой выход. Минимальное число входов равно двум. Элемент реализует для “положительной логики” одновременно функции ИЛИ–НЕ (стрелка Пирса) по выходу у1 и функцию ИЛИ (дизъюнкция) по выходу у2. Логика работы элемента на три входа представлена таблицей состояний (табл. 3.1). ЭСЛ является самой быстродействующей из всех типов логики, построенной на биполярных транзисторах. Это объясняется тем, что транзисторы в ЭСЛ работают в линейном режиме, не переходя в режим насыщения, выход из которого замедлен. Низкие значения логических перепадов в ЭСЛ-логике способствуют снижению влияния на быстродействие паразитных ёмкостей. Основная деталь ЭСЛ-логики — схема потенциального сравнения, собранная не на диодах (как в ДТЛ), а на транзисторах. Схема представляет собой транзисторы, соединённые эмиттерами и подключенные к корпусу (или питанию) через резистор. При этом транзистор у которого напряжение на базе выше пропускает через себя основной ток. Как правило один транзистор в схеме сравнения подключен к опорному уровню, равному напряжению логического порога, а остальные транзисторы являются входами. Выходные цепи схемы сравнения поступают на усилительные транзисторы, а с них — на выходные эмиттерные повторители. Эмиттерный повторитель — способ включения транзистора, когда коллектор подключен к шине питания, а эмиттер является выходом. Напряжение на выходе эмиттера практически соответствует напряжению на базе, куда подаётся входной сигнал. Поэтому он и называется повторителем. Повторитель усиливает ток, не усиливая напряжения. Используется в основном для согласования высокого выходного сопротивление источника сигнала с малым сопротивлением нагрузки. Особенностью ЭСЛ является повышенные скорость (150 МГц уже в первых образцах 60-х годов и 0,5-2ГГц в 70-80хх) и энергопотребление по сравнению с ТТЛ и КМОП (на низких частотах, на высоких — примерно равное), низкая помехоустойчивость, низкая степень интеграции (ограниченная, в частности, большой потребляемой мощностью каждого элемента, что не позволяет разместить в одном корпусе много элементов, так как это приведёт к перегреву) и как следствие — высокая стоимость. 29. Быстродействие ЭСЛ Большое быстродействие ЭСЛ – элементов обусловлено тем, что биполярные транзисторы в этих схемах работают без насыщения, т.е. могут находится либо в активном режиме, либо в режиме отсечки. Важным фактором, обеспечивающим увеличение быстродействия, является использование в элементах низкоомных резисторов, обеспечивающих быстрый пере заряд паразитных емкостей, но ценой увеличения потребляемой энергии. 30. Догические ур-ни, помехоустойчивостьИз-за низкого входного сопротивления схемы ЭСЛ обладают высоким быстродействием и работают преимущественно в активном режиме, следовательно, помеха попавшая на вход усиливается. Для повышения помехоустойчивости шину коллекторного питания делают очень толстой и соединяют с общей шиной. По сравнению со схемами ТТЛ схемы ЭСЛ обладают более высоким быстродействием, но помехоустойчивость у них гораздо ниже. 31. Серии ЭСЛ (по справочнику) серии интегральных цифро-вых микросхем 137; 187; 229; 100; 500; 700; 1500 32. ЛЭ КМОП (КМДП). Базовый эл-т, лог. ур-ни, хар-ка передачи ЛЭ систем элементов на униполярных транзисторах строятся по схеме с непосредственными связями. Униполярные транзисторы имеют структуру металл - диэлектрик – полупроводник (МДП) или металл – окисел – полупроводник (МОП). ЛЭ МДП – типа строятся на униполярных транзисторах с каналом одного типа (n-типа или р-типа). ЛЭ КМДП-типа представляют собой схемы, основанные на совместном включении МДП-транзисторов с каналами n-типа и р-типа. Они получили название комплемнтарных, т.е. взаимно дополняющих, структур (КМДП – структур). 33. ЛЭ КМОП И-НЕ Комплементарный Ключ состоит из двух МОП-транзисторов с каналами разного типа проводимости, входы которых соединены параллельно, а выходы последовательно (рисунок 19,а). При напряжении на затворах, больших порогового, для транзистора с каналом определённого типа соответствующий транзистор открыт, а другой закрыт. При напряжении противоположной полярности, открытый и закрытый транзисторы меняются иестами. Если группы ярусно и параллельно включённых транзисторов поменять местами, то будет реализован элемент, выполняющий функцию И-НЕ (рисунок 19,в). Он работает аналогично предыдущему. . Транзисторы VT1 и VT3 имеют канал р типа и открыты при напряжении на затворах, близких к 0. Таким образом, сочетание параллельного включения транзисторов с каналами p — типа электропроводности, и ярусного соединения транзисторов с каналами п — типа позволили реализовать И-НЕ 34. ЛЭ КМОП ИЛИ-НЕ Схема ЛЭ КМОП, выполняющего функцию 2ИЛИ-НЕ, приведена на рисунке 19,б. Транзисторы VT1 и VT3 имеют канал р-типа и открыты при напряжениях на затворах, близких к нулю. ». Транзисторы VT2 и VT4 имеют канал n-типа и открыты при напряжениях на затворах, больших порогового значения. Если на обоих или на одном из входов действует уровень лог. «1», то на выходе схемы будет сигнал лог. «0», что соответствует выполнению логической операции ИЛИ-НЕ. 35. ЛЭ инжекционной логики (И2Л). Лог ур-ни, принцип работы Типовой И2Л-вентиль содержит транзисторную структуру n-p-n, включенную по схеме с общим эмиттером и выполняющую роль выходного инвертирующего усилителя, обеспечивающего развязку выходов для исключения их взаимного влияния, а также дополняющую транзисторную структуру p-n-p, включенную по схеме с общей базой и служащую для инжекции тока в базу выходного усилителя. Соответственно транзистор VT1 называют инжектором, а VT2 -- инвертором (рис. 8, а). Эти транзисторы в многоступенчатой логической схеме совмещаются в объеме полупроводника, причем база транзистора p-n-p есть эмиттер транзистора n-p-n, а коллекторы транзисторов p-n-p есть базовые области транзисторов n-p-n. Это обеспечивает высокую плотность упаковки элементов инжекционных микросхем на кристалле. Типовые многовходовые И2Л вентили с логикой ИЛИ-НЕ и И-НЕ приведены на рис. 8, в-е. Функция ИЛИ организуется объединением коллекторов выходных инвертирующих транзисторов, а функция И -- подачей инверсных управляющих сигналов на входе и подключением дополнительного инвертирующего усилителя на выходе логической схемы. 36. ЛЭ И2Л реализующий сложную логическую функцию Работа инжекционной микросхемы может быть рассмотрена на основе логического вентиля ИЛИ-НЕ (рис. 8, в, г). При уровнях логического 0 на входах X 1, X2 ток инжектора через многоколлекторный транзистор VT3 не сможет поступить в базы транзисторов VT 1, VT2 и они останутся запертыми, что приведет к формированию на выходе вентиля (Y1 и Y2) уровня 1. При поступлении логической 1 на любой из входов (это соответствует режиму запирания транзистора предшествующего каскада) инжектируемый ток через соответствующий коллектор транзистора VT 3 поступит в базу транзистора схемы ИЛИ-НЕ (при X2=1 ток поступит в базу транзистора VT 2) и откроет его, что приведет к формированию логического 0 на выходах Y1=Y2=0. (Логику работы схемы И-НЕ (рис. 8, д, е) предполагается рассмотреть самостоятельно). Быстродействие переключения инжекционных микросхем определяется током инжектора, увеличение которого до определенного значения позволяет уменьшить задержку срабатывания вентиля. Однако, при значительном увеличении тока инжектора из-за накопления больших избыточных зарядов в активных областях, задержка срабатывания резко возрастает. Повышение быстродействия реализуется при уменьшении геометрических размеров транзисторов, увеличении коэффициентов усиления, а также при создании И2Л-ИМС с небольшими логическими перепадами уровней сигналов. Логический перепад можно снизить в 2…3 раза за счет применения диодов Шотки, включенных последовательно между выходом одного логического каскада и входом другого. Вариант включения диодов Шотки приведен на примере инвертора (рис. 9). 37. Запоминающие устройства ЭВМ. Классификация По типу обращения ЗУ делятся на устройства, допускающие как чтение, так и запись информации, и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), предназначенные только для чтения записанных в них данных (ROM - read only memory). ЗУ первого типа используются в процессе работы процессора для хранения выполняемых программ, исходных данных, промежуточных и окончательных результатов. В ПЗУ, как правило, хранятся системные программы, необходимые для запуска компьютера в работу, а также константы. В некоторых ЭВМ, предназначенных, например, для работы в системах управления по одним и тем же неизменяемым алгоритмам, все программное обеспечение может храниться в ПЗУ. В ЗУ с произвольным доступом (RAM - random access memory) время доступа не зависит от места расположения участка памяти (например, ОЗУ). В ЗУ с прямым (циклическим) доступом благодаря непрерывному вращению носителя информации (например, магнитный диск - МД) возможность обращения к некоторому участку носителя циклически повторяется. Время доступа здесь зависит от взаимного расположения этого участка и головок чтения/записи и во многом определяется скоростью вращения носителя. В ЗУ с последовательным доступом производится последовательный просмотр участков носителя информации, пока нужный участок не займет некоторое нужное положение напротив головок чтения/записи (например, магнитные ленты - МЛ). 38. Статические ОЗУ (К155 РУ2). Динамическое 39. Триггеры (RS,JK,D) Счетчики (К155 Е5) 40. Шифраторы (клав приор шифрат) Шифратор — логическое устройство, выполняющее преобразование позиционного кода в n-разрядный двоичный код. Двоичный шифратор выполняет логическую функцию преобразования унарно n-ичного однозначного кода в двоичный. При подаче сигнала на один из n входов (обязательно на один, не более) на выходе появляется двоичный код номера активного входа. Если количество входов настолько велико, что в шифраторе используются все возможные комбинации сигналов на выходе, то такой шифратор называется полным, если не все, то неполным. N=2m, н-число входов, м-выходных двоичных разрядов. Шифратор предназначен для преобразования десятичных чисел от 0 до 9 в двоичный код. Такой имеет 10 входов и 4 выхода. 41. Сверхоперативные ОЗУ (К155 РП1) 42. Дешифраторы 43. Сумматоры (по модулю 2, полные сумматоры) 44. Мультиплексоры 45. Регистры 46. Что такое опер. усилитель (ОУ) и для чего предназначен 47. Что такое АЦП и для чего предназначен Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) предназначены для преобразования аналоговой величины в цифровой код. Другими словами, АЦП - это устройства, которые принимают аналоговые сигналы и генерируют соответствующие им цифровые. 48. Что такое цифро-аналоговый преобразователь ЦАП и для чего предназначен Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — устройство для преобразования цифрового (обычно двоичного) кода в аналоговый сигнал (ток, напряжение или заряд). 49. О чем говорит теорема Котельникова (Шеннона) (теория отсчетов) Для того, чтобы аналог. сигнал можно было восстановить без потери информации после его представления в виде отсчетов исходный сигнал должен кодироваться с частотой, превышающей верхнюю частоту спектро-сигнала в 2 раза 50. Что такое параметрический стабилизатор Стабилизатор напряжения — преобразователь электрической энергии, позволяющий получить на выходе напряжение, находящееся в заданных пределах при значительно больших колебаниях входного напряжения и сопротивления нагрузки. Применяется для стабилизации напряжения в слаботочных схемах, так как для нормальной работы схемы ток через стабилитрон D1 должен в несколько раз (3-10) превышать ток в стабилизируемой нагрузке RL. Часто такая схема линейного стабилизатора применяется как источник опорного напряжения в более сложных схемах стабилизаторов. Параметрический метод основан на использовании нелинейных элементов, за счёт которых происходит перераспределение токов и напряжений между отдельными элементами схемы, что ведёт к стабилизации. Структурная схема параметрического стабилизатора состоит из двух элементов – линейн и нелинейн. Параметрические стабилизаторы напряжения строятся на основе кремниевых стабилитронов. В кремниевом стабилитроне при определённом Uст развивается лавинный пробой p-n перехода (см. рисунок (а)). Обычно рабочую ветвь изображают при ином расположении осей (см. рисунок (б)). Рабочий участок ограничен предельно допустимым по тепловому режиму Imax. В параметрическом стабилизаторе переменного напряжения линейным элементом служит конденсатор, а нелинейным - дроссель насыщения. 51. Что такое последовательный стабилизатор. Стабилизаторы последовательного типа работают по обычному принципу. Они получают питание от сети 1или 3-фазного переменного тока. С помощью трансформатора входное напряжение блока питания преобразуется в переменное напряжение требуемого уровня. Это напряжение выпрямляется, сглаживается фильтром и поступает на вход электронного регулятора, формирующего выходное стабилизированное напряжение блока питания. Электронный регулятор включает в свой состав усилитель и регулирующий элемент, включенный последовательно с нагрузкой. Неизменность уровня выходного напряжения обеспечивается регулировкой степени открытия и падения напряжения на регулирующем элементе. При этом разность между напряжением на сглаживающем конденсаторе и падением напряжения на регулирующем элементе остается постоянной, равной заданному уровню Uвых. Возникающие тепловые потери пропорциональны произведению значения тока нагрузки и падение напряжения на регулирующем элементе. Стабилизаторы последовательного типа хорошо адаптируются к различным условиям эксплуатации. Они позволяют создавать блоки питания с несколькими уровнями стабилизированных выходных напряжений. Для этого достаточно использовать трансформатор с несколькими вторичными обмотками с соответствующими выпрямителями, фильтрами и стабилизаторами. Некоторые решения могут базироваться только на этом принципе. Стабилизаторы данного типа отличаются высоким быстродействием, высокой точностью стабилизации выходного напряжения, имеют низкий уровень пульсаций выходного напряжения. К их недостаткам следует отнести небольшой коэффициент полезного действия и значительные массогабаритные показатели. Поэтому стабилизаторы последовательного типа используются только в блоках питания небольшой мощности. Преимущества: простая и надежная схема, регулировочные характеристики в диапазоне от хороших до наилучших, малое время установки выходного напряжения. Недостатки: относительно большая масса и габариты из-за использования 50 Гц трансформатора, низкий коэффициент полезного действия, проблемы с отводом тепла. К выходу которого подключ. эммиторный повторитель 52. Чем объясняются малые габариты источника питания ПК Дополнительные вопросы: 1. Аббревиатура ЛЭ 2. Как можно использовать дешифратор в качестве мультиплексора что мультиплексор содержит дешифратор на соответствующее число выходов (число выходов дешифратора определяется числом информационных входов мультиплексора), элементы конъюнкции на два или на три входа каждый и элемент дизъюнкции с числом входов, равным количеству информационных линий D0 . . . Dm.
