электроника и схемотехника. 1 билет Свойства последовательного соединения элементов rlc. Последовательным

• Название: 1 билет Свойства последовательного соединения элементов rlc. Последовательным
• Анкор: электроника и схемотехника
• Дата: 25.12.2021
• Размер: 1.35 Mb.
• Имя файла: 1-20.docx
• Тип: Закон; #318138
• страница: 2 из 4

Параллельным называют такие соединения элементов, при котором одни выводы всех элементов соединены в один общий узел, а вторые выводы этих же элементов соединены в другой общий узел.

П усть на входе схемы рис. 49 действует переменное напряжение:



По 1-му закону Кирхгофа для мгновенных значений функций получаем уравнение в дифференциальной форме:



То же уравнение в комплексной форме получит вид:

,

где   комплексная проводимость,   ак­тивная проводимость,   реактивная индуктивная проводимость,   реак­тивная емкостная проводимость,   реактивная (эк­вивалентная) проводи­мость,   модуль комплексной про­водимости или полная проводи­мость,   аргумент комплекс­ной проводимости или угол сдвига фаз ме­жду напряжением и током на входе схемы. При  иφ>0 – цепь в целом носит активно-индуктивный ха­рактер, а при  иφ<0 – цепь в целом носит активно-ем­костный ха­рак­тер.
Уравнение закона Ома для параллельной схемы будет иметь вид:

в комплексной форме;

в обычной форме для модулей.

2. Типы программируемых логических интегральных схем

Программи́руемая логи́ческая интегра́льная схе́ма(ПЛИС, англ. programmable logic device, PLD) — электронный компонент (интегральная микросхема), используемый для создания конфигурируемых цифровых электронных схем. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредством программирования (проектирования). Для программирования используются программатор и IDE(отладочная среда), позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры: Verilog, VHDL, AHDL

ТИПЫ

PAL (англ. programmable array logic) — программируемый массив (матрица) логики. В СССР PLA и PLM не различались и обозначились как ПЛМ (программируемая логическая матрица). Разница между PLA и PLM состоит в доступности программирования внутренней структуры (матриц).

GAL (англ. generic array logic) — это ПЛИС, имеющие программируемую матрицу «И» и фиксированную матрицу «ИЛИ».

CPLD (англ. complex programmable logic device — сложные программируемые логические устройства) содержат относительно крупные программируемые логические блоки — макроячейки, соединённые с внешними выводами и внутренними шинами. Функциональность CPLD кодируется в энергонезависимой памяти, поэтому нет необходимости их перепрограммировать при включении. Может применяться для расширения числа входов/выходов рядом с большими кристаллами, или для предобработки сигналов (например, контроллер COM-порта, USB, VGA).

FPGA (англ. field-programmable gate array) содержат блоки умножения-суммирования, которые широко применяются при обработке сигналов(DSP, англ. digital signal processing), а также логические элементы (как правило, на базе таблиц перекодировки — таблиц истинности) и их блоки коммутации. FPGA обычно используются для обработки сигналов, имеют больше логических элементов и более гибкую архитектуру, чем CPLD. Программа для FPGA хранится в распределённой памяти, которая может быть выполнена как на основе энергозависимых ячеек статического ОЗУ (подобные микросхемы производят, например, фирмы «Xilinx» и «Altera») — в этом случае программа не сохраняется при исчезновении электропитания микросхемы, так и на основе энергонезависимых ячеек flash-памяти или перемычек antifuse (такие микросхемы производит фирма «Actel» и «Lattice Semiconductor») — в этих случаях программа сохраняется при исчезновении электропитания. Если программа хранится вэнергозависимой памяти, то при каждом включении питания микросхемы необходимо заново конфигурировать её при помощи начального загрузчика, который может быть встроен и в саму FPGA. Альтернативой ПЛИС FPGA являются более медленные цифровые процессоры обработки сигналов. FPGA применяются также, как ускорители универсальных процессоров в суперкомпьютерах (например, компьютер «Cray XD1» компании «Cray», проект «RASC» компании «Silicon Graphics» («SGI»)).

3 билет

1. Метод расчета нелинейных электрических цепей постоянного тока при последовательном соединении элементов
Электрическое состояние нелинейных цепей описывается на основании законов Кирхгофа, которые имеют общий характер. При этом следует помнить, что для нелинейных цепей принцип наложения неприменим. В этой связи методы расчета, разработанные для линейных схем на основе законов Кирхгофа и принципа наложения, в общем случае не распространяются на нелинейные цепи.
Общих методов расчета нелинейных цепей не существует. Известные приемы и способы имеют различные возможности и области применения. В общем случае при анализе нелинейной цепи описывающая ее система нелинейных уравнений может быть решена следующими методами: графическими; аналитическими; г рафоаналитическими; итерационными.

Графический метод расчета

Задача решается путем графических построений на плоскости. При этом характеристики всех ветвей цепи следует записать в функции одного общего аргумента. Благодаря этому система уравнений сводится к одному нелинейному уравнению с одним неизвестным. Цепи с последовательным соединением резистивных элементов.

При последовательном соединении нелинейных резисторов в качестве общего аргумента принимается ток, протекающий через последовательно соединенные элементы. Расчет проводится в следующей последовательности. По заданным ВАХ отдельных резисторов в системе декартовых координат строится результирующая зависимость . Затем на оси напряжений откладывается точка, соответствующая в выбранном масштабе заданной величине напряжения на входе цепи, из которой восстанавливается перпендикуляр до пересечения с зависимостью . Из точки пересечения перпендикуляра с кривой опускается ортогональ на ось токов – полученная точка соответствует искомому току в цепи, по найденному значению которого с использованием зависимостей определяются напряжения на отдельных резистивных элементах.

Применение указанной методики иллюстрируют графические построения на рис. 2,б, соответствующие цепи на рис. 2,а.

2. Типы памяти. Особенности схемотехники цифровых запоминающих устройств

Компьютерная память (устройство хранения информации, запоминающее устройство) — часть вычислительной машины, физическое устройство или среда для хранения данных, используемая в вычислениях, в течение определённого времени. Динамическая память с произвольным доступом (DRAM), — которая используется в качестве ОЗУ персонального компьютера.Задачей компьютерной памяти является хранение в своих ячейках состояния внешнего воздействия, запись информации. Эти ячейки могут фиксировать самые разнообразные физические воздействия. Они функционально аналогичны обычному электромеханическому переключателю и информация в них записывается в виде двух чётко различимых состояний — 0 и 1




Цифровыми запоминающими называют устройства, предназначенные для записи, хранения и считывания информации, представленной в цифровом коде. Запоминающие устройства (ЗУ) классифицируют по назначению, технологии изготовления, способу адресации, способу хранения информации и т.д. По назначению запоминающие устройства подразделяют на оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ). ОЗУ обеспечивают режим записи, хранения и считывания информации в процессе ее обработки. Самое большое распространение запоминающие устройства приобрели в компьютерах (компьютерная память). Вместе с тем, они применяются в устройствах автоматики и телемеханики, в приборах для проведения экспериментов, в бытовых устройствах (телефонах, фотоаппаратах, холодильниках, стиральных машинах и т. д.), в пластиковых карточках, замках. Постоянные ЗУ (ПЗУ), содержание которых не должна быть изменено конечным пользователем (к примеру, BIOS). ПЗУ в рабочем режиме допускает только считывание информации. Записываемые ЗУ (ППЗУ), в которые конечный пользователь может записать информацию только один раз (к примеру, CD-R).Многократно перезаписываемые ЗУ (ПППЗУ) (к примеру, CD-RW).Оперативные ЗУ (ОЗУ) обеспечивают режим записи, хранения и считывания информации в процессе её обработки. Быстрые, но дорогие ОЗУ (SRAM) строят на триггерах, более медленные, но дешёвые разновидности ОЗУ — динамические ЗУ (DRAM) строят на полевых транзисторах, использующихся в качестве емкостей. В обоих видах ЗУ информация исчезает после отключения от источника питания (к примеру, тока).По типу доступа:

Устройства с последовательным доступом (к примеру, магнитные ленты).

Устройства с произвольным доступом (RAM) (к примеру, оперативная память).

Устройства с прямым доступом (к примеру, жесткие магнитные диски).Устройства с ассоциативным доступом (специальные устройства, для повышения производительности БД) По геометрическому исполнению:

дисковые (магнитные диски, оптические, магнитооптические);

ленточные (магнитные ленты, перфоленты);

барабанные (магнитные барабаны);

карточные (магнитные карты, перфокарты, флэш-карты, и др.)

печатные платы (карты DRAM, картриджи).

По физическому принципу:

1. 
   перфорационные (с отверстиями или вырезами)
   

1.1 перфокарта

1.2 перфолента

1. 
   с магнитной записью
   

2.1 ферритовые сердечники
4 билет

2.2 магнитные диски

· Жёсткий магнитный диск

· Гибкий магнитный диск

2.3 магнитные ленты

2.4 магнитные карты

оптические

3.1 CD

3.2 DVD

1. Гармонические колебания: основные понятия и определения, способы представления.

Г армонические колебания - это колебания, которые уже установились и происходят без потерь на трение, т.е. с неизменной амплитудой (незатухающие). Важнейшим признаком гармонических колебаний является изменение смещения во времени по закону синуса или косинуса.

, где:

х – смещение тела в момент времени t;
А – амплитуда колебаний, равная максимальному смещению;
ω– круговая частота колебаний (число колебаний, совершаемых за 2π секунд), связанная с частотой колебаний соотношением.
Графиком гармонического колебания является
синусоида.
Свободные или собственные – это колебания,
которые происходят в системе, предоставленной
самой себе, после того как она была выведена из
положения равновесия.
Примером могут служить колебания шарика, подвешенного на нити. Для того чтобы вызвать колебания, нужно либо толкнуть шарик, либо, отведя в сторону, отпустить его.
Свободные колебания могут быть незатухающими только при отсутствии силы трения. В противном случае первоначальный запас энергии будет расходоваться на ее преодоление, и размах колебаний будет уменьшаться.

2.

5 билет

1. Частотно-зависимые элементы электрической цепи:

Резистор; Катушка индуктивности.

2 . ЦАП с суммированием весовых токов
Ключ S₅ замкнут только тогда, когда разомкнуты все ключи S₁…S₄ (при этом u_вых= 0). U₀ - опорное напряжение. Каждый резистор во входной цепи соответствует определенному разряду двоичного числа. По существу этот ЦАП — инвертирующий усилитель на основе операционного усилителя. Анализ такой схемы не представляет затруднений. Так, если замкнут один ключ S1, то u_вых= −U₀R_oc/ R что соответствует в первом и нулям в остальных разрядах.

Из анализа схемы следует, что модуль выходного напряжения пропорционален числу, двоичный код которого определяется состоянием ключей S₁…S₄. Токи ключей S₁…S₄ суммируются в точке «а», причем токи различных ключей различны (имеют разный «вес»). Это и определяет название схемы.

Из вышеизложенного следует, что

u_вых= − ( U₀R_oc / R ) · S₁ − ( U₀R_oc / (R/2) ) · S₂ – − ( U₀R_oc / (R/4) ) · S₃ − ( U₀R_oc / (R/8) ) · S₄ = = − ( U₀R_oc / R ) · ( 8S₄ + 4S₃ + 2S₂ + S₁)

где S_i ,i = 1, 2, 3, 4 принимает значение 1, если соответствующий ключ замкнут, и 0, если ключ разомкнут.

Состояние ключей определяется входным преобразуемым кодом. Схема проста, но имеет недостатки: значительные изменения напряжения на ключах и использование резисторов с сильно отличающимися сопротивлениями. Требуемую точность этих сопротивлений обеспечить затруднительно.

6 билет:

1. Воздействие гармонических колебаний на частотно-зависимые электрические цепи. Электрические фильтры: ФНЧ, ФВЧ, ПФ, РФ.

Э лектрический фильтр˗ это устройство, предназначенное для пропускания сигналов только в определенной полосе частот; сигналы, частоты которых не попадают в эту полосу, подавляются. Фильтры широко используются в вычислительной технике. В источниках питания фильтры применяются для подавления помех, наводок и высоко­частотных шумов. На материнских платах персональных компьютеров, как правило, устанавливаются несколько фильтров, устраняющих взаимное влияние сигналов друг на друга. Персональные ЭВМ рекомендуется подключать к сети через фильтр, который не пропускает импульсные помехи, высокочастотные наводки и шумы.

По диапазону пропускаемых частот фильтры делятся на фильтры нижних частот(ФНЧ), фильтры высоких частот(ФВЧ), полосовые(ПФ) и заграждающие(ЗФ) (или режекторные (РФ)) фильтры. Условные обозначения фильтров показаны на рис. 8.16. ФНЧ пропускают сигналы с низкими частотами и подавляют сигналы с высокими частотами. ФВЧ, наоборот, пропускают сигналы с высокими частотами и подавляют сигналы с низкими частотами. ПФ пропускают сигналы только в определенной полосе частот вблизи некоторой центральной частоты, расположенной, как правило, в области относительно высоких частот. ПФ не пропускает сигналы с низкими и высокими частотами. Наконец, ЗФ пропускает сигналы с низкими и высокими частотами и задерживает сигналы с частотами, расположенными вблизи центральной частоты заграждающего фильтра.

2. ЦАП с резистивной матрицей R-2R(матрицы постоянного сопротивления)


В схеме использованы так называемые перекидные ключи S₁…S₄, каждый из которых в одном из состояний подключен к общей точке, поэтому напряжения на ключах невелики. Ключ S₅ замкнут только тогда, когда все ключи S₁…S₄ подключены к общей точке. Во входной цепи использованы резисторы всего с двумя различными значениями сопротивлений. Из анализа схемы можно увидеть, что и для нее модуль выходного напряжения пропорционален числу, двоичный код которого определяется состоянием ключей S₁…S₄. Анализ легко выполнить, учитывая следующее. Пусть каждый из ключей S₁…S₄ подключен к общей точке. Тогда, как легко заметить, напряжение относительно общей точки в каждой следующей из точек «a» «d» в 2 раза больше, чем в предыдущей. К примеру, напряжение в точке «b» в 2 раза больше, чем в точке «а» (напряжения U_а, U_b, U_c и U_d в указанных точках определяются следующим образом:

U_a = U₀

U_c = U₀ / 2

U_b = U₀ / 4

U_d = U₀ / 8

Допустим, что состояние указанных ключей изменилось. Тогда напряжения в точках «a» «d» не изменятся, так как напряжение между входами операционного усилителя практически нулевое. Из вышеизложенного следует, что:

u_вых= − ( U₀R_oc / 2R ) · S₄ − ( (U₀/2) R_oc / 2R ) · S₃ –  ( (U₀/4) R_oc / 2R ) · S₂ − ( (U₀/8) R_oc / 2R ) · S₁ =  − ( U₀R_oc/ 16R) · ( 8S₄+ 4S₃+ 2S₂ + S₁)

где S_i , i = 1, 2, 3, 4 принимает значение 1, если соответствующий ключ замкнут, и 0, если ключ разомкнут

7 билет

1. Понятие о переходных процессах в электрических цепях. Законы коммутации, следствия законов.

Под переходным процессом в электрических цепях понимается процесс перехода цепи из одного установившегося состояния в другое. При установившихся, или стационарных, режимах в цепях постоянного тока напряжения и токи неизменны во времени, а в цепях переменного тока они представляют собой периодические функции времени. Установившиеся режимы при заданных и неизменных параметрах цепи полностью определяются только источником энергии. Следовательно, источники постоянного напряжения создают в цепи постоянный ток, а источники переменного напряжения – переменный ток той же частоты, что и частота источника энергии.
Переходные процессы возникают при любых изменениях режима электрической цепи: при подключении и отключении цепи, при изменении нагрузки, при возникновении аварийных режимов (короткое замыкание, обрыв провода и т.д.). Изменения в электрической цепи можно представить в виде тех или иных переключений, называемых в общем случае коммутацией. Физически переходные процессы представляют собой процессы перехода от энергетического состояния, соответствующего до коммутационному режиму, к энергетическому состоянию, соответствующему после коммутационному режиму. Переходные процессы обычно быстро протекающие: длительность их составляет десятые, сотые, а иногда и миллиардные доли секунды.

Первый закон коммутации состоит в том, что ток в ветви с индуктивным элементом в начальный момент времени после коммутации имеет то же значение, какое он имел непосредственно перед коммутацией, а затем с этого значения он начинает плавно изменяться. Сказанное обычно записывают в виде i_L(0_-) = i_L(0₊), считая, что коммутация происходит мгновенно в момент t = 0.

Второй закон коммутации состоит в том, что напряжение на емкостном элементе в начальный момент после коммутации имеет то же значение, какое оно имело непосредственно перед коммутацией, а затем с этого значения оно начинает плавно изменяться: U_C(0_-) = U_C(0₊).

2. Назначение, принцип функционирования комбинационных логических схем

НЕ,И-НЕ,ИЛИ-НЕ, сумматора по модулю 2. Цифровой сигнал и его энергетические параметры

Цифровой сигнал — сигнал, который можно представить в виде последовательности дискретных (цифровых) значений. В наше время наиболее распространены двоичные цифровые сигналы (битовый поток) в связи с простотой кодирования и используемостью в двоичной электронике. Для передачи цифрового сигнала по аналоговым каналам (например, электрическим или радиоканалам) используются различные виды манипуляции (модуляции).

Важным свойством цифрового сигнала, определившего его доминирование в современных системах связи, является его способность к полной регенерации в ретрансляторе (до некоторого порогового отношения сигнал/шум).

Когда в ретранслятор приходит сигнал с небольшими помехами, он преобразуется в цифровую форму, и ретранслятор заново формирует сигнал, полностью убирая искажения. Аналоговый же сигнал удаётся усилить лишь вместе с наложившимися на него шумами.

С другой стороны, если цифровой сигнал приходит с большими помехами, восстановить его невозможно (эффект крутой скалы (англ.)), в то время как из искаженного аналогового сигнала можно извлечь часть информации, хотя и с трудом.

Если сравнивать сотовую связь аналогового формата (AMPS, NMT) с цифровой связью (GSM, CDMA), то при помехах на цифровой линии из разговора выпадают порой целые слова, а на аналоговой можно вести разговор, хотя и с помехами.

Выход из данной ситуации — чаще регенерировать цифровой сигнал, вставляя регенераторы в разрыв линии связи, или уменьшать длину линии связи (например, уменьшать расстояние от сотового телефона до базовой станции, что достигается более частым расположением базовых станций на местности).

Использование в цифровых системах алгоритмов проверки и восстановления цифровой информации позволяет существенно увеличить надёжность передачи информации.

Энергетические параметры :

Мощность сигнала P(t)=

Удельная энергия сигнала

Длительность сигнала T определяет интервал времени, в течение которого сигнал существует (отличен от нуля);

Динамический диапазон есть отношение наибольшей мгновенной мощности сигнала к наименьшей: D = 10 lg

Ширина спектра сигнала F — полоса частот, в пределах которой сосредоточена основная энергия сигнала;

База сигнала есть произведение длительности сигнала на ширину его спектра B=TF

Необходимо отметить, что между шириной спектра и длительностью сигнала существует обратно пропорциональная зависимость: чем короче спектр, тем больше длительность сигнала.

Таким образом, величина базы остается практически неизменной;

Отношение сигнал/шум равно отношению мощности полезного сигнала к мощности шума;

Объём передаваемой информации характеризует пропускную способность канала связи, необходимую для передачи сигнала. Он определяется как произведение ширины спектра сигнала на его длительность и динамический диапазон: V = FTD

Логический элемент —используются для построения логических схем вычислительных машин, дискретных схем автоматического контроля и управления. Для всех видов логических элементов, независимо от их физической природы, характерны дискретные значения входных и выходных сигналов.

Л огический элемент «НЕ» - отрицание, инвертор

« НЕ» - логический элемент, выполняющий над входными данными операцию логического отрицания. Данный элемент, имеющий один выход и только один вход, называют еще инвертором, поскольку он на самом деле инвертирует (обращает) входной сигнал. На рисунке приведено условное обозначение логического элемента «НЕ».

Таблица истинности для инвертора показывает, что высокий потенциал на входе даёт низкий потенциал на выходе и наоборот. На западных схемах значок элемента «НЕ» имеет форму треугольника с кружочком на выходе. На отечественных схемах — прямоугольник с символом «1», с кружком на выходе. 

Логический элемент «И-НЕ» - конъюнкция (логическое умножение) с отрицанием, NAND

И-НЕ» - логический элемент, выполняющий над входными данными операцию логического сложения, и затем операцию логического отрицания, результат подается на выход. Другими словами, это в принципе элемент «И», дополненный элементом «НЕ». На рисунке приведено условное обозначение логического элемента «2И-НЕ».Таблица истинности для элемента «И-НЕ» противоположна таблице для элемента «И». Вместо трех нулей и единицы — три единицы и ноль. Элемент «И-НЕ» называют еще «элемент Шеффера» в честь математика Генри Мориса Шеффера, впервые отметившего значимость этой логической операции в 1913 году. Обозначается как «И», только с кружочком на выходе.










Логический элемент «ИЛИ-НЕ» - дизъюнкция (логическое сложение) с отрицанием,

«ИЛИ-НЕ» - логический элемент, выполняющий над входными данными операцию логического сложения, и затем операцию логического отрицания, результат подается на выход. Иначе говоря, это элемент «ИЛИ», дополненный элементом «НЕ» - инвертором. На рисунке приведено условное обозначение логического элемента «2ИЛИ-НЕ».Таблица истинности для элемента «ИЛИ-НЕ» противоположна таблице для элемента «ИЛИ». Высокий потенциал на выходе получается лишь в одном случае - на оба входа подаются одновременно низкие потенциалы. Обозначается как «ИЛИ», только с кружочком на выходе, обозначающим инверсию.

Логический элемент «исключающее ИЛИ» - сложение по модулю 2, XOR

«исключающее ИЛИ» - логический элемент, выполняющий над входными данными операцию логического сложения по модулю 2, имеет два входа и один выход. Часто данные элементы применяют в схемах контроля. На рисунке приведено условное обозначение данного элемента. 

Изображение в западных схемах — как у «ИЛИ» с дополнительной изогнутой полоской на стороне входа, в отечественной — как «ИЛИ», только вместо «1» будет написано «=1».

Э тот логический элемент еще называют «неравнозначность». Высокий уровень напряжения будет на выходе лишь тогда, когда сигналы на входе не равны (на одном единица, на другом ноль или на одном ноль, а на другом единица) если даже на входе будут одновременно две единицы, на выходе будет ноль — в этом отличие от «ИЛИ». Данные элементы логики широко применяются в сумматорах.

8 билет

1. Дифференцирующие, разделительные и интегрирующие цепи при импульсном воздействии.

Дифференцирующей называется цепь, сигнал на выходе которой пропорционален производной от входного сигнала.

(13.28)

Коэффициент пропорциональности М представляет собой постоянную времени цепи  .

Д ля цепи RC =RC, для цепи RL =L/R.

Дифференцируемый сигнал и сигнал на выходе дифференцирующей RC-цепи

В момент  (включение цепи) напряжение на выходе . Это следует из того, что в момент включения в цепи по второму закону коммутации напряжение на конденсаторе сохраняет свое значение, которое было до коммутации, то есть равно 0, следовательно, все напряжение будет приложено к резистору R( ).

Затем  будет уменьшаться по экспоненциальному закону

Разделительные цепи используют для обеспечения связи между каскадами по переменной составляющей и разделения их по постоянной составляющей.

Интегрирующая цепь - RC цепь, в которой напряжение снимается с конденсатора C и соблюдается соотношение t_ц>>t_и.

И нтегрирующая цепь предназначена для формирования импульсов большой длительности. Т.е. для удлинения или расширения импульсов, преобразования импульсов по интегральному закону, получения линейно изменяющегося напряжения. Отсюда другое название интегрирующей цепи - удлиняющая цепь.

При этом напряжение на выходе такой цепи изменяется по закону

Наиболее оптимальное соотношение длительности импульса и постоянной времени цепи: t_ц   10t_и, т.е. t_и/t_ц<0,1.

2. Назначение, принцип функционирования шифратора

У стройство, преобразующее линейный восьмеричный код в двоичный называется шифратором. Составим таблицу истинности такого устройства


При выполнении шифратора на элементах И-НЕ следует пользоваться следующей системой логических выражений:

В этом случае предусмотрена подача на входы инверсных значений, т. е. для получения на выходе двоичного представления некоторой десятичной цифры необходимо на соответствующий вход подать лог. 0, а на остальные входы - лог.1. Схема шифратора, выполненная на элементах И-НЕ, приведена на рис. 5.18,в.

Изложенным способом могут быть построены шифраторы, выполняющие преобразование десятичных чисел в двоичное представление с использованием любого двоичного кода,


9 билет

1 .2. Назначение, принцип функционирования полусумматора и полного сумматора

Полусумма́тор — комбинационная логическая схема, имеющая два входа и два выхода (двухразрядный сумматор, бинарный сумматор). Полусумматор позволяет вычислять сумму A+B, где A и B — это разряды (биты) обычно двоичного числа, при этом результатом будут два бита S и C, где S — это бит суммы по модулю 2, а C — бит переноса. Отличается от полного сумматора тем, что не имеет входа переноса из предыдущего разряда. Для построения полного сумматора необходимо иметь дополнительный вход переноса из предыдущего разряда, таким образом, полный сумматор имеет 3 входа. Двоичный полный сумматор с троится из двух полусумматоров и логического элемента 2ИЛИ, именно поэтому р ассматриваемая схема называется полусумматором. Полусумматоры используется для построения полных сумматоров.

Сумматор – это устройство, осуществляющее сложение трех одноразрядных чисел: суммируется два однозначных двоичных числа и учитывается перенос из предыдущего (младшего) разряда. Результат выдается в виде двузначного двоичного числа.

10 билет

1. Устройство, принцип действия и ВАХ полупроводникового диода.

Д иод это прибор, состоящий всего из двух слоёв полупроводника. Это слой “p”- позитив и слой “n”- негатив. На границе двух слоёв полупроводника образуется “p-n” переход. Анодом является область “p”, а катодом зона “n”. Любой диод способен проводить ток только от анода к катоду. На принципиальных схемах он обозначается так.

В полупроводнике “n” типа имеются свободные электроны, частицы со
знаком минус, а в полупроводнике типа “p” наличествуют ионы
с положительным зарядом, их принято называть «дырки». Подключим
диод к источнику питания в обратном включении, то есть на анод подадим
минус, а на катод плюс. Между зарядами разной полярности возникает 
притяжение и положительно заряженные ионы тянутся к минусу, а
отрицательные электроны дрейфуют к плюсу источника питания. В “p-n” переходе нет носителей зарядов, и отсутствует движение электронов. Нет движения электронов – нет электрического тока. Диод закрыт.

При прямом включении диода происходит обратный процесс. В результате отталкивания однополярных зарядов все носители группируются в зоне перехода между двумя полупроводниковыми структурами. Между частицами возникает электрическое поле перехода и рекомбинация электронов и дырок. Через “p-n” переход начинает протекать электрический ток. Сам процесс носит название «электронно-дырочная проводимость». При этом диод открыт.

ВАХ

Нелинейность в начале прямой ветви обусловлена уменьшением сопротивления запирающего слоя с ростом Uпр. Начиная с некоторого значения Uпр, х-ка становится почти линейной, т.к. запирающий слой исчезает. На линейном участке сопротивление диода обусловлено почти постоянным сопротивлением p- и n-областей. Небольшая нелинейность возникает из-за изменения сопротивления этих областей вследствие нагрева. Обратную ветвь ВАХ показывают в другом масштабе, поэтому наблюдается излом х-ки в начале координат. При увеличении Uобр обратный ток быстро возрастает, что связано со снижением диффузионного тока при повышении потенциального барьера.