Микроэлектроники
 Скачать 1.83 Mb.
|
|
3.5. Цифровые интегральные схемы - элементы ЭВМ На основе комбинационных схем и элементарных последовательно- стных схем - триггеров строятся более сложные цифровые схемы счетчики, регистры и другие элементы ЭВМ. Счетчик - устройство, выполненное на основе цепочки триггеров, осуществляющее счет импульсов и фиксирующее это число в коде. Регистр - устройство, выполненное на основе цепочки триггеров, предназначенное для записи и хранения в виде кода слова (двоичного числа. Дешифратор (декодер – устройство, предназначенное для распознавания и преобразования кодов. Одно из применений - управление индикаторами информации. Мультиплексор - это электронный переключатель, предназначенный для поочередного подключения одной из линий передачи двоичной информации к общему выходу. Рис. 3.13. Условное обозначение триггера (аи временные диаграммы напряжений на входах и выходе баб Цифро -аналоговый преобразователь (ЦАП преобразует информацию из цифровой формы в аналоговую, а аналого-цифровой преобразователь (АЦП) осуществляет обратное преобразование. Главный узел ЭВМ - процессор. Процессор - это устройство для об- работкиинформации по определенной программе. Микропроцессор (МП) - это процессор, выполненный в виде большой интегральной микросхемы. Микропроцессор содержит арифметико-логическое устройство АЛУ регистры команд, адресов и данных, а также устройства управления Однокристальные микроЭВМ и микроконтроллеры являются высшим достижением электроники и содержат кроме процессора ряд внешних устройств. Микроконтроллеры встраиваются непосредственно в электротехнические устройства и обеспечивают управление ими. 104 ЛИТЕРАТУРА 1. Горбачев Г.Н., Чаплыгин ЕЕ. Промышленная электроника. – М Энергоатомиздат, 1988. – 320 с. 2. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. – М Высшая школа, 1982. – 496 с. 3. Забродин ЮС. Промышленная электроника. – М Высшая школа, 1982. – 496 с. Лохов С.П. Интегральные схемы и микропроцессоры в системах электропривода. – Челябинск ЧПИ, 1980. – 82 с. Розанов Ю.К. Основы силовой электроники. – М Энергоатомиздат, 1992. – 296 с. 105 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Глава 1. Полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы 1.1. Физические основы полупроводниковых приборов 1.1.1. Проводники, диэлектрики и полупроводники . . . . . . . . 7 1.1.2. P-n переход . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2. Полупроводниковые диоды 1.2.1. Классификация диодов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.2.2. Выпрямительные диоды . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.2.3. Стабилитроны и стабисторы . . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.3. Транзисторы 1.3.1. Классификация транзисторов . . . . . . . . . . . . . . . .19 1.3.2. Биполярные транзисторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 1.3.3. Линейный режим работы транзистора . . . . . . . . . . . 23 1.3.4. Классы усиления . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1.3.5. Ключевой режим . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1.3.6. Полевые транзисторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 1.3.7. Биполярные транзисторы с изолированным затвором . . . 31 1.3.8. Сравнение транзисторов . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 1.3.9. Переходные процессы в транзисторных ключах . . . . . 33 1.3.10. Защищенный транзисторный ключ . . . . . . . . . . . 34 1.4. Тиристоры 1.4.1. Устройство и принцип действия . . . . . . . . . . . . . . 37 1.4.2. Схемы включения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 1.4.3. Вольтамперные характеристики и диаграмма управления 39 1.4.4. Переходные процессы в тиристоре . . . . . . . . . . . . 40 1.4.5. Параметры тиристоров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 1.4.6. Разновидности тиристоров . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 1.5. Фотоэлектронные приборы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 1.6. Полупроводниковые излучатели . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 1.7. Оптоэлектронные приборы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 1.8. Терморезисторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 1.9. Элементы микроэлектроники . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 1.10. Гибридные силовые схемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 106 1.11. Рекомендации по применению полупроводниковых приборов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Глава 2. Электронные усилители и аналоговые интегральные микросхемы 2.1. Классификация электронных усилителей . . . . . . . . . . . 59 2.2. Характеристики и параметры усилителей . . . . . . . . . . . 61 2.3. Обратные связи в усилителях . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65 2.4. Усилители переменного тока 2.4.1. Одиночные усилительные каскады . . . . . . . . . . . . 68 2.4.2. Многокаскадные усилители . . . . . . . . . . . . . . . . 72 2.4.3. Паразитные обратные связи и развязывающие фильтры . 73 2.5. Усилители постоянного тока (УПТ) 2.5.1 Особенности УПТ. Дрейф нуля . . . . . . . . . . . . . . 74 2.5.2. Усилители постоянного тока прямого усиления . . . . . 75 2.6. Аналоговые интегральные микросхемы (АИМС) 2.6.1. Классификация АИМС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 2.6.2. Операционные усилители . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 2.6.3. Инвертирующий усилитель . . . . . . . . . . . . . . . . 82 2.6.4. Неинвертирующий усилитель . . . . . . . . . . . . . . . 83 2.6.5. Повторитель на ОУ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 2.6.6. Интегратор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 2.6.7. Компараторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 2.6.8. Мультивибратор . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Глава 3. Цифровые интегральные микросхемы 3.1. Классификация цифровых интегральных микросхем и элементы алгебры логики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 3.2. Комбинационные ИМС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 Статические и динамические характеристики и параметры ЦИМС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 3.4.Последовательностные ИМС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 3.5. Цифровые интегральные схемы – элементы ЭВМ . . . . . . 102 Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 |