- •Схемотехника аналого – цифровых устройств
- •Лекция 1. Введение. Структура устройств ввода-вывода информации в эвм
- •Введение
- •Принципы построения систем обработки данных с использованием эвм
- •Состав устройств ввода информации в эвм
- •Состав устройств вывода
- •Лекция 2. Основные сведения об интегральном операционном усилителе. Структурная схема операционного усилителя
- •Понятие идеального усилителя и его свойства
- •Классификация операционных усилителей
- •Структурная схема операционного усилителя. Определения дифференциального и синфазного сигналов
- •Лекция 3. Основные параметры оу
- •Входные параметры
- •Выходные параметры и параметры передачи
- •Параметры передачи
- •Лекция 4. Схемотехника входных каскадов оу
- •Принципы построения входного дифференциального каскада
- •Малосигнальные параметры входного дифференциального каскада
- •Лекция 5. Генераторы стабильного тока в схемотехнике оу
- •Особенности построения источников тока в схемотехнике оу
- •Базовые схемы источников тока
- •Основные модификации источников тока
- •Лекция № 6. Назначение и принцип работы каскадов сдвига уровня и основы схемотехники выходных каскадов оу
- •Назначение и принцип работы каскадов сдвига уровня
- •Основы схемотехники выходных каскадов оу
- •Защита выходных каскадов от короткого замыкания
- •Лекция №7. Базовые схемы включения оу в аппаратуре
- •Повторитель напряжения
- •Неинвертирующий усилитель
- •Инвертирующий усилитель
- •Лекция 8. Частотная характеристика оу
- •Формирование частотной характеристики оу
- •Логарифмические частотные характеристики оу
- •Частотная характеристика оу при наличии отрицательной обратной связи
- •Лекция 9. Устойчивость работы схем с оу. Частотная коррекция
- •Причины неустойчивой работы схем с оу
- •Частотная коррекция схем с оу
- •Лекция 10. Схемы на основе оу для выполнения математических операций
- •Суммирующий усилитель
- •Интегрирующий усилитель
- •Пояснения к работе интегрирующего усилителя:
- •Дифференцирующий усилитель
- •Логарифмирующий усилитель
- •Лекция 11. Активные фильтры
- •Основные сведения, классификация и типы частотных характеристик активных фильтров
- •Анализ схемы двухполюсного активного фильтра
- •Фильтры с переключаемыми конденсаторами
- •Мдп-транзисторы (полевые транзисторы с изолированным затвором)
- •Для реализации резистора
- •Лекция №12. Компаратор напряжения
- •Основные сведения и особенности схемотехники компараторов напряжения
- •Принцип работы компаратора при сравнении сигналов разной полярности
- •Анализ систематических и случайных ошибок в работе компаратора при сравнении сигналов разной полярности
- •Лекция №13. Компаратор с гистерезисом
- •Принцип работы компаратора при сравнении сигналов одной полярности
- •Компаратор с гистерезисной характеристикой
- •Лекция №14. Классификация и состав функциональных блоков цифроаналоговых преобразователей
- •Классификация цифроаналоговых преобразователей
- •Ключевые элементы цифроаналоговых преобразователей
- •Резистивные матрицы цифроаналоговых преобразователей
- •Цап с матрицей двоично-взвешенных сопротивлений
- •Цап с матрицей r-2r с выходом по току
- •Цап с матрицей r-2r с выходом по напряжению
- •Далее, аналогично не сложно показать, что при коде 0010 потенциал точки а будет равен , а при коде 0001 –. Поэтому аналогично по двоичному закону будет меняться и выходное напряжение всей схемы.
- •Классификация ацп
- •Аналого-цифровые преобразователи последовательного счета
- •Ацп с промежуточным преобразованием во временной интервал
- •Ацп последовательного счета с цифровым интегратором
- •Ацп с двухтактным интегрированием
- •Лекция 17. Ацп слежения, параллельного действия и поразрядного кодирования
- •Аналого-цифровые преобразователи слежения
- •Аналого-цифровые преобразователи параллельного действия
- •Аналого- цифровые преобразователи поразрядного кодирования
- •Лекция №18. Теоретические основы аналоговой и гибридной вычислительной техники
- •Основные понятия моделирования. Система аналогий, критерий подобия
- •Масштабы и масштабные уравнения Пусть дифференциальное уравнение механической системы, являющееся упрощенной моделью системы подвески автомобиля имеете вид:
- •Пояснения к рисунку:
- •Примеры использования масштабных уравнений Расчет коэффициента передачи суммирующего усилителя
- •Пример моделирования дифференциального уравнения второго порядка
- •Лекция №19. Аналого-цифровые вычислительные комплексы
- •Структура аналого-цифрового вычислительного комплекса
- •Структура авм
- •Заключение
- •Список литературы
Структура авм
АВМ представляет собой электрическую систему, в которой между непрерывно изменяющимися величинами (токами, напряжениями) осуществляются зависимости, аналогичные зависимостям между переменными в подлежащей исследованию математической задаче. При этом независимые и искомые переменные изображаются в том или ином масштабе физическими переменными в машине, а результат задачи сводится к измерению этих переменных в процессе её работы.
Таким образом, АВМ состоит из отдельных блоков, которые выполняют различные математические операции. Для расширения возможностей машины функциональные блоки собираются из однотипных элементов.
Структура АВМ показана на рис. 146.
Рис. 146. Структура АВМ
Основным элементом машины является УПТ с большим коэффициентом усиления. На базе этого усилителя строятся практически все основные функциональные блоки.
Блок линейных элементов состоит из набора конденсаторов, и резисторов разных номиналов, совместно с которыми УПТ выполняет линейные математические операции: сложение, интегрирование, дифференцирование и так далее.
Блок нелинейных элементов содержит схемы переключения, деления, реализации нелинейных зависимостей и так далее.
Постоянные и переменные коэффициенты передачи задаются с помощью устройств, выделенных в специальный блок.
УПТ, с включенными на его вход и в обратной связи линейными и нелинейными элементами, называется решающим устройством.
Для визуального наблюдения за результатами решения служит блок индикации.
Формирование отдельных элементов в функциональные блоки и электрические соединения между ними производятся на наборном поле с помощью специальных шнуров или контактов.
Контрольные вопросы
1. Назначение и состав основных блоков АЦВК.
2. Принцип работы УВХ.
3. Структура АВМ.
Заключение
В настоящее время большие интегральные схемы изменили все области электронной техники настолько быстро, что последствия их воздействия можно наблюдать почти каждый день. При этом главной движущей силой по- прежнему остается технология ИС, причем ее достижения дополняются соответствующими сдвигами и в других разделах электронной техники и технологии. При этом основные тенденции развития элементов и технологии следующие: на уровне кристаллов происходит завоевание КМДП-технологий ведущих позиций в области производства БИС, которые могут содержать одновременно аналоговые и цифровые схемы, в области чисто аналоговых ИС продолжается совершенствование комбинированных технологий схем с полевыми и биполярными транзисторами.
Для обработки аналоговых сигналов на современном этапе характерны цифровые методы, в результате чего операционный усилитель вытесняется микропроцессором, ставшим универсальными компонентами электронных устройств. Тем не менее специалисты по аналоговым схемам продолжают создавать микросхемы с более высокой степенью интеграции, предназначенные для универсальных подсистем. На базе АЦП , ЦАП, коммутаторов, УВХ, ОУ и других аналоговых элементов разрабатывают операционные узлы в виде БИС, способные обрабатывать аналоговую информацию без преобразования ее в цифровую форму.
Весьма сложную задачу представляет собой организация ввода - вывода информации. Это связано с огромным разнообразием периферийных устройств, которые необходимы в современных устройствах ВТ. Поэтому изучение схемотехники аналого-цифровых устройств всегда актуально.