- •2. Основные понятия алгебры логики
- •3. Цифровые интегральные микросхемы
- •4. Логические элементы на кмоп-транзисторах
- •5. Схемотехника интегральных схем инжекционной логики и эсл
- •6. Триггеры
- •7. Счетчики
- •8. Регистры
- •9. Мультиплексоры и демультиплексоры
- •10. Шифраторы и дешифраторы
- •11. Арифметические устройства
- •12. Импульсные устройства на имс
- •13. Запоминающие устройства
- •14. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи
12. Импульсные устройства на имс
а б в
Рис. 12.1. Триггер Шмитта: а – функциональная схема; б – преобразование
Входного сигнала; в – условное графическое обозначение
а б
Рис. 12.2. Схема укорачивания импульса на двух логических элементах (а)
и временная диаграмма (б)
Рис. 12.3. Схема укорачивания импульса с использованием триггера
а б в
Рис 12.4. Схема формирования короткого импульса из переднего или заднего фронта (а) и временные диаграммы (б) и (в)
Рис. 12.5. Схема формирования короткого импульса с одним логическим
элементом
Рис. 12.6. Эквивалентная схема формирователя короткого импульса
Рис. 12.7. Временная диаграмма для R>5000 Ом
а б
Рис. 12.8. Формирователь короткого импульса с задержкой относительно
переднего фронта (а) и временная диаграмма (б)
а б
Рис. 12.9. Схема расширителя импульсов (а) и временная диаграмма (б)
а б
Рис. 12.10. Схема одновибратора (а) и временная диаграмма (б)
а б
Рис. 12.11. Структурная схема (а) и временные диаграммы (б)
цифрового одновибратора
а б
Рис. 12.12. Схема мультивибратора (а) и временные диаграммы (б)
Рис. 12.13. Схема мультивибратора с кварцевой стабилизацией
Рис. 12.14. Генератор импульсов на двух одновибраторах 155АГ3
Рис. 12.15. Схема генератора, управляемого напряжением
13. Запоминающие устройства
Рис. 13.1. Принцип построения матричного ПЗУ
Рис. 13.2. Схема лавинно-инжекционного транзистора с плавающим затвором
Рис. 13.3. Упрощенная схема динамического запоминающего элемента
Рис. 13.4. Динамический запоминающий элемент
а б в
Рис. 13.5. Условное графическое обозначение микросхем памяти: ПЗУ (а),
ОЗУ с двунаправленной шиной данных (б),
ОЗУ с раздельными шинами данных (в)
14. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые преобразователи
Рис. 14.1. Характеристика преобразования 3-разрядного ЦАП
Рис. 14.2. ЦАП с двоично-взвешенными резисторами
Рис. 14.3. ЦАП на основе резистивной матрицы постоянного импеданса
Рис. 14.4. Классификация АЦП
а б
Рис. 14.5. Таблица кодов преобразования (а) и характеристика преобразования с ошибками квантования (б)
Рис. 14.6. Структурная схема интегрирующего АЦП последовательного счета
а б
Рис. 14.7. Структурная схема (а) и временная диаграмма (б) преобразователя
напряжения в частоту
Uвх tинт / 1 = U0 = Uос tос/ 2 – Uвх tос / 1;
Uвх (tинт+ tос) / 1 = Uвх Тх /1 = Uос tос/ 2,
где R1C = 1; R2C = 2; Тх = tинт + tос = 1 / fвых.
fвых = 1 / Тх = Uвх 2/1 Uос tос = Uвх R2 / R1 Uос tос = k Uвх
а б
Рис. 14.8. АЦП с двойным интегрированием: а – структура;
б – временная диаграмма
а б
Рис. 14.9. АЦП последовательного счета с единичным приближением:
а – структурная схема; б – временная диаграмма процесса преобразования
а б
Рис. 14.10. Блок-схема АЦП (а) и график следящего уравновешивания (б)
Рис. 14.11. Схема трехразрядного параллельного АЦП
Таблица 14.1
Входное напряжение |
Состояние компараторов |
Выходной двоичный код |
Код Грея |
Uвх |
К7 К6 К5 К4 К3 К2 К1 |
а2 а1 а0 |
а2 а1 а0 |
0 1 2 3 4 5 6 7 |
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 |
0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 |
0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 0 |
Рис. 14.12. Структурная схема сигма-дельта модулятора
Рис. 14.13. Структурная схема сигма-дельта АЦП
Таблица 14.2
Uвх=0,6 В |
Uвх=0,0 В | ||||||||
№ Такта |
U∑, В |
Uи, В |
Uк, бит |
UЦАП, В |
№ Такта |
U∑, В |
Uи, В |
Uк, бит |
UЦАП, В |
1 |
0,6 |
0,6 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2 |
-0,4 |
0,2 |
1 |
1 |
2 |
-1 |
0 |
0 |
-1 |
3 |
-0,4 |
-0,2 |
0 |
-1 |
3 |
1 |
1 |
1 |
1 |
4 |
1,6 |
1,4 |
1 |
1 |
4 |
-1 |
0 |
0 |
-1 |
5 |
-0,4 |
1,0 |
1 |
1 |
5 |
1 |
1 |
1 |
1 |
6 |
-0,4 |
0,6 |
1 |
1 |
6 |
-1 |
0 |
0 |
-1 |
7 |
-0,4 |
0,2 |
1 |
1 |
7 |
1 |
1 |
1 |
1 |
8 |
-0,4 |
-0,2 |
0 |
-1 |
8 |
-1 |
0 |
0 |
-1 |
9 |
1,6 |
1,4 |
1 |
1 |
9 |
1 |
1 |
1 |
1 |
10 |
-0,4 |
1,0 |
1 |
1 |
10 |
-1 |
0 |
0 |
-1 |
11 |
-0,4 |
0,6 |
1 |
1 |
11 |
1 |
1 |
1 |
1 |
12 |
-0,4 |
0,2 |
1 |
1 |
12 |
-1 |
0 |
0 |
-1 |
13 |
-0,4 |
-0,2 |
0 |
-1 |
13 |
1 |
1 |
1 |
1 |
14 |
1,6 |
1,4 |
1 |
1 |
14 |
-1 |
0 |
0 |
-1 |
15 |
-0,4 |
1,0 |
1 |
1 |
15 |
1 |
1 |
1 |
1 |
16 |
-0,4 |
0,6 |
1 |
1 |
16 |
-1 |
0 |
0 |
-1 |