Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Курс лекций

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
02.04.2015
Размер:
568.3 Кб
Скачать

1Министерство общего и технического образования Российской Федерации

Государственный Университет Аэрокосмического Приборостроения

Преподаватель:

Курсанов Олег

Инокентьевич

 

Курс лекций по дисциплине

“СХЕМОТЕХНИКА”

Работу по набору выполнили Студенты группы 4843К:

-Тект и таблицы

-Схемы и графики

-Главный редактор

Байер А.И Воронин Д.Э Гаврилова О.А.

Санкт – Петербург

2001 год.

1. Системы элементов ЭВМ

!Определение:

Системы элементов- полный набор логических элементов объединенный общими конструктивными электрическими и техническими параметрами использующих одинаковые способы представления информации и предназначены для построения цифровых устройств.

1.1. Способ представления информации.

а) Положительное кодирование.

Область 1: Sa , когда tt1, tt4;

Область 2: a<S<b, когда t1<t<t2 , t3<t<t4;

Область 3: Sb, когда t2<t<t3.

Будем считать что, если сигнал будет больше или равно, то дадим ему значение 1. . Если сигнал будет меньше или равно, то-0

Если сигнал будет переходить из одного сигнала в другой, то это время называется время неопределенности.

Область 2 определяет быстродействие τ.

Этот способ обозначения “1” и “0” называется положительным кодированием.

b) Отрицательное кодирование.

Если сигнал больше или равен порогу b, то “0”, Если сигнал меньше или равен порогу b, то “1”.

1.2 Элементы Були и универсальных базисов.

Булевы базисы. Существуют три элемента:

-Отрицание (инверсия):

-логическое сложение (дизъюнкция):

-умножение (конъюнкция):

Универсальные базисы.

-базис Пирса

-базис Шеффера

1.3. Логические элементы интегральных схем.

Интегральная схема - микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования и обработки сигналов и имеющие высокую плотность упаковки электрически соединенных элементов и кристаллов.

Логические элементы интегральных схем.

ТТЛ

СЭТЛ

ИИЛ

НСТЛ

МОП

 

 

 

 

 

τ = 10-30

τ = 1-9

τ = 10-20

τ = 1-5

τ = 10-30

(Н СЕК)

(Н СЕК)

(Н СЕК)

(Н СЕК)

(Н СЕК)

 

 

 

 

 

1.3.1 Схемы ТТЛ.

Схема элемента состоит из многоэмиттерного транзистора (МЭТ). На выходе реализуется функция И-НЕ.

Использование в элементах ТТЛ сложного инвертора позволяет существенно увеличить помехоустойчивость и, а также повысить быстродействие схемы.

Схема со сложным инвертором:

к выходу можно прицепить n=8-10 элементов, где n-нагрузочная способность.

За счет понижения напряжения на коллекторе Т1, Т2 закрывается.

Обозначение этой схемы

Для большой нагрузочной способности используют схемы с более мощным выходом:

Нагрузочная способность n=20 элементов.

Применение:

Используется следующим образом

1.3.2. О схемах ТТЛШ.

Наиболее эффективным способом повышения быстродействия схем ТТЛ является использование транзисторов Шотки.

Недостатком элементов ТТЛШ является их уменьшенная по сравнению с элементами ТТЛ помехоустойчивость.

Варианты обозначений:

1.3.3. Схема транзисторной логики со связанными

эммиторами (ЭСЛ).

ЭСЛ предназначены для применения в высокоскоростных средствах вычислительной техники и автоматики.

Достоинства ЭСЛ-схем обусловлены их схемотехникой, которая использует в качестве одного элемента транзисторной логики дифференциальный усилитель с транзисторами, работающими в ненасыщенном режиме.

Обязательные условия:

1.Rэ >> Rк

2.Uб>U0max

3.Uб<U1min

Эту схему можно обозначить:

a

 

1

 

1

 

 

b

 

2

 

 

 

 

 

Для использования этой схемы, ставят эмиттерный повторитель:

1.3.4. Схема транзисторной логики с непосредственными

связями.

Эти схемы обладают очень низкой помехозащищенностью.

Если на а и b подать две единицы, то на Выходе будет “0”

1.3.5. Схемы ИИЛ.

В этой схеме используются как p-n-p, так и n-p-n переходы.

Эмиттерная область p-n-pтранзистора, называется

инжектором.

В этой схеме высокая плотность, так как в зтой схеме нет резисторов

1.3.6. МОП интегральные схемы.

Уникальное свойство МОП схемы - высочайшее входное сопротивление.

Входное сопротивление: 1010 – 1015 ом.

При высоком сопротивлении появляются паразитные токи. Паразительная емкость на высоких частотах начинает влиять на схемы.

Свойства полевого транзистора:

1.Сток и исток можно поменять местами.

2.Высочайшее входное сопротивление.

Паразитные емкости используются как запоминающие устройства. Базовые схемы:

1.схема инвертора: