Учебное пособие по дисциплине: «Прикладная электроника» Северск, сгти - 2003

Содержание

Предисловие 4

1 Импульсная и цифровая техника 6

1.1 Общие сведения 6

1.2 Ключевой режим работы биполярных транзисторов 8

1.3 Импульсный режим работы операционных усилителей. Компараторы. Триггер Шмитта 15

1.4 Позиционные системы счисления 18

1.5 Функции алгебры логики и их основные свойства 20

1.5.1 Основные определения 20

1.6 Элементарные функции алгебры логики 22

1.7 Аналитическая запись функций алгебры логики 26

1.8 Аксиомы, основные теоремы и тождества алгебры логики 31

1.9 Минимизация функций алгебры логики 34

1.9.1 Основные определения 34

1.9.2 Постановка задачи минимизации в классе ДНФ 36

1.9.3 Аналитическая минимизация 36

4.9.4 Метод неопределенных коэффициентов и минимизирующих карт 36

1.9.5 Метод минимизирующих карт 39

1.9.6 Карты Карно 41

2 Цифровые интегральные схемы 46

2.1 Логические элементы 46

2.1.1 Логический элемент НЕ 46

2.1.2 Логический элемент ИЛИ 47

2.1.3 Логический элемент И 48

2.1.4 Логический элемент ИЛИ - НЕ 50

2.1.5 Логический элемент И - НЕ 51

2.2 Классификация 53

2.3 Основные характеристики и параметры ЛЭ 59

2.3.1 Сравнение обобщенных параметров цифровых микросхем 67

2.3.2 Типовые корпуса микросхем 70

2.4 Элементы с памятью (триггеры, счетчики) 71

2.4.1 Триггеры с R,S управлением 72

2.4.2 Триггеры с синхронным управлением 74

2.4.3 Триггеры с JK -управлением 79

2.4.4 Триггеры с D -управлением 82

2.4.5 Разное 83

3 Вопросы анализа и синтеза невременных схем 85

3.1 Логические сети 85

3.2 Теорема анализа и эквивалентные схемы 88

3.3 Синтез логических схем с одним выходом 92

3.4 Синтез логических схем со многими выходами 95

3.5 Синтез схем по неполностью определенным собственным функциям 97

3.6 Пример синтеза устройства - преобразователя кодов 99

4 Синтез и анализ схем, работа которых зависит от времени 104

4.1 Временные булевы функции. Основные определения 104

4.2 Основные свойства временных булевых функций 106

4.3 Синтез и анализ схем с помощью временных булевых функций 111

5 Схемотехника элементов интегрального исполнения 116

5.1 Схемотехника элементов серий ТТЛ 116

5.1.1 Основные принципы построения схем 116

5.1.2 Основные параметры и характеристики серий ТТЛ 128

5.1.3 Функциональный состав ТТЛ ИС и ТТЛШ ИС 135

5.2 Схемотехника элементов серий КМОП 142

5.2.1 Инвертор на комплиментарной МОП-паре 143

5.2.2 Основные логические элементы И-НЕ, ИЛИ-НЕ, Z 150

5.2.3 Функциональный состав КМОП ИС 154

5.2.4 Основные характеристики ИС К564 154

5.2.4.1 Энергетические характеристики 155

5.2.4.2 Передаточные характеристики 159

5.2.4.3 Помехоустойчивость 160

5.2.4.4 Быстродействие 163

5.2.4.5 Напряжение питания 164

5.2.4.6 Входные характеристики 164

5.2.4.7 Нагрузочная способность 166

5.2.4.8 Надежность ИС К564 167

5.2.5 Основные характеристики ИС cерии КР1554 167

5.2.5.1 Технические характеристики 168

5.2.5.3 Предельные электрические режимы эксплуатации микросхем серии КР1554 169

5.2.5.4 Функциональный состав микросхем серии КР1554 169