- •Вступ 6 зм 1. Електричні властивості напівпровідників 9
- •Зм 2. Напівпровідникові прилади 26
- •Зм 3. Електронні пристрої 79
- •Зм 4. Електронні елементи мікропроцесорної техніки 164
- •Зм 1. Електричні властивості напівпровідників
- •1.1. Основи зонної теорії твердого тіла.
- •1.2. Електропровідність напівпровідників.
- •1.2.1. Власна електропровідність напівпровідників
- •1.2.2. Домішкова електропровідність напівпровідників
- •1 .2.3. Ефекти, що пов’язані з електропровідністю напівпровідників
- •1.3. Властивості електронно-діркового переходу.
- •1.3.1. Формування електронно-діркового переходу.
- •1.3.2. Властивості n-p переходу при підключенні зовнішньої напруги
- •1.3.3. Тунельний ефект
- •1.4. Питання для самоперевірки.
- •Зм 2. Напівпровідникові прилади
- •2.1. Напівпровідникові діоди1
- •2.1.1. Випрямляючі діоди
- •2.1.2. Стабілітрони і схеми стабілізації напруги.
- •2.1.3. Варикапи
- •2.1.4. Тунельні діоди
- •2.1.5. Інші види діодів
- •2.2. Біполярні транзистори і їх використання в електронних пристроях
- •2.2.1. Устрій та принцип роботи біполярного транзистора.
- •2.2.2. Режими роботи біполярного транзистора.
- •2.2.3. Схеми включення транзисторів.
- •2.2.4. Вольт-амперні характеристики біполярних транзисторів та режими роботи (на прикладі n-p-n транзисторів).
- •2.2.5. Транзистор як активний чотирьохполюсник.
- •2.3. Уніполярні транзистори.
- •2.4. Тиристори
- •2.5. Питання для самоперевірки.
- •Зм 3. Електронні пристрої
- •3.1. Випрямлячі змінного струму.
- •3.2. Підсилювачі електричних сигналів.
- •3.2.1. Загальна інформація.
- •3.2.2. Характеристики підсилювачів
- •3.2.3. Зворотний зв’язок в підсилювачах.
- •3.2.4. Схеми підсилювальних каскадів на біполярних транзисторах.
- •3.2.5. Особливості роботи схеми попередніх каскадів підсилювача.
- •3.2.6. Режими роботи підсилюючих елементів.
- •3.2.7. Особливості роботи схеми кінцевого каскаду підсилювача.
- •3.2.8. Складені транзистори.
- •3.2.9. Спеціальні види підсилювачів.
- •3.3. Транзисторні генератори електричних сигналів.
- •3.3.1. Генератори синусоїдальних коливань.
- •3.3.2. Генератори імпульсів складної форми.
- •3.3.2.1. Параметри імпульсів прямокутної форми.
- •3.3.2.2. Мультивібратори.
- •3.3.2.3. Очікуючий мультивібратор або одновібратор.
- •3.3.2.4. Блокінг-генератори.
- •3.3.2.5. Генератори пилкоподібної напруги (гпн).
- •3.3.3. Генератори сигналів на операційних підсилювачах1.
- •3.4. Питання для самоперевірки.
- •Зм 4. Електронні елементи мікропроцесорної техніки
- •4.1. Уявлення про мікропроцесорну техніку, мікропроцесорні засоби і мікропроцесорні системи.
- •4.2. Структура мікропроцесорної системи.
- •4.2.1. Загальне уявлення про мікропроцесорну систему.
- •4.2.2. Мікропроцесорні засоби в системах керування
- •4.3. Елементи математичного апарату цифрової техніки.
- •4.3.1. Системи числення.
- •4.3.2. Фізичне уявлення інформації в мп-системі.
- •4.3.3. Форми представлення чисел.
- •4.3.4. Кодування чисел в мп-системах
- •4.3.5. Поняття булевої змінної та булевої функції
- •4.3.6. Операції та закони булевої алгебри.
- •4.3.7. Функціонально повні системи булевих функцій.
- •4.3.8. Мінімізація булевих функцій.
- •4.4. Цифрові схеми та цифрові автомати.
- •4.4.1. Елементи ртл.
- •4.4.2. Елементи дтл.
- •4.4.3. Елементи ттл.
- •4.4.4. Елементи езл.
- •4.4.5. Інтегральні схеми на моп–транзисторах.
- •4.5. Комбінаційні цифрові пристрої.
- •4.5.1 Дешифратор.
- •4.5.2. Перетворювачі кодів і шифратори.
- •4.5.3. Мультиплексори і демультиплексори.
- •4.5.4. Напівсуматор і суматор.
- •4.6. Послідовнісні пристрої.
- •4.6.1. Тригери.
- •4.6.1.1. Синхронний однотактний rs–тригер.
- •4.6.1.2. Синхронний двотактний rs–тригер.
- •4.6.2. Регістри.
- •4.6.2.1. Прийом і передача інформації в регістрах.
- •4.6.2.2. Схемна реалізація зсуваючого регістру
- •4.6.2.3. Реалізація порозрядних операцій в регістрах.
- •4.6.3. Лічильники.
- •4.6.3.1. Загальне уявлення і класифікація.
- •4.6.3.2. Лічильник з безпосередніми зв’язками з послідовним переносом.
- •4.6.3.3. Лічильник з паралельним переносом.
- •4.6.3.4. Реверсивний лічильник з послідовним переносом.
- •4.6.4. Накопичуючі суматори.
- •4.6.4.1. Однорозрядний накопичуючий суматор.
- •4.6.4.2. Багаторозрядні суматори
- •4.6.5. Електронні елементи пам’яті.
- •4.6.6. Перетворювачі сигналів.
- •4.7. Питання для самоперевірки.
- •Додаток
- •Префікси для кратних одиниць
- •Список рекомендованої літератури
3.3.2. Генератори імпульсів складної форми.
Імпульсом називають короткочасний електричний сигнал, тривалість якого сумірна з тривалістю перехідного режиму кола, на яке цей імпульс впливає.
В багатьох електронних пристроях (зокрема, в блоках цифрових ЕОМ, у вимірювальних приладах, в автоматичних системах і т.д.) використовується імпульсний режим роботи, за яким струми і напруги, що діють в колах, мають вид імпульсів різної форми і тривалості, розділених між собою проміжками часу. Тут знаходять використання як поодинокі імпульси, так і головним чином послідовності імпульсів (серії імпульсів), які створюють імпульсні сигнали, що несуть інформацію або виконують функції управління роботою електронних пристроїв.
Імпульси в зазначених пристроях формуються генераторами подібно до генераторів синусоїдальних коливань. Ці генератори містять реактивні елементи (зазвичай конденсатори), здатні запасати електричну енергію, але у них в перебігу кожного циклу коливань весь накопичений в реактивному елементі запас енергії переходить в теплоту.
Генератори, що виробляють імпульсні коливання різної несинусоїдальної форми (прямокутні, пилкоподібні і т.д.), називаються релаксаційними (релаксаторами). В релаксаційних генераторах транзистори працюють в ключовому режимі, причому протягом часу, коли транзистор закритий відбувається накопичення енергії, а коли транзистор відкривається, – енергія звільняється.
Режим роботи релаксатора, при якому безперервно генеруються імпульси, називається режимом вільних коливань або автоколивальним.
При необхідності отримати високу стабільність релаксаційний генератор піддають примусовій синхронізації шляхом дії на нього сигналів стороннього стабільного генератора такої ж частоти (режим синхронізації). Окремим випадком цього режиму є режим ділення частоти, при якому синхронізуючий сигнал має частоту в ціле число раз більшу частоти релаксатора.
Крім зазначених, використовується також режим очікування, при якому релаксатор запускається зовнішнім імпульсом і, здійснивши один цикл коливань, повертається у вихідний стан.
3.3.2.1. Параметри імпульсів прямокутної форми.
Найчастіше в комп’ютерній техніці використовуються імпульси, форма яких близька до прямокутної. Ідеальна (рис. 3.72-а) і реальна (рис. 3.72-б) форма таких імпульсів показана на рис. 3.72. Крім того, на рис. 3.72 показані позначення параметрів прямокутних імпульсів.
а) б)
Рис. 3.72.
По вертикальній осі відкладаються значення висоти імпульсу А (струму або напруги) з нерівномірністю (завалом) вершини ΔА. На горизонтальній осі винесена тривалість імпульсу tімп, зазвичай вимірювана на рівні 0,1А. Передня частина імпульсу, звана фронтом (переднім фронтом) визначається тривалістю (часом) tф наростання імпульсу від 0,1 до 0,9 його висоти. Задня частина імпульсу – спад (задній фронт) tс – визначається часом убування в тих же межах.
Імпульси закінчуються викидом у від’ємній області (хвостом) з часом згасання tх. Характер переднього і заднього фронтів, нерівномірності, а також згасання зумовлений характером перехідних процесів в електричних колах генератора.
Зазвичай імпульси слідують періодично з періодом Т або частотою повторення F = 1/Т. Відношення періоду Т до тривалості імпульсу tімп називається шпаруватістю (скважністю) Q = Т/tімп, а зворотна величина γ = 1/Q = tімп/T – коефіцієнтом заповнення.
Неперервні послідовності імпульсів або окремі імпульси отримують за допомогою автогенераторів або генераторів із зовнішнім запуском. Прямокутні імпульси виробляються мультивібраторами, блокінг-генераторами і іншими пристроями.