- •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
4.6.3.2. Лічильник з безпосередніми зв’язками з послідовним переносом.
В цих лічильниках вхідний лічильний сигнал надходить на вхід тригера першого розряду, а кожний наступний тригер (і+1) – го розряду запускається від інформаційних виходів (Q i , ) попереднього тригера і – го розряду. Схема асинхронного двійкового чотирьохрозрядного сумуючого лічильника на JK–тригерах з послідовним переносом наведена на рис. 4.67-а, а часова діаграма його роботи – на рис. 4.67-б.
а)
б)
Рис. 4.67.
Розглянемо роботу лічильника, вважаючи, що в початковому стані в ньому записаний код 0000 за допомогою сигналу «Вст. 0». У лічильнику вихід кожного попереднього тригера Q i – 1 сполучений із входом синхронізації C i наступного тригера. На інформаційні входи J і K тригерів постійно подаються сигнали 1. Нагадаємо, що в JK-тригерах це допустимо, в цьому випадку сигнал, поданий на вхід синхронізації С змінює стан тригера на протилежний. Отже, перший вхідний сигнал x ліч встановить перший тригер лічильника Тг1 (тригер молодшого розряду) в стан 1, всі ж інші тригери лічильника залишаться в стані 0. Другий вхідний сигнал встановить тригер Тг1 в стан 0; третій – знову в стан 1 і т.д. Вхідними сигналами тригера Тг2 будуть вже сигнали, що знімаються з прямого виходу тригера Тг1. Отже, перший раз в стан 1 тригер Тг2 встановиться тільки після того, як на виході тригера Тг1 пройде перший сигнал, а в стан 0 – після того як пройде другий сигнал, і т.д. Вхідними сигналами тригера Тг3 будуть вже сигнали, що знімаються з прямого виходу тригера Тг2, і т.д. Після того як на вхід лічильника буде подана серія сигналів (імпульсів), наприклад пройде п’ять вхідних імпульсів, на виходах тригерів лічильника встановиться код 0101, що і буде відповідати цифрі 5. Отже, лічильник підраховує кількість імпульсів, поданих на його вхід. В табл. 4.14 відображені стани тригерів лічильника при надходженні на лічильний вхід першого розряду серії вхідних сигналів x ліч.
Таблиця 4.14.
Стани тригерів лічильника при надходженні на лічильний вхід першого розряду серії вхідних сигналів x ліч.
№ x ліч |
Q4Q3Q2Q1 |
|
№ x ліч |
Q4Q3Q2Q1 |
|
№ x ліч |
Q4Q3Q2Q1 |
0 |
0000 |
|
6 |
0110 |
|
12 |
1100 |
1 |
0001 |
|
7 |
0111 |
|
13 |
1101 |
2 |
0010 |
|
8 |
1000 |
|
14 |
1110 |
3 |
0011 |
|
9 |
1001 |
|
15 |
1111 |
4 |
0100 |
|
10 |
1010 |
|
16 |
0000 |
5 |
0101 |
|
11 |
1011 |
|
17 |
0001 … |
Зазвичай лічильник має коло встановлення в стан 0 (встановлення тригерів в 0). Але початковий стан тригерів не обов’язково повинний бути нульовим. В лічильник може бути записане заздалегідь деяке число і вже з нього починається операція лічби поодиноких вхідних сигналів.
Недоліком асинхронного лічильника з послідовним переносом є те, що він має залежність тривалості перехідного процесу, який визначає час реєстрації, від його розрядності. Із збільшенням розрядності лічильника знижується гранична частота його роботи. Це зумовлено тим, що збільшується затримка надходження сигналу на вхід С старших розрядів відносно моменту надходження вхідного сигналу x ліч на вхід С першого розряду лічильника. З часової діаграми (рис. 4.67-б) видно, що затримка спрацьовування четвертого розряду лічильника 4 набагато більша за затримку в першому розряді – 1. Це може призвести до викривлення інформації в лічильнику. Так, наприклад, на момент надходження дев’ятого вхідного сигналу тригер четвертого розряду ще не встановився в належний стан після надходження восьмого сигналу і інформація, знята з лічильника між восьмим і дев’ятим вхідними сигналами, буде недостовірною.