Электронная промышленность Основы построения логических схем Ключи на полевых транзисторах Назначение, классификация дешифраторов Амплитудно-импульсная модуляция Нелинейное резонансное усиление

Промышленная электроника

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ДИОДЫ 1.1.1. Порядок проектирования и расчета полупроводникового выпрямительного диода. Выбор структур, исходных полупроводниковых материалов. Расчет геометрических размеров, расчет электрических параметров. 1.1.2. Методика оценки технологических параметров. Особенности расчета стабилитронов, варикапов, СВЧ диодов и диодов Шоттки, фоточувствительных и светоизлучающих структур.

Электронная промышленность начала стремительно развиваться в середине прошлого века. С 60-х годов и до настоящего времени средний годовой темп роста электронной промышленности составил 17%, и на сегодня потенциал развития отрасли далеко не исчерпан. Такого роста не было ни в одной другой отрасли мировой промышленности.

Главной движущей силой рынка электроники была и остается полупроводниковая технология. Повышение производительности, миниатюризация и снижение стоимости полупроводниковых приборов всегда вызывали появление применения, которое обеспечивало кратное увеличение спроса на электронные компоненты и рост рынка электроники в целом. Так, в 70-х этим применением было телевидение, с середины 80-х - компьютер, в 90-х - Интернет и цифровые системы связи, затем сотовая связь. Важная для электронной отрасли проблема — это дефицит кадров. Большинство производителей электронного оборудования обеспокоено недостатком квалифицированных специалистов, поэтому в 21 веке изучение цифровой электроники является чрезвычайно актуальной проблемой.

Курс лекций “Цифровая электроника” читается студентам четвертого курса факультета информационных технологий специальностей “информационные системы и технологии” и “компьютерная безопасность”. По данному курсу в библиотеках и читальных залах имеется достаточное количество книг, но на данный момент ни одна из них не соответствует программе, указанной в образовательном стандарте. Чтобы полностью обеспечить студентов методическими материалами была поставлена цель оформить методические указания в виде конспекта лекций, которые уже более двадцати пяти лет читаются студентам данных специальностей.

Основы теории построения логических схем Измерение усилий и деформаций с использованием тензорезисторных преобразователей Целью настоящей работа является изучение принципа действия тензорезисторных преобразователей и приобретение практических навыков работы с тензометрической установкой, предназначенной для измерения механических сил и деформаций. В процессе выполнения работы студенты собирают электрическую схему тензометрической установки, определяют ее градуировочную характеристику, а затем определяют неизвестные веса и массы деталей.

Двоичная переменная. Логические высказывания. Системы счисления

Теория построения современных логических или цифровых устройств опирается на основные логические высказывания, сформулированные в середине IX века английским ученым Булем. Именно он сформулировал основные положения булевой алгебры, которая полностью опирается на двоичную переменную и, основы которой, спустя почти сто лет, были реализованы в виде первых цифровых устройств.

Булем двоичная переменная была введена следующим образом:

1- если не ложь, то истина (правда);

2- если не правда, то ложь.

На основании этой переменной были сформулированы два основных логических высказывания:

Операция ИЛИ (OR) [дизьюнкция]

0 + 0 = 0 – ложь или ложь есть ложь; 

0 + 1 = 1 – ложь или правда есть правда;

1 + 0 = 1 – правда или ложь есть правда;

1 + 1 = 1 – правда или правда есть правда.

Операция И (AND) [коньюнкция]

0 · 0 = 0 – ложь и ложь есть ложь;

0 · 1 = 0 – ложь и правда есть ложь;

1 · 0 = 0 – правда и ложь есть ложь;

1 · 1 = 1 – правда и правда есть правда.

Если ввести некоторую двоичную переменную x, которая в высказываниях может принимать значения ложь или правда, или в математических символах, например, значения 0 или 1, можно математически описать эти логические высказывания:

 ложь,  0

x ϵ правда,  1 

Если x ≠ 0, то x = 1; это операция отрицания или инверсии;

Если x ≠ 1, то x = 0 (или операция НЕ).

Операция ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (XOR)

Математически она означает следующее:

y

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

0

Рассмотренные выше логические высказывания оказались наиболее подходящими для организации вычислений и другой математической обработки в рамках двоичной системы счисления.

Под системой счисления понимают совокупность правил и созданный алфавит цифр для подсчета количества чего – либо.

Были разработаны четыре основные системы счисления:

1. Анатомического происхождения, то есть когда для подсчета чего–либо люди использовали строение человеческого организма, это:

десятеричная, двенадцатеричная, двадцатеричная.

2. Алфавитного происхождения: для отображения чего–либо используется уже существующий алфавит.

3. Машинные системы счисления: сформировались в процессе развития цифровой техники. Они включают в себя:

двоичную {0,1};

восьмеричную {0,1,2,3,4,5,6,7};

шестнадцатеричную {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F}

Цифровая электроника работает только в рамках двоичной системы счисления.

Адресное пространство удобно в шестнадцатеричной системе счисления.

4. Прочие системы счисления (обычно римская и вавилонская).

Независимо от происхождения, все системы счисления подразделяются на позиционные и непозиционные.

В позиционных системах счисления каждый символ из алфавита цифр несет двойную нагрузку: с одной стороны позиция отображает вес, порядок или разряд числа, с другой стороны – указывает на количество чего–либо. Это позволяет любое число формализовать,  т.е. представить в следующем виде: число = , где  - символ из алфавита цифр;

b – основание;

I – номер позиции справа-налево;

m – количество разрядов при написании числа.

Это выражение является основой для организации вычислений с помощью электронно-вычислительных машин.

Например: = =

=  

К непозиционным системам счисления относят такие, где правила вычислений формализовать нельзя (например, римская):

IV = V – I

VIII = V + I + I + I

XI = X + I

Таким образом, в вычислительной технике возможно использование только позиционной системы счисления, и применительно к булевой алгебре, такой системой счисления является двоичная система счисления.

Основные теоремы Булевой алгебры Вся Булева алгебра, которая является теоретической основой для построения логических схем, опирается на основные теоремы. Они сформулированы для двоичной переменной

Булевы функции. Способы задания Булевых функций Все логические схемы, используемые в цифровой электронике, являются прямой реализацией той или иной Булевой функции, то есть прежде чем сконструировать такое устройство, его необходимо математически описать. Это математическое описание всегда начинается с построения Булевых функций, т.е. для определенной комбинации двоичных переменных задается значение Булевых функций.

Переход от алгебраической формы к структурной схеме, и наоборот. Функционально полные системы логических элементов Для практической реализации Булевой функции надо от алгебраического способа ее представления перейти к структурной схеме.

Минимизация Булевых функций. Карты Карно Под минимизацией Булевых функций понимают упрощение исходного алгебраического выражения до вида, требующего для практической реализации минимального количества полупроводниковых структур.

1. Нефедов В.И. Основы радиоэлектроники. - М.: Радио и связь, 2000. 2. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники. - М.: Радио и связь, 1990. 3. Каяцкас А.А. Основы радиоэлектроники. - М.: Высш. шк., 1988. 4. Гусев В.Г., Гусев Ю.М. Электроника. - М.: Высш. шк., 1991. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ 1. Ворсин Н.Н., Ляшко М.Н. Основы радиоэлектроники. - Мн.: Выш. шк., 1992. 2. Лосев А.К. Теория линейных электрических цепей. - М.: Высш. шк., 1987. 3. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. - М.: Высш. шк., 1988. 4. Электроника. Энциклопедический словарь. - М.: Сов. энциклопедия, 1991. Бочаров Л.Н., Жебряков С.К., Колесников И.Ф. Расчет электронных устройств на транзисторах. - М.: Энергия, 1978.
Задний бампер на нива шевроле в цвет смотри здесь.
Промышленная электроника