88. Регистры и регистровая память.

Регистры предназначены для хранения информации, которая поступает и хранится в регистре в виде n-разрядных двоичных чисел. Основу регистра составляют запоминающие устройства – триггеры. Кроме хранения, регистр может осуществлять сдвиг принятого кодового числа, преобразование двоичного кода из прямого в обратный (когда единицы заменяются нулями, а нули – единицами), и наоборот, логические сложение и умножение. В зависимости от способа ввода и вывода разрядов числа различают регистры: параллельные, последовательные и Параллельно-последовательные.Регистр, в котором можно осуществить сдвиг числа, называют сдвигающим (сдвиговым). Синтез параллельного регистра сводят к выбору типа триггеров и логических элементов И, НЕ, ИЛИ для реализации заданных операций.

89. Устройства отображения информации.

Электронно-лучевые трубки и кинескопы. Электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) с электростатическим управлением. ЭЛТ с электромагнитным управлением. Кинескопы. Цветные кинескопы. 1) ЭЛТ с электростатическим управлением. Электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) с электростатическим управлением, т. е. с фокусировкой и отклонением луча электрическим полем, называются электростатическими трубками и особенно широко применяются в осциллографах. Конструкция. Баллон трубки имеет цилиндрическую форму с расширением в виде конуса или в виде цилиндра большего диаметра. На внутреннюю поверхность основания расширенной части нанесён люминесцентный экран – слой веществ, способных излучать свет под ударами электронов. 2) ЭЛТ с электромагнитным управлением применяются в виде индикаторных (экраны радиолокаторов и гидролокаторов, дисплеи, устройства обработки воздушной и надводной информации). Электромагнитные трубки имеют электронную пушку, такую же, как и электростатические. Разница состоит в том, что напряжение на первом аноде не изменяется, и аноды предназначены только для ускорения электронного потока. Жидкие кристаллы (ЖК) были открыты в 1888 г. австрийским ученым-ботаником Ф. Рейницером, но только после 1968 г. получили широкое практическое применение в индикаторных устройствах. ЖК занимают промежуточное место между твердым и жидким телом. Молекулы жидкого кристалла движутся подобно молекулам в жидкости, однако при этом остается определенная упорядоченность в их расположении. Эти вещества представляют собой органические соединения, обладающие, подобно кристаллам, оптической анизотропией. В настоящий момент ЖК-панели одно из наиболее динамично развивающихся направлений в средствах отображения информации. ЖК-панели уступают в размерах плазменным. Принцип действия ЖК-дисплея основан на изменении оптических свойств специальных материалов, жидких кристаллов, при воздействии на них электрического поля, промодулированного видеосигналом. ЖК-дисплей в отличие от ЭЛТ-дисплея или плазменной панели не является источником света. Он формирует изображение, изменяя пропускание света, создаваемого другим источником.

90. Стабилизаторы напряжения.

Стабилизатор напряжения — преобразователь электрической энергии, позволяющий получить на выходе напряжение, находящееся в заданных пределах при значительно больших колебаниях входного напряжения и сопротивления нагрузки. По типу выходного напряжения стабилизаторы делятся на стабилизаторы постоянного тока и переменного тока. Как правило, тип питания (постоянный либо переменный ток) такой же, как и выходное напряжение, хотя возможны исключения. Стабилизаторы постоянного тока: 1 Линейный стабилизатор Параллельный параметрический стабилизатор на стабилитроне.Последовательный стабилизатор на биполярном транзисторе.Последовательный компенсационный стабилизатор с применением операционного усилителя. 2 Импульсный стабилизатор. Стабилизаторы переменного напряжения :1.Феррорезонансные стабилизаторы..2. Современные стабилизаторы. Линейный стабилизатор Линейный стабилизатор представляет собой делитель напряжения, на вход которого подаётся входное (нестабильное) напряжение, а выходное (стабилизированное) напряжение снимается с нижнего плеча делителя. Стабилизация осуществляется путём изменения сопротивления одного из плеч делителя: сопротивление постоянно поддерживается таким, чтобы напряжение на выходе стабилизатора находилось в установленных пределах. При большом отношении величин входного/выходного напряжений линейный стабилизатор имеет низкий КПД, так как большая часть мощности Pрасс = (Uin — Uout) * It рассеивается в виде тепла на регулирующем элементе. Поэтому регулирующий элемент должен иметь возможность рассеивать достаточную мощность, т. е. должен быть установлен на радиатор нужной площади. Преимущество линейного стабилизатора — простота, отсутствие помех и небольшое количество используемых деталей. В зависимости от расположения элемента с изменяемым сопротивлением линейные стабилизаторы делятся на два типа: Последовательный: регулирующий элемент включен последовательно с нагрузкой. Параллельный: регулирующий элемент включен параллельно нагрузке. В зависимости от способа стабилизации: Параметрический: в таком стабилизаторе используется участок ВАХ прибора, имеющий большую крутизну. Компенсационный: имеет обратную связь. В нём напряжение на выходе стабилизатора сравнивается с эталонным, из разницы между ними формируется управляющий сигнал для регулирующего элемента. Параллельный параметрический стабилизатор на стабилитроне: Применяется для стабилизации напряжения в слаботочных схемах, так как для нормальной работы схемы ток через стабилитрон D1 должен в несколько раз (3-10) превышать ток в стабилизируемой нагрузке RL. Часто такая схема линейного стабилизатора применяется как источник опорного напряжения в более сложных схемах стабилизаторов. Для снижения нестабильности выходного напряжения, вызванной изменениями входного напряжения, вместо резистора RV применяется источник тока. Однако эта мера не уменьшает нестабильность выходного напряжения, вызванную изменением сопротивления нагрузки. Последовательный стабилизатор на биполярном транзисторе Uout = Uz — Ube. Выходное напряжение меньше напряжения стабилизации стабилитрона на величину Ube, эмиттерный повторитель (усилитель тока) позволяет увеличить максимальный выходной ток стабилизатора, по сравнению с параллельным параметрическим стабилизатором на стабилитроне, в β раз (где β - коэффициент усиления по току данного экземпляра транзистора). Если этого недостаточно, применяется составной транзистор. Последовательный компенсационный стабилизатор с применением операционного усилителя Импульсный стабилизатор напряжения: Импульсный стабилизатор напряжения — это стабилизатор напряжения, в котором регулирующий элемент работает в ключевом режиме, то есть большую часть времени он находится либо в режиме отсечки, когда его сопротивление максимально, либо в режиме насыщения — с минимальным сопротивлением, а значит может рассматриваться как ключ. Плавное изменение напряжения происходит благодаря наличию интегрирующего элемента: напряжение повышается по мере накопления им энергии и снижается по мере отдачи её в нагрузку. Такой режим работы позволяет значительно снизить потери энергии, а также улучшить массогабаритные показатели, однако имеет свои особенности. ШИМ: На рисунке изображена функциональная схема импульсного стабилизатора на основе широтно-импульсной модуляции. Входное напряжение Ui через ключ (1) поступает на интегратор (2). Интегратор накапливает энергию, подаваемую с ключа и отдаёт её в нагрузку, когда ключ разомкнут. В результате на выходе имеем усреднённое значение напряжения, которое зависит от входного напряжения и скважности импульсов с небольшой пульсацией, зависящей от частоты генератора и ёмкости конденсатора. Это напряжение с помощью операционного усилителя (4) сравнивается с опорным напряжением с эталона (6). Разница между ними поступает на модулятор (3). Модулятор преобразует импульсы генератора (5) в прямоугольные импульсы, скважность которых зависит от разности между опорным и выходным напряжением. Обычно генератор выдаёт треугольные или пилообразные импульсы, которые преобразуются в прямоугольные с помощью порогового элемента с регулируемым порогом срабатывания. Импульсы с выхода модулятора управляют замыканием и размыканием ключа (1). Ключевой: Несколько иначе устроен ключевой стабилизатор напряжения (называемый также релейным или стабилизатором с двухпозиционным регулированием). В нём также входное напряжение поступает через ключевой элемент (1) на накопитель (2), а выходное сравнивается с опорным в ОУ (4). Однако разность между ними подаётся на триггер Шмитта (3). Как только выходное напряжение превышает опорное на определённую величину U1, триггер Шмитта открывается и закрывает ключ (1). Накопитель разряжается, пока напряжение на нём не упадёт ниже опорного на некоторую величину U2, после чего ключ снова открывается и процесс повторяется. Такой стабилизатор проще по конструкции, однако частота замыкания/размыкания ключа в нём непостоянна, что не всегда удобно. Кроме того, при двухпозиционном регулировании возможно использование не всех видов преобразований: например невозможно использование повышающего преобразователя.