
- •Цифровая схемотехника
- •220415 «Автоматика и телемеханика на транспорте (по видам транспорта)»
- •Пояснительная записка
- •Содержание учебной дисциплины Введение
- •Раздел 1. Импульсные устройства.
- •Тема 1.1. Формирование импульсов линейными цепями.
- •Тема 1.2. Импульсные (ключевые) режимы транзисторов.
- •Тема 1.3.Мультивибраторы.
- •Тема 1.4. Триггеры на дискретных компонентах.
- •Тема 1.5. Блокинг-генераторы (бг).
- •Тема 1.6. Генераторы линейно-изменяющегося напряжения (глин).
- •Тема 1.7. Ограничители и фиксаторы уровня.
- •Тема 1.8. Устройства сравнения.
- •Тема 1.9. Селекторы импульсных сигналов.
- •Раздел 2. Логические основы цифровых устройств.
- •Тема 2.1. Логические функции.
- •Тема 2.2. Логические элементы.
- •Тема 2.3. Синтез комбинационных цифровых устройств.
- •Раздел 3. Цифровые устройства.
- •Тема 3.1.Триггеры на логических элементах в интегральном исполнении.
- •Тема 3.2. Шифраторы. Дешифраторы. Преобразователи кодов.
- •Тема 3.3. Мультиплексоры. Демультиплексоры.
- •Тема 3.4. Регистры.
- •Тема 3.5. Счетчики. Делители частоты.
- •Тема 3.6. Сумматоры.
- •Тема 3.7. Распределители.
- •Тема 3.8. Запоминающие устройства.
- •Тема 3.9. Аналого-цифровые и цифро–аналоговые преобразователи.
- •Тема 3.10. Построение цифровых устройств.
- •Тема 3.11. Контроль цифровых устройств.
- •Задание на контрольную работу №1
- •Вопросы и задачи контрольной работы №1. Задачи №№1-5
- •Задача №№6-10
- •Задачи №№11-15
- •Задачи №№16-20
- •Задачи №№21-30
- •Вопросы№№31-60
- •Методические указания По выполнению вопросов и задачи контрольной работы №1
- •Транзистор надежно заперт(режим отсечки), если выполняется условие:
- •Транзистор открыт и насыщен , если выполняется условие:
- •Ответы на теоретические вопросы 31-40 следует давать после изучения соответствующего материала в [л2] и [л8].
Задачи №№16-20
Определите минимальное сопротивление нагрузки Rн, подключаемое к выходу электронного ключа (рис.1.)
Исходные данные указаны в табл.5.
Таблица 5
№ задачи |
Ек, В |
Rк, кОм |
Uвых, В |
Теоретический вопрос |
16 |
10 |
2,0 |
8 |
Укажите условие, при котором транзистор находится в режиме насыщения. |
17 |
20 |
4,0 |
15 |
Почему в ключевых схемах на германиевых транзисторах наличие отдельного источника Есм обязательно, а на кремниевых не обязательно? |
18 |
15 |
3,0 |
12 |
Какой режим ключа называется динамическим? |
19 |
24 |
2,0 |
20 |
Почему МОП транзистора Iс=0, если Uзи= 0 (при наличии Uси ) ? |
20 |
30 |
1,5 |
20 |
Укажите достоинство комплиментарного ключа. |
Задачи №№21-30
Проверьте, выполняются ли условия работоспособности триггера (рис.2). исходные данные указаны в табл.6. для всех задач приять значения: Uпор=0,6В , U0=0,2 В.
Если какое-либо условие не выполняется- укажите пути выполнения условий насыщения и запирания транзисторов.
№ задачи |
Ек, В |
Rк1=Rк2, кОм |
Rб1=Rб2, кОм |
h21э |
Iкб0, мкА |
21 |
20 |
2,0 |
10 |
20 |
10 |
22 |
15 |
1,5 |
12 |
15 |
9 |
23 |
18 |
1,0 |
9 |
18 |
11 |
24 |
25 |
2,0 |
14 |
10 |
12 |
25 |
30 |
1,5 |
16 |
15 |
14 |
26 |
20 |
3,0 |
10 |
17 |
9 |
27 |
15 |
2,0 |
12 |
15 |
10 |
28 |
18 |
1,0 |
9 |
20 |
18 |
29 |
25 |
2,0 |
14 |
18 |
25 |
30 |
30 |
3,0 |
40 |
25 |
16 |
Вопросы№№31-60
31.приведите схему симметричного мультивибратора. Поясните: назначение мультивибратора, число квазиустойчивых состояний схемы, какие элементы схемы определяют длительность формируемого импульса; почему в автоколебательном мультивибраторе при включении питания Ек один транзистор закрывается ,а другой открывается.
32. приведите схему симметричного мультивибратора. Поясните, почему в каждом из квазиустойчивых состояний один транзистор находится в закрытом состоянии, другой –в открытом состоянии. Приведите формулы насыщения и запирания транзисторов. Покажите цепи и направления протекания токов заряда конденсатора С1 и перезарядки конденсаторов С2 для одного из состояний.
33. приведите схему симметричного мультивибратора. Поясните ,какие элементы схемы определяют закрытое и открытое состояние транзистора; почему конденсаторы С1 и С2 перезаряжаются, а не разряжаются, почему в процессе перезаряда напряжение изменяется только до Uпор , а не до Ек? Поясните , в какой момент и почему закрывается открытый транзистор в приведенной схеме.
34. Перечислите , в каких режимах могут работать релаксационные генераторы. Приведите схему и кратко поясните принцип действия ждущего мультивибратора. Назовите методы регулирования длительности импульса.
35.приведите схему и поясните принцип действия автоколебательного блокинг-генератора. Укажите , какие параметры схемы определяют длительность импульса tи и паузы tп. Поясните почему tп>> tи.
36. приведите принципиальную схему ГЛИН. Кратко поясните его принцип действия. Укажите область его применения. Объясните , почему для получения линейно –изменяющегося напряжения в схеме ГЛИН необходимо ,чтобы постоянная времени цепи была много больше длительности входного импульса: t>> t и вх.
37.начертите схемы и временные диаграммы ограничителей с последовательным включением диодов (односторонний, двусторонний). Поясните принцип их работы.
38. приведите схемы и поясните принцип действия параллельных диодных ограничителей. Укажите , где они применяются в устройствах связи.
39. приведите схему и поясните принцип работы устройства сравнения на переключателе тока.
40. приведите схемы амплитудных селекторов: для импульсов, превышающий заданный порог и для импульсов с амплитудой, меньшей заданного порога. Поясните приведенные схемы.
41. Поясните, какие устройства называются цифровыми (логическими). Укажите , как они различаются по способу ввода-вывода кодовых слов и способу функционирования логических устройств.
42. перечислите способы задания логической функции. Приведите таблицу истинности одного аргумента. Покажите, как можно реализовать все функции в таблице.
43. Приведите формулы, по которым можно определить при числе n аргументов число наборов их значений и число значений функций. Подсчитайте эти значения n=1? n=2, n=3. Приведите таблицу истинности логической операции И и, пользуясь таблицей, докажите справедливость свойств конъюнкции: 1·x=x; x·x=x; x·x=0; 0·x=0
44.приведите таблицу истинности логической операции ИЛИ и, пользуясь таблицей , докажите справедливость свойств дизъюнкции : 1 v x=1; x v x=x; x v x=1; 0 v x= x.
45 поясните, что такое положительная и отрицательная логика. Приведите таблицу истинности элемента 2И-ИЛИ.
46. начертите электрические схемы и кратко поясните принцип построения диодных элементов ИЛИ, И, транзисторного элемента НЕ.
47. Поясните принцип построения элемента И-НЕ диодно-транзисторной логики (ДТЛ), начертите его схему, укажите особенности работы, назовите основные параметры.
48.Поясните принцип построения элемента И-НЕ транзисторно-транзисторной логики(ТТЛ), начертите его схему, укажите основные параметры.
49. поясните принцип построения интегрального логического элемента эмиттерно-связной логики(ЭСЛ). Приведите схему, укажите особенности работы.
50. приведите схемы, поясните принцип работы логических элементов И-НЕ,ИЛИ-НЕ на МОП- транзисторах.
51.приведите схему, поясните действия логического элемента интегральной инжекционной логики. Укажите ее достоинства .
52. Поясните, какой уровень называется активным , какой –пассивным. Укажите активный уровень для элементов И, ИЛИ, И-НЕ,ИЛИ-НЕ.
53. Приведите логическую структуру и таблицу переходов для асинхронного RS-триггера. Поясните работу схемы триггера.
54. Приведите логическую структуру и таблицу переходов для синхронного RS-триггера. Поясните действие триггера.
55. Приведите логическую структуру и таблицу переходов для D-триггера. Поясните работу схемы триггера.
56. Приведите логическую структуру и таблицу переходов для JK-триггера, поясните работу схемы при следующих условиях:
а)логическая 1 подается на входы J и C, на вход К подается логический 0, триггер находиться в состоянии Q0=0.
б)логическая 1 подается на входы К и С, на вход J подается логический 0, триггер находиться в состоянии Q0=0.
57. Приведите логическую структуру и таблицу переходов Т-триггера. Поясните работу схемы.
58. Укажите назначение и применение шифратора. Проанализируйте схемы рис 3.15 а), б), в) {Л1} и укажите, в чем состоит их различие. Приведите схему шифратора на элементах И-НЕ, составьте таблицу истинности устройства. Кратко поясните работу схемы.
59. Укажите назначение и область применения дешифратора. Приведите схему линейного дешифратора, построенного на элементах И-НЕ и поясните его действии при преобразовании кода 1010.
60. Приведите структурную схему прямоугольного дешифратора, поясните принцип его построения.