- •Основы теории цифровых устройств и цифровые интегральные схемы
- •Содержание
- •1 Основы теории цифровых устройств…………………….…11
- •4 Цифровые интегральные микросхемы….…………….……63
- •22 Жидкокристаллические знакосинтезирующие
- •Сокращения и мнемонические обозначения
- •Предисловие
- •1 Основы теории цифровых устройств
- •1.1 Классификация
- •1.2 Система обозначений ис
- •1.3 Основные характеристики логических элементов
- •2 Арифметические оcновы цифровых устройств
- •2.1 Позиционная система счисления
- •Метод деления / умножения
- •Метод вычитания
- •2.3 Формы представления чисел в цифровых устройствах
- •Представление чисел с плавающей точкой
- •2.4 Двоичная арифметика
- •Сложение и вычитание двоично-десятичных чисел
- •2.5 Кодирование отрицательных чисел
- •2.6 Умножение и деление двоичных чисел
- •3 Логические основы цифровых устройств
- •3.2 Основные законы алгебры логики
- •3.3 Элементарные логические функции
- •3.4 Представление переключательных функций
- •3.5 Функционально полные системы переключательных
- •3.6 Минимизация переключательных функций
- •3.6.1 Минимизация логических функций методом Квайна
- •3.6.2 Минимизация логических функций с помощью карт Карно
- •4 Цифровые интегральные микросхемы
- •4.1 Базовый логический элемент ттл
- •4.2 Логические элементы или-не
- •4.3 Логические элементы с открытым коллектором и
- •4.4 Разветвление и объединение выходов и входов
- •4.5 Триггер Шмитта
- •4.6 Рекомендации по применению логических элементов ттл
- •5 Микросхемы ттл с транзисторами шоттки
- •5.1 Введение
- •5.2 Транзисторы с диодами Шоттки
- •5.3 Базовый логический элемент ис к533
- •5.4 Быстродействующие ттлш ис к530
- •5.5 Базовый логический элемент ис к1533
- •6 Цифровые микросхемы с кмоп-транзисторами
- •6.1 Общие сведения
- •6.2 Инвертор кмоп
- •А − упрощенная схема; б − полная схема с защитными и паразитными диодами
- •6.3 Буферный каскад
- •6.4 Основные характеристики инвертора
- •6.5 Тактируемый двунаправленный ключ
- •6.6 Логические элементы кмоп типа и-не, или-не
- •6.7 Разновидности простых лэ кмоп На основе базовых лэ спроектированы все микросхемы, входящие в состав серий кмоп: 561, к561, 564, 564в, к564, н564, кр1561, 1564.
- •6.8 Рекомендации по применению ис кмоп
- •7 Интегральные схемы эсл
- •7.1 Общие сведения
- •7.2 Базовый логический элемент ис к1500
- •7.3 Особенности применения эсл
- •8 Интегральные схемы на основе арсенида галия
- •8.1 Общие сведения
- •8.2 Базовый лэ сверхбыстродействующих ис к6500
- •8.3 Логические элементы, регистры, счетчики
- •9 Шифраторы
- •10 Дешифраторы
- •10.1 Линейные дешифраторы
- •10.2 Ступенчатые дешифраторы
- •Реализация функции
- •10.3 Дешифраторы-демультиплексоры ттл
- •11 Мультиплексоры
- •11.1 Назначение и принцип работы
- •11.2 Мультиплексоры ттл
- •11.3 Наращивание разрядности мультиплексоров
- •11.5 Синтез комбинационных схем на мультиплексорах
- •12 Арифметические устройства
- •12.1 Комбинационные двоичные сумматоры
- •13 Схемы сравнения цифровых кодов
- •13.1 Общие положения
- •13.2 Цифровые компараторы и их применение
- •Компаратора
- •14 Преобразователи кодов
- •14.2 Преобразователи кода для неполных матричных
- •15 Триггеры
- •15.1 Общие положения
- •15.2 Классификация триггеров
- •15.3 Триггерная ячейка r-s -типа
- •15.4 Асинхронные rs-триггеры на логических элементах и-не
- •15.5 Синхронные одноступенчатые триггеры
- •Микросхема к564 тм3
- •15.8 Счетные триггеры
- •Как самостоятельные изделия двухступенчатые синхронные триггеры не выпускаются, но они являются базой для построения счетных т-триггеров и универсальных jk - триггеров.
- •15.9 Универсальные jk-триггеры
- •А − jk − триггера; б − функциональное обозначение
- •16 Регистры
- •16.1 Параллельные регистры
- •16.2 Сдвигающие регистры
- •16.2.1 Последовательный регистр сдвига вправо
- •Регистра при сдвиге вправо
- •16.2.2 Реверсивный регистр
- •16.3 Кольцевые регистры-счетчики
- •16.3.1 Кольцевой регистр сдвига единицы
- •16.3.2 Кольцевой счетчик
- •17 Счетчики
- •17.1 Двоичные суммирующие счетчики с последовательным
- •17.3 Двоичные счетчики с параллельным переносом
- •17.4 Реверсивный двоичный счетчик
- •17.5 Десятичный счетчик
- •Счетчика
- •17.6 Типовые счетчики
- •17.6.2 Синхронные счетчики
- •17.6.3 Реверсивные счетчики
- •18 Программируемые делители
- •18.1 Программируемые делители с предварительной установкой
- •18.2 Программируемый делитель на к561ие15
- •19 Газоразрядные индикаторы
- •Напряжение зажигания, в…...............................170
- •20 Полупроводниковые индикаторы
- •20.1 Общие сведения
- •20.2 Управление единичными и шкальными индикаторами
- •А − ис155ид12; б − условное изображение
- •20.3 Одноразрядные знакосинтезирующие индикаторы
- •20.4 Полупроводниковые многоразрядные индикаторы
- •Индикаторов
- •20.4.1 Мультиплексная индикация
- •20.5 Матричные индикаторы
- •20.5.1 Управление матричными индикаторами Управление неполными матричными индикаторами
- •Управление матричными индикаторами
- •20.5.2 Блок формирования символов
- •21 Вакуумные люминцентные индикаторы
- •21.1 Введение
- •21.2 Одноразрядные вли
- •21.3 Многоразрядные индикаторы
- •Управление многоразрядными ивл
- •21.4 Шкальные индикаторы
- •21.5 Матричные индикаторы вли
- •22 Жидкокристаллические знакосинтезирующие индикаторы
- •22.1Общие сведения
- •22.2 Разновидности жки
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Основы теории цифровых устройств и цифровые интегральные схемы
- •654007, Г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42.
22 Жидкокристаллические знакосинтезирующие индикаторы
22.1Общие сведения
Жидкокристаллические индикаторы (ЖКИ) в отличие от других типов индикаторов являются пассивными приборами, в которых используется явление электрооптических эффектов в жидких кристаллах. Они не излучают свет, а только модулируют падающий или проходящий сквозь них световой поток.
Жидкокристаллические индикаторы представляют собой две плоские стеклянные пластинки, на одной стороне которых нанесены прозрачные электроды. Пластины расположены строго параллельно электродами внутрь. Пространство между электродами заполняется жидкокристаллическим веществом. Один из электродов выполнен в виде рисунка знака, а второй является общим. Используя различные оптические эффекты, возникающие при приложении электрического поля к ЖК веществу, находящемуся между электродами, за счет возникновения контраста между основным фоном и самим знаком образуется видимое изображение.
Жидкий кристалл – вещество, обладающее подобно кристаллу анизотропией свойств, в частности оптических, связанных с упорядоченностью в ориентации молекул, а также некоторыми свойствами жидкости. Нематический ЖК-кристалл, в котором длинные оси молекул расположены параллельно оси, лежащей в направлении преимущественной упорядоченности в данной области. В настоящее время выпускаемые ЖКИ используют эффект вращения плоскости поляризации проходящего света – твист-эффект.
Твист-эффект – ориентационный эффект в нематическом жидком кристалле, проявляющийся в том, что в невозбужденном состоянии ЖК вращает плоскость поляризации на 900, при приложении электрического поля вращение плоскости поляризации отсутствует.
Другой тип ЖКИ использует оптический эффект «гость-хозяин». Эффект «гость-хозяин» – ориентационный эффект в нематическом жидком кристалле, проявляющийся в изменении цвета слоя кристалла за счет поглощения световой энергии красителем («гостем») при отсутствии (в присутствии) электрического поля.
Достоинства ЖКИ:
– малая потребляемая мощность;
– увеличение яркости и сохранения контрастности при усилении яркости внешнего освещения вплоть до прямого солнечного света; непосредственное согласование с КМОП ИС; высокая долговечность.
К недостаткам ЖКИ относится малый интервал рабочих температур, особенно при низких температурах.
Жидкокристаллические индикаторы находят применение там, где важными факторами являются экономичность питания аппаратуры и высокая внешняя освещенность: электронные часы, особенно наручные; микрокалькуляторы с автономным питанием; индикаторы для медицинских целей; измерители температуры в помещениях, салонах автомобилей; отображение информации на приборных панелях летательных аппаратов и автомобилей.
Рекомендации по применению. Индикаторы должны управляться только переменным напряжением; при этом постоянная составляющая любой полярности не должна превышать значения, указанные для конкретного прибора. Температура эксплуатации индикаторов не должна превышать + 50 градусов Цельсия, так как превышение ведет к разрушению ЖК вещества и выходу прибора из строя. Не допускается сдавливание индикатора при установке в аппаратуре в направлении, перпендикулярном плоскости прибора, в пределах информационного поля.