Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет

информатики и радиоэлектроники»

Кафедра электроники а. Я. Бельский электронные приборы: цифровые устройства

для специальностей направления

1-40 Вычислительная техника

Минск БГУИР 2009

УДК 621.382.213 (075)

ББК 32.85 я 73

Б 44

Р е ц е н з е н т ы:

Зав. кафедрой радиосвязи и радиовещания Учреждения

Образования Высший государственный колледж связи к. т. н., доцент А. И. Корзун.

Зав. кафедрой электротехники и электроники Учреждения Образования Белорусский национальный технический университет к. т. н., доцент Ю. В. Бладыко

Бельский А. Я.

Б 44 Электронные приборы: Цифровые устройства: по курсу“Электронные приборы “ для студ. спец. направления 1– 40 Вычислительная техника всех форм обуч./ А.Я. Бельский.– Минск.: БГУИР, 2009. – с. : ил.

ISBN 978 - 985 - 488 - 458 - 5

В учебном издании рассматривается элементная база устройств цифровой электроники. Содержит следующие разделы: “Электронные ключи”, “Логические устройства”, “Триггеры”, “ Счетчики импульсов”, “Регистры”, “Устройства преобразования информации ”, “Компараторы”, устройства импульсной техники.

Рекомендуется для студентов, изучающих дисциплины «Электронные приборы » направления 1–40. Может быть использовано студентами других специальностей БГУИР, изучающих данную дисциплину.

УДК 621. 382. 213 (075)

ББК 32.85. я 73

©Бельский А. Я. ,2009

ISBN 978 – 985 – 488 – 458 - 5

©УО <<Белорусский государственный

университет информатики и радиоэлектроники>>, 2009

Содержание

Введение…………………………………………………………………………... 5

1. Электронные ключи…………………………………………………………… 7

1.1. Ключи на биполярных транзисторах…………………………………….. 7

1.2. Ключи на полевых транзисторах………………………………………… 16

1.3. Диодные ключи…………………………………………………………… 19

2. Логические устройства………………………………………………………... 23

2.1. Основные правила алгебры логики……………………………………… 24

2.2. Основные параметры и характеристики логических схем....................... 29

2.3. Базовые элементы логических схем……………………………………... 33

2.3.1. Резисторно-транзисторная логика (РТЛ)…………………………… 33

2.3.2. Диодно-транзисторная логика (ДТЛ)……………………………….. 33

2.3.3. Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ)………………………... 34

2.3.4. Эмиттерно-связанная логика (ЭСЛ)………………………………… 37

2.3.5. Транзисторно-транзисторная логика Шотки (ТТЛШ)…………….. 38

2.3.6. Интегральная инжекционная логика И2Л………………………….. 41

2.3.7. Логические элементы МОП и КМОП-структуры ………………….. 43

2.3.8. Комбинационные логические устройства…………………………... 52

3. Триггеры………………………………………………………………………... 56

3.1. Асинхронные триггеры…………………………………………………… 57

3.2. Синхронные триггеры…………………………………………………….. 61

3.3. Двухступенчатые триггеры………………………………………………. 65

3.4. Использование триггеров в качестве другого типа триггеров…………. 67

4. Счетчики импульсов…………………………………………………………... 70

4.1. Суммирующие счётчики…………………………………………………. 71

4.2. Вычитающие счетчики…………………………………………………… 72

4.3. Счетчики с параллельным переносом…………………………………… 73

4.4. Реверсивные счетчики……………………………………………………. 74

4.5. Кольцевые счетчики………………………………………………………. 75

4.6. Счетчики Джонсона………………………………………………………. 76

4.7. Интегральные счетчики…………………………………………………... 77

4.8. Интегральные счетчики – делители……………………………………... 80

4.9. Счетчики с некратным коэффициентом деления……………………….. 81

5. Регистры………………………………………………………………………... 82

5.1. Регистры хранения………………………………………………………... 83

5.2. Регистры хранения и сдвига……………………………………………… 84

5.3. Реверсивные регистры……………………………………………………. 87

5.4. Кольцевые регистры……………………………………………………… 87

5.5. Регистры на интегральных схемах………………………………………. 88

6. Устройства преобразования информации……………………………………. 89

6.1. Цифроаналоговые преобразователи……………………………………... 89

6.2. Аналого-цифровые преобразователи……………………………………. 93

7. Компараторы…………………………………………………………………… 98

7.1.Принципы построения компараторов……………………………………. 98

7.2. Интегральные компараторы……………………………………………… 99

7.3. Двухпороговые компараторы…………………………………………….. 102

7.4. Регенеративные компараторы……………………………………………. 104

7.5. Применение компараторов……………………………………………….. 105

7.6. Разновидности интегральных схем и параметры компараторов……..... 106

7.7 Цифровые компараторы…………………………………………………... 108

8. Мультивибраторы……………………………………………………………... 110

8.1. Мультивибраторы с коллекторно - базовыми связями…………………. 111

8.2. Мультивибраторы на основе ОУ………………………………………… 113

8.3. Мультивибраторы на логических элементах……………………………. 114

9. Генераторы пилообразного напряжения……………………………………... 117

9.1. Принцип получения пилообразного напряжения………………………. 117

9.2. Схемы построения генераторов………………………………………….. 118

9.3. Улучшение параметров генераторов пилообразного напряжения…….. 120

Заключение ………………………………………………………………………..128

Литература………………………………………………………………… 130