- •В. І. Губар
- •Імпульсна та цифрова електроніка
- •З задачами і вправами
- •Навчальний посібник
- •Передмова
- •1. Сигнали імпульсної техніки. Електронні інтегратори та диференціатори.
- •1.2 Електронні інтегратори.
- •1.3 Диференціатори.
- •1.4 Аналіз імпульсних кіл
- •1.5 Контрольні питання
- •1.6 Задачі.
- •2. Транзисторні ключі
- •2.1 Біполярний транзисторний ключ.
- •Перехідні процеси в транзисторному ключі.
- •2.2 Покращення характеристик транзисторних ключів (тк).
- •Підвищення швидкодії тк.
- •2.3 Ключі на польових транзисторах (пт).
- •2.4 Контрольні питання.
- •3 Генератори імпульсів і перетворювачі напруга-Частота
- •3.1 Транзисторний мультивібратор
- •3.2 Мультивібратори на операційному підсилювачі
- •3.3 Несиметричний мультивібратор
- •3.4 Мультивібратор в режимі очікування на операційному підсилювачі (одновібратор)
- •3.5 Перетворювачі напруга-частота (пнч)
- •3.5.1. Вступ
- •3.5.2. Генератори, керовані напругою (гкн)
- •3.5.3 Пнч з розрядом конденсатора.
- •3 .5.5. Пнч з імпульсним зворотнім зв’язком.
- •3.6 Контрольні питання
- •3.7 Задачі і вправи.
- •Частота зрізу за аналогією зі звичайними фільтрами визначається як
- •4.3. Інтегратори на комутаційних конденсаторах (кк).
- •4.4. Перетворювачі напруги на комутаційних конденсаторах (зарядовий насос).
- •Число періодів перемикання ключа на один період коливання дорівнює:
- •4.6. Псевдодиференційний вхід схем на комутаційних конденсаторах.
- •4.7 Контрольні питання
- •5. Логічні елементи і мінімізація бульових функцій
- •5.1 Бульові функції.
- •5.2 Контрольні питання.
- •5.3 Завдання до самостійної роботи.
- •6. Тригерні схеми і лічильники імпульсів
- •6.1. Тригерні схеми
- •6.1.1 Вступ.
- •6.1.3 Синхронізуємі rs-тригери.
- •6.1.4. Лічильні тригера (т- тригера).
- •6.1.5 Тригер затримки (d-тригер).
- •6.1.6 Універсальний тригер (jk-тригер).
- •6.2 Лічильники імпульсів (лі)
- •6.2.1 Вступ.
- •6.2.2 Суматорний асинхронний лічильник імпульсів.
- •6.2.3 Віднімаючий лічильник імпульсів.
- •6.2.4 Суматорний лічильник зі скрізним переносом.
- •6.2.5 Лічильник імпульсів на jk-тригерах.
- •6.2.6 Реверсивний лічильник імпульсів (рлі).
- •6.2.7 Лічильники імпульсів з к≠2n.
- •6.2.7.1 Лічильники імпульсів зі зворотним зв'язком та їхній синтез.
- •6.2.7.2 Паралельне включення лічильників.
- •6.2.7.3 Лічильники з виявленням деяких кодових комбінацій.
- •6.3 Контрольні питання.
- •6.4 Задачі
- •7. Цифрові комбінаційні схеми
- •7.1 Регістри
- •7.2 Шифратори і дешифратори
- •7.3 Мультиплексори і демультиплексори
- •7.5 Задачі
- •8.Пристрої пам’яті. ПрограмОвАні логічні
- •8.1 Вступ
- •8.2 Напівпровідникові пристрої оперативної пам’яті (поп)
- •8.3 Пристрої постійної пам’яті (ппп)
- •Програмовані ппп
- •Репрограмовані ппп
- •8.4 Пристрій вибірки-зберігання (пвз) аналогового сигналу
- •8.5 Деякі приклади застосування ппп
- •8.6 Програмовані логічні інтегральні схеми (пліс)
- •8.6.3 Пппп в якості пліс
- •8.6.4 Програмована матрична логіка (пмл)
- •8.7 Контрольні питання.
- •8.8 Задачі та вправи
- •9. Література.
- •1. Сигнали імпульсної техніки. Електронні інтегратори та диференціатори 4
8.7 Контрольні питання.
Принципи виборки даних в ПОП, їх структура.
Елементи пам’яті ПОП.
Побудова масочних ППП.
Програмовані ППП.
Репрограмовані ППП.
Призначення та побудова пристроїв вибірки та зберігання.
Що таке ПЛІС та принципи їх побудови?
8.8 Задачі та вправи
В нижче наведених завданнях, використовуючи розділи 8.1 – 8.6, необхідно за вказаною умовою вираховувати певні значення величин або скласти структурну схему. Деякі елементи слід вибрати самостійно, операційні підсилювачі вважати ідеальними.
З’єднати ПОП (рисунок 8.7), кожна з яких може зберігати 1024 слова, щоб можна було зберігати об’єм, вказаний у пунктах та визначити інформаційну ємність мікросхеми:
а) 2048 4-розрядних слова; б) 512 8-розрядних слова;
в) 1024 12-розрядних слова; г) 1024 8-розрядних слова.
З’єднати ПОП (рисунок 8.7), кожна з яких може зберігати 1024 слова, щоб можна було зберігати об’єм, вказаний у пунктах та визначити кількість адресних шин:
а) 2048 4-розрядних слова; б) 512 8-розрядних слова;
в) 1024 12-розрядних слова; г) 1024 8-розрядних слова.
3. Синтезувати схему пристроя, що генерує на виході набір "1" та "0" із заданою частотою:
а) 0101 1011 0110 0101, =1 кГц; б) 0011 1011 0111 1010, =200 Гц;
в) 1111 0000 1111 1001, =2 кГц; г) 0000 1111 1111 1010, =10 кГц.
4. Розрахувати схему і визначити її параметри (рис. 8.14):
а) С=5пФ, rпт=270 Ом, R1=R2=10 кОм; б) С=5пФ, rпт=510 Ом, К=10;
в) С=5пФ, rпт=100 Ом, R1=10 кОм, К=20; г) Uвх=1 В, . Uвих=10 В, С=5пФ, rпт=300 Ом
5. Створити мажоритарну комірку на таку кількість входів, з використанням мультиплексора:
а) на 4 входи; б) на 5 входів;
інверсну мажоритарну ячійку:
в) на 4 входи; г) на 5 входів.
6. На основі масочного ППП створити для двійкових чисел:
а) 3-розрядний квадратор; б) 3-розрядний кубатор;
в) перемножувач двохрозрядних чисел; г) суматор двох 2-розрядних чисел.
7. Створити ПЛІС на основі мультиплексного дерева, застосовуючи:
а) 4-входові елементарні мультиплексори для створення бульової функції 1010 1100 1010 0011;
б) 8-входові мультиплексори для функції 1010 0011 1100 0011;
в) 4-входові мультиплексори для функції 1001 0011 1010;
г) 8-входові мультиплексори для функції 0110 1001 1010 0011.
Використовуючи схему рис.8.8 створити функціональні перетворювачі для (23) розрядних двійкових чисел:
а) y=1+x2; б) y=1+x3; в) y=x+x2; г) y=2+x+x3.
Розробити пристрій на мультиплексорах, що реалізує порівняння двійкових кодів:
а) X3X2>X1X0; б) X3X2=X1X0; в) X3X2X1X0; г) X3X2X1X0;
10. Розрахувати елементи схеми (R1, R2) (рисунок 8.15), щоб час зміни вихідної напруги в режимі зберігання за секунду складав не більше:
а) 0,2В; б) 0,1В; в) 0,3В; г) 0,15В.
Прийняти С=5 пФ, rПТ=270 Ом.
11. Створити мажоритарний пристрій для такої кількості двійкових розрядів:
а) 5; б) 8; в) 3; г) 4.
1 2. Розробити пристрій із застосуванням мультиплексорів, що реалізуватиме таку булеву функцію:
13. Реалізувати схему пристроя, що за 8 тактів генерує на виході такі послідовності:
а) 0011 0000; б) 0001 0001; в) 0101 0100; г) 1100 1100;
14. Створити перетворювач двійкового коду в семисегментний, використовуючи:
а) Мультиплексори; б) Дешифратори;
в) ППП масочного типу; г) ПППП.
15. Використовуючи масочне ППП створити генератор сигналів, на виході якого одночасно генеруються імпульсні сигнали:
а) "меандр" з "нульвою" фазою; "меандр" з фазою 180; зі скважністю Q=3 i Q=4;
б) з фазовим зсувом:
1=0; 2=90; 3=180; 4=270;
в) із скважністю: Q1=2; Q2=3; Q3=4; Q4=5;
г) з частотою: 1=1 кГц; 2=500 Гц; 3=250 Гц; 4=125 Гц.
16. Реалізувати схему пристроя, що за 12 тактів генерує на виході такі послідовності:
а) 1011 0001 0101; б) 0101 1011 0110; в) 0101 0100 1001; г) 1110 1100 0011.
1 7. Розробити пристрій із застосуванням мультиплексорів, що реалізуватиме таку булеву функцію:
Використовуючи схему рис.8.8 створити функціональні перетворювачі для (23) розрядних двійкових чисел:
а) y=х+x3; б) y=4+x2; в) y=1+x; г) y=2+x+x2.
19. Розрахувати елементи схеми (R1, R2) (рисунок 8.15), щоб час зміни вихідної напруги в режимі зберігання за секунду складав не більше:
а) 0,5В; б) 0,6В; в) 0,8В; г) 0,1В.
Прийняти С=5 пФ, rПТ=300 Ом.
20. Створити мажоритарний пристрій для такої кількості двійкових розрядів:
а) 7; б) 8; в) 9; г) 4.
21. Використовуючи масочне ППП створити генератор сигналів, на виході якого одночасно генеруються імпульсні сигнали:
а) типу "меандр" з фазовим зсувом 1=0; 2=90; зі скважністю Q=3;
б) з поглибленим фазовим зсувом:
1=0; 2=90; з частотою 3=250 Гц; 4=125 Гц.
в) із скважністю: Q1=3; Q2=4; Q3=5; Q3=2;
г) з частотою: 1=1 кГц; 2=500 Гц; з фазовим зсувом 3=180; 4=270.
22. Створити ПЛІС на основі мультиплексного дерева, застосовуючи:
а) 4-входові елементарні мультиплексори для створення бульової функції 0011 1101 0110 0011;
б) 8-входові мультиплексори для функції 0010 1010 1101 0111;
в) 4-входові мультиплексори для функції 0011 1001 0010 1111;
г) 8-входові мультиплексори для функції 1011 1101 1000 1001.
23. На основі масочного ППП створити для двійкових чисел:
а) 4-розрядний квадратор; б) 4-розрядний кубатор;
в) суматор 3-розрядних чисел; г) суматор трьох 2-розрядних чисел.
24. На основі ПППП створити для двійкових чисел:
а) 3-розрядний квадратор; б) 3-розрядний кубатор;
в) перемножувач двохрозрядних чисел; г) суматор двох 2-розрядних чисел.
25. Розробити пристрій на мультиплексорах, що реалізує порівняння двійкових кодів:
а) X3X2>X1X0; б) X3X2X1X0; в) X3X2=X1X0; г) X3X2X1X0;