8.3 Одновибратор

Одновибратор - ждущий мультивибратор или формирователь импульсов.

Рис.8.5. Принципиальная схема одновибратора

Назначение схемы: получение импульсов заданной длительности, после запуска. Запуск осуществляется перепадом амплитуды определенной полярности. Длительность выходного импульса называется временем задержки или выдержки.

Рис.8.6. Временные диаграммы работы одновибратора

В исходном состоянии транзистор VТ₂ открыт и насыщен током базы , потенциалы коллекторного транзистора Т₂ и базы транзистора VТ₁ близки к нулю. Напряжение на коллекторе VТ₁ ≈ U_пит. Диод Д смещение = 0. Если на вход схемы подать отрицательный потенциал напряжения, то в т. А появится дифференциальный импульс. Этот импульс через диод Д проходит в коллектор VТ₁, через конденсатор С₀ попадает в базу VТ₂, транзистор VТ₂ начнет закрываться, на его коллекторе возникнет приращение напряжения, которое подается в базу VТ₁ и начинает его открывать. Спад напряжения на коллекторе 1 – го транзистора передаваясь через С₀ в базу транзистора VТ₂ будет еще больше его запирать, возникает регенеративная положительная обратная связь. Разряд конденсатора С₀ через R = 0 (аналогично мультивибратору) приводит к увеличению напряжения на базе второго транзистора. При достижении этим напряжением отпирающего значения, VТ₂ начнет отпираться и обратный регенеративный процесс приведет к отпиранию VТ₂ и запиранию VТ₁. Напряжение на коллекторе VТ₁ с постоянной времени τ будет устанавливаться напряжение U_пит и через интервал времени 3τ схема снова будет готова к запуску. Диод Д необходим чтобы длительность выходного сигнала, не зависела от длительности импульса запуска, положительный фронт которого может вернуть схему в исходное состояние.

Длительность сформированного импульса τ = R₀C₀.

9. Интегральные микросхемы

9.1 Общие положения (понятия)

ЭРЭ – электронный радиоэлемент.

Дискретный ЭРЭ – электронный радиоэлемент выполненный по самостоятельной технологии в отдельном корпусе.

Функциональный узел – законченная электрическая схема, готовая к выполнению тех или иных электрических преобразований.

Плотность упаковки - число ЭРЭ в единице объема схемы.

Традиционная задача электроники – миниатюризация электронной схемы.

Опыт показал, что максимальная плотность упаковки электронных схем на дискретных ЭРЭ составляет два элемента на см³, остальной объем занимает монтаж, соединительные провода, защитный корпус и т.д.

Интегральная технология – это технология изготовления законченных функциональных узлов в объеме одного кристалла.

Микросхемы изготовленные по этой технологии называется интегральной микросхемой.

По технологии изготовления различают:

1. Полупроводниковые ИМС, имеют активную подложку, т.е. активные элементы (транзисторы) теми или иными способами (диффузия под воздействием лазерного облучения) вносятся в подложку соединения, осуществляют по поверхности сигнала с помощью напыления проводящих дорожек. Изготовленный таким образом функциональный узел помещают в общий защитный корпус.

2. Гибридные ИМС имеют пассивную диэлектрическую подложку, соединения наносятся напылением, активные элементы наслаиваются на поверхность кристалла.

По числу элементов в микросхеме (степень интеграции) различают:

1. Малые ИМС (от 10 до 100 активных элементов)

2. Средние ИМС (от 100 до 1000 активных элементов)

3. Большие ИМС (от 1000 до 100000 активных элементов)

Чем выше степень интеграции, тем выше быстродействие и надежность схемы, но тем сложнее и дороже ее изготовление, поэтому серийное изготовление БИС требует разработки универсальных функциональных узлов, таковым например является микропроцессор.

Микропроцессор – это центральный процессор ЭВМ, изготовленный по интегральной технологии, он имеет сходную структуру при различных модификациях ЭВМ.

По характеру выполняемых операций различают:

1. Цифровые ИМС – выполняют логические и арифметические операции.

2. Аналоговые ИМС осуществляют обработку аналоговых сигналов.

Цифровые ИМС используются для работы в информационных маломощных устройствах. Обработка и хранение информации осуществляется в дискретной форме, т.е. элементы этих устройств имеют два возможных устойчивых состояния.