2. Функционирование логических устройств (узлов).
2.1 Функционирование логических узлов рассмотрим на примере работы цифрового вольтметра. Его структурная схема представлена на рис. 6..
Рис. 6.Функциональная схема цифрового вольтметра.
Схема цифрового вольтметра состоит из счётчика, дешифратора, ЦАП, компаратора, цифрового индикатора, логических элементов И, И – НЕ и источников питания!
Работа схемы. Предположим, что на аналоговом входе вольтметра действует напряжение 3 В. Сбросим счётчик в состояние 0000. Компаратор сравнивает на своих входах напряжения Х и У. На входах ЦАП в данный момент 0В и на его выходе тоже 0В. UX>UY и на выходе появляется уровень логической 1. Следовательно, тактовые импульсы пройдут через элемент “И” и попадут на счётный вход счётчика СТ. НА выходах счётчика появится результат счёта в виде кода 8421, когда суммарное напряжение на входе ОУ ЦАП достигнет такого значения, что напряжение на его выходе UY ≤ -3 В (а это произойдёт при коде 0010). На выходе компаратора появится 0, счётчик остановится, а индикатор высветит цифру 3 Логический элемент “И – НЕ” обеспечивает работу счётчика в режиме по модулю 10, так как при появлении уровня “1” на выходах B и D (что соответствует 10) на выходе логического элемента появится “0”. Этим уровнем счётчик сбрасывается в состояние 0000 по входу R2. Счёт прекращается, если на входах R1 и R2 высокий уровень, т. е. “1”.
Точность измерений корректируется подбором сопротивления в цепи отрицательной обратной связи операционного усилителя ЦАП. Сопротивления на входе сумматора ЦАП должны быть высокой точности. В схеме вольтметра возможно применение и других типов АЦП. Например: интегрирующего ЦАП, или ЦАП последовательного приближения.
Вопросы по электротехнике для зачета и экзамена.
1. Электрическая цепь и её элементы. Классификация и топология.
2. Основные явления в электрических цепях и величины их характеризующие: ЭДС, напряжение, ток, сопротивление, мощность.
Закон Ома для полной цепи и её участка.
Первый закон Кирхгофа.
Второй закон Киргофа.
Расчет электрической цепи постоянного тока с одним источником. Методы преобразования в электрических цепях.
Метод контурных токов.
Параметры переменного синусоидального тока: амплитуда, частота, период, действующее (среднеквадратичное) значение электрической величины.
Графическое изображение переменного тока. Волновая и векторная диаграммы.
Электрическая цепь переменного тока с активным сопротивлением.
Электрическая цепь переменного тока с ёмкостным сопротивлением.
Электрическая цепь переменного тока с индуктивным сопротивлением.
Расчет цепей переменного тока. Векторный анализ.
.Резонансные явления в электрических цепях переменного тока.
Электромеханическое и индукционное действие магнитного поля. Магнитная цепь: состав и назначение. Привести примеры магнитных цепей для звуко технической аппаратуры.
Основные физические величины, характеризующие магнитные цепи: В, Ф, Н, М, 0, r,..
Классификация магнитных цепей по составу и конструкции.
Магнитные свойства вещества. Магнитная восприимчивость. Парамагнетики, диамагнетики и ферромагнетики. Природа ферромагнетизма.
Характеристики ферромагнитных материалов. Кривая первоначального намагничивания. Явление гистерезиса.
20.Законы Ома и Кирхгофа для магнитных цепей. Анализ и расчет однородных и неоднородных магнитных цепей
Закон полного тока и его применение для расчета магнитных цепей.
Особенности магнитных цепей переменного тока. Магнитные потери на гистерезис и токи Фуко. Способы уменьшения магнитных потерь.
.Трансформаторы. Устройство и принцип работы. Коэффициент трансформации. Свойства саморегулирования.
.Электрические машины постоянного тока. Общее устройство и принцип действия.
МПТ с независимым возбуждением.
МПТ с последовательным возбуждением.
Шаговые электродвигатели.
Электрические машины переменного тока. Общее устройство и принцип действия асинхронного двигателя с КЗ ротором.
Классификация ПП приборов.
р-n переход и его свойства.
Полупроводниковый диод, его ВАХ.
Устройство и принцип действия биполярного транзистора.
Типы биполярных транзисторов.
Схемы включения транзисторов.
Характеристики и параметры транзисторов.
Полевые транзисторы со встроенным каналом.
МОП (МДП) транзисторы.
Характеристики и параметры полевых транзисторов.
Классификация электронных усилителей.
Усилительные элементы и принцип усиления.
Усилители с ООС. Виды ООС.
Качественные показатели усилителей: коэффициент усиления и мощность, АЧХ, АХ, ФЧХ, коэффициент нелинейных искажений (коэффициент гармоник).
Назначение и основные свойства операционных усилителей (ОУ).
Электронные устройства на ОУ: масштабный усилитель, суммирующий усилитель, компаратор напряжения.
Основы алгебры логики. Логическая переменная. Логическая функция.
Формы представления логических функций.
Логические элементы и узлы.
Логические устройства.
Краткий конспект лекций за 1 и 2 семестр.
На правах рукописи.
Шапошников Л.