Шпаргалка
Готовые шпоры по электронике
Категория: | Шпаргалка |
Дисциплина: | Электроника |
Город: | Беларусь, Минск |
Учебное заведение: | БНТУ, ФИТР |
Стоимость работы: | 10 руб. |
Оценка: | 10 |
Объем страниц: | 66 |
Год сдачи: | 2020 |
Дата публикации: | 27.11.2020 |
Фрагменты для ознакомления
СОДЕРЖАНИЕ
1. Активные и пассивные фильтры. 3
2. Логические основы цифровых устройств и ЭВМ. Двоичные переменные и переключательные функции, основные логические функции, основные законы алгебры логики, формы представления и минимизация переключательных функций. 4
3. Фильтры высоких частот (ФВЧ) и низких частот (ФНЧ). 6
4. Элементарная база цифровых микросхем. Логические элементы И, ИЛИ, НЕ на диодах, биполярных и полевых транзисторах. Базовые логические элементы диодно-транзисторной, транзисторно-транзисторной, эмиттерно-связанной логики. Логические элементы на однотипных и комплементарных МДП-транзисторах. 7
5. Полоса пропускания, полоса заграждения фильтров. Добротность, затухание, крутизна спада на переходном участке. 9
6. Базовые логические элементы диодно-транзисторной логики. 10
7. LC и RC-фильтры. Достоинства и недостатки. 11
8. Базовые логические элементы транзисторно-транзисторной логики. 12
9. Фильтр Баттерворта. Достоинства и недостатки. 13
10. Базовые логические элементы эмиттерно-связанной логики. 14
11. Фильтры Бесселя. Достоинства и недостатки. 15
12. Базовые логические элементы комплиментарной МОП-логики. 16
13. Фильтры Чебышева. Достоинства и недостатки. 17
14. Логические элементы с тремя выходными состояниями, микросхемы с открытым коллектором на выходе. 18
Логические элементы с тремя выходными состояниями. 19
15. Фильр Салена и Кея. 20
16. Триггер Шмитта, элемент «исключающее» ИЛИ. 21
17. Фильтр с параллельной обратной связью.. 22
18. Совместное применение микросхем разных серий и разных типов логики. 23
19. Универсальный триггер. 24
20. Интегральные триггеры. Асинхронные и синхронные триггеры. 25
21. Биквадратный фильтр. Гиратор. 26
22. RS-, R-, S-, E-, JK-триггеры. Особенности функционирования и применения. 27
23. Модуляция. Виды модуляции. 28
Структурная схема импульсного блока питания. 29
24. D-, DV-, T-, TV-триггеры. Принцип действия. Временные диаграммы работ. 30
25. Амплитудная модуляция. Достоинства, недостатки. 32
26. Счётчики импульсов. Двоичные счётчики и делители на триггерах. Принцип действия, принципиальные схемы, временные диаграммы работы, разновидности, параметры. 33
27. Частотная, фазовая виды модуляции. Достоинство, недостатки. 34
28. Счётчики импульсов. Двоично-десятичные счётчики и счётчики с произвольным коэффициентом счёта. Принцип действия, принципиальные схемы, временные диаграммы работы, разновидности, параметры. 35
29. Импульсные виды модуляции. Амплитудно-импульсная, кодо-импульсная, широтно-импульсная, фазо-импульсная. Области применения. 36
30. Способы увеличения разрядности счётчиков с последовательным и параллельным переносом. 37
31. Функциональная схема импульсного блока питания. 38
32. Параллельные регистры. Структурные схемы, основные параметры. 39
33. Ключевые преобразователи напряжения. Прямоугольные и резонансные. 41
34. Последовательные и параллельно-последовательные регистры. Структурные схемы и основные параметры. 42
35. Однотактные и двухтактные преобразователи напряжения. 44
36. Кольцевые счётчики (Джонсона) на основе сдвигающих регистров. 45
37. Однотактные преобразователи напряжения с прямым и обратным включением диода. 46
38. Использование двоичных сумматоров для выполнения операций умножения и деления. 47
39. Двухтактные мостовые, полумостовые преобразователи напряжения. 48
40. Двоичные сумматоры. Одноразрядные и многоразрядные. Полусумматоры. Структурные схемы. Основные параметры. 49
41. Двухтактные мостовые, полумостовые преобразователи напряжения. 50
42. Дешифраторы. Принцип действия. Структурные схемы и особенности функционирования. 51
43. Транзисторные и тиристорные преобразователи напряжения. Области применения. 52
44. Шифраторы. Принцип действия. Структурные схемы и особенности функционирования. 53
45. Одновибраторы. Однотактные и многотактные. 54
46. Демультиплексоры. Принцип действия. Структурные схемы и особенности функционирования. 55
47. Одновибраторы на микросхеме 1006ВИ1. 56
48. Цифровые компараторы. Принцип действия. Структурные схемы и особенности функционирования. 58
49. Мультивибраторы на микросхеме 1006ВИ1. Принцип действия и обеспечиваемые параметры. 59
50. Схемы контроля чётности. Принцип действия, принципиальные схемы и особенности функционирования. 60
51. Мультивибраторы на микросхеме 1006ВИ1 с независимой регулировкой частоты и скважности. 61
52. Формирователи импульсов на логических элементах. Достоинства, недостатки. 62
53. Генераторы меандра на микросхеме 1006ВИ1. 63
54. Генераторы импульсов на логических элементах. Достоинства, недостатки. 64
55. Шумы усилителя (тепловой, дробовой, фликкер-шум). Шумы тока и напряжения. 65
56. Формирователи импульсов на специализированных микросхемах одновибраторов. 67
57. Помехи. Индустриальные, атмосферные, внутренние. Способы ослабления. Экранирование. 68
58. Генераторы импульсов на специализированных микросхемах генераторов и одновибраторах. 70
59. Преобразователи напряжения с независимым возбуждением и самовозбуждением. 71
60. Мультиплексоры. Принцип действия. Структурные схемы и особенности функционирования. 72
1. Активные и пассивные фильтры. LC и RC фильтры
Пассивные фильтры состоят из катушек индуктивности, конденсаторов и резисторов. Используемые в пассивных фильтрах катушки индуктивности обладают активным сопротивлением, межвитковой емкостью и потерями в сердечнике, что делает их свойства далекими от идеальных. Активные фильтры построены из сопротивлений, конденсаторов и усилителей (обычно операционных) и предназначены для того, чтобы из всех подаваемых на их вход сигналов пропускать на выход сигналы лишь некоторых заранее заданных частот. Эти обладающие частотной избирательностью схемы используются для усиления или ослабления определенных частот в звуковой аппаратуре, в генераторах электромузыкальных инструментов, в сейсмических приборах, в линиях связи, а также в исследовательской практике для изучения частотного состава самых разнообразных сигналов, таких, например, как биотоки мозга или механические вибрации. Активные фильтры находят применение почти в любой области электроники. Активные фильтры содержат в своей конструкции усилитель.
Достоинства активных фильтров: в них используются только R и C, свойства которых ближе к идеальным, чем у L;
- относительно дешевы;
- могут обеспечивать усиление в полосе пропускания;
- обеспечивают развязку входа от выхода (высокое входное и низкое выходное сопротивление), следовательно, легко сделать многокаскадными;
- легко настраиваются;
- фильтры для очень низких частот могут быть построены из компонентов с умеренными значениями параметров.
Недостатки:
- нуждаются в источнике питания;
- рабочий диапазон частот ограничен максимальной рабочей частотой ОУ и не превышает несколько МГц.
Фильтры характеризуются порядком или количеством полюсов. Каждый полюс дает ослабление ~ 6 дБ/окт или 20 дБ/дек (в зависимости от типа частотной характеристики фильтра может быть > или < 6 дБ/окт).
2. Логические основы цифровых устройств и ЭВМ. Двоичные переменные и переключательные функции, основные логические функции, основные законы алгебры логики, формы представления и минимизация переключательных функций
Элементы булевой алгебры: Булевы константы («0» и «1»); Булевы переменные (Х1,Х2,…,Хn)Є{0,1}; Булевы функции y=f(x1,x2,…,xn) принимают значения 0 и 1
В отличие от переменной в обычной алгебре логическая переменная имеет только два значения, которые обычно называются логическим нулем и логической единицей. В качестве обзначений используются «О» и «1» или просто 0 и 1.
Существуют три основные операции между логическими переменными: конъюнкция (логическое умножение), дизъюнкция (логическое сложение) и инверсия (логическое отрицание). По аналогии с алгеброй чисел в алгебре логики используются следующие обозначения операций.


В цифровой технике задача, как правило, формулируется в форме таблицы переключений, которая называется также таблицей истинности. Прежде всего требуется найти такую логическую функцию, которая соответствовала бы этой таблице. На следующем этапе эту функцию преобразуют в простейшую форму, которую потом реализуют с помощью соответствующей комбинации базовых логических схем. Логические функции записывают, как правило, в дизъюнктивной совершенной нормальной форме (ДСНФ). При этом поступают следующим образом.
- В таблице истинности выделяют строки, в которых выходная переменная у имеет значение 1.
- Для каждой такой строки составляют конъюнкцию всех входных переменно причем записывают сомножитель , если рассматриваемая переменная принимает значение 1, в противном случае записывают . Таким образом, составляется столько произведений, сколько имеется строк с у = 1.
- Наконец, записывая логическую сумму всех найденных произведений, получают искомую функцию.

3. Фильтры высоких частот (ФВЧ) и низких частот (ФНЧ)
ФНЧ пропускают на выход все частоты, начиная от нулевой (постоянный ток) и до некоторой заданной частоты среза , и ослабляют все частоты, превышающие . Диапазон частот от 0 до называется полосой пропускания, а диапазон частот, превышающих - полосой подавления. Частота среза – это та частота, при которой напряжение на выходе фильтра падает до уровня 0,707 от напряжения в полосе пропускания (т.е. падает на 3 дБ), - частота, при которой выходное напряжение на 3 дБ выше, чем выходное напряжение в полосе подавления. Фильтры высоких частот (ФВЧ) ослабляют все частоты, начиная от нулевой и до частоты , и пропускают все частоты, начиная от и до верхнего частотного предела схемы. Полосовой фильтр Режекторный полосовой фильтр (заграждения) . Полосовой фильтр пропускает все частоты в полосе между нижней частотой среза и верхней . Все частоты ниже и выше ослабляются. Диапазоны частот от до и от до являются переходными участками. Геометрическое среднее частотиназывают средней центральной частотой, т. е.



Режекторный полосовой фильтр (заграждения) ослабляет все частоты между и и пропускает все остальные частоты. Заграждающий полосовой фильтр с узкой полосой ослабляемых частот называют фильтром-пробкой. Полосовые фильтры заграждения используются для подавления нежелательных частот, например частоты 60-Гц8, в звуковой аппаратуре.

4. Элементарная база цифровых микросхем. Логические элементы И, ИЛИ, НЕ на диодах, биполярных и полевых транзисторах. Базовые логические элементы диодно-транзисторной, транзисторно-транзисторной, эмиттерно-связанной логики. Логические элементы на однотипных и комплементарных МДП-транзисторах
Эволюция цифровой логики:
- РТЛ – резисторно-транзисторная логика.
- ДТЛ – диодно-транзисторная логика.
- ТТЛ –транзисторно-транзисторная логика.
Элемент три «И-НЕ» на ДТЛ.
Напряжение <0.4B считается логическим нулем, при U>2.4 – логическая единица. U0=0.4B(0.8), U1=2.4B(2.8).
Элементы на основе ТТЛ.
В основе – многоэммитерный транзистор. Серия 155.
Если на всех входах «1» , то на коллекторе эмиттерный переход закрыт, а коллекторный открыт и напряжение на базе VT1=1.8 В. VT2 и VT5 открыты, VD4 –предназначен для надежного запирания VT4. R3, R4 и VT3 действуют как резистор и предназначены для увеличения помехоустойчивости.
Если на любом из входов «0», то VT1 переключается из инверсного в активный режим и отпирается. В этом случае напряжение на его коллекторе (0,8В) уже недостаточно для отпирания VT4 и VT5. VT4 при этом открыт и на выходе появляется логическая единица.
R5 предназначен для защиты выходов при кратковременном замыкании на землю.
Серия повышенного быстродействия. VT1, VT2 – VT5 – используются транзисторы Шотке.
Следующим шагом к повышению быстродействия стало использование транзистора Шотке.
Если на базу подать большое напряжение, то транзистор может войти в режим насыщения и его быстродействие уменьшается. У диода Шотке напряжение отпирания 0,3-0,4 В. Напряжение на базе транзистора Шотке не может превышать напряжение на его коллекторе более, чем на 0,4 В, т.е. коллекторный переход никогда полностью не открывается транзистор не заходит в режим насыщения, что резко увеличивает его быстродействие.

5. Полоса пропускания, полоса заграждения фильтров. Добротность, затухание, крутизна спада на переходном участке
Коэффициент затухания α определяет форму характеристики на переходном участке и вид выброса характеристики в полосе пропускания вблизи переходного участка.
Одна и та же схема в зависимости от выбора значений ее компонентов может действовать как фильтр Бесселя, Баттерворта или Чебышева и форма ЧХ фильтра определяется коэффициентом затухания.
Добротность Q связывает среднюю частоту полосы пропускания и ее ширину на уровне 3дБ.
Для активных фильтров .

Коэффициент усиления (передачи) в полосе пропускания

Чувствительностью одного из параметров фильтра по отношению к другому его параметру называется отношение величины изменения первого параметра к величине изменения второго, если изменение 2-го параметра вызывает изменение 1-го. значит, что ωо уменьшилось на 0,5%, при увеличении R1 на 1%.
6. Базовые логические элементы диодно-транзисторной логики
Эволюция цифровой логики:
- РТЛ – резисторно-транзисторная логика.
- ДТЛ – диодно-транзисторная логика.
- ТТЛ –транзисторно-транзисторная логика.
Элемент три «И-НЕ» на ДТЛ.
Напряжение <0.4B считается логическим нулем, при U>2.4 – логическая единица. U0=0.4B(0.8), U1=2.4B(2.8).
Элементы на основе ТТЛ.
В основе – многоэммитерный транзистор. Серия 155.
Если на всех входах «1» , то на коллекторе эмиттерный переход закрыт, а коллекторный открыт и напряжение на базе VT1=1.8 В. VT2 и VT5 открыты, VD4 –предназначен для надежного запирания VT4. R3, R4 и VT3 действуют как резистор и предназначены для увеличения помехоустойчивости.
Если на любом из входов «0», то VT1 переключается из инверсного в активный режим и отпирается. В этом случае напряжение на его коллекторе (0,8В) уже недостаточно для отпирания VT4 и VT5. VT4 при этом открыт и на выходе появляется логическая единица.
R5 предназначен для защиты выходов при кратковременном замыкании на землю.
Серия повышенного быстродействия. VT1, VT2 – VT5 – используются транзисторы Шотке.
Следующим шагом к повышению быстродействия стало использование транзистора Шотке.
Если на базу подать большое напряжение, то транзистор может войти в режим насыщения и его быстродействие уменьшается. У диода Шотке напряжение отпирания 0,3-0,4 В. Напряжение на базе транзистора Шотке не может превышать напряжение на его коллекторе более, чем на 0,4 В, т.е. коллекторный переход никогда полностью не открывается транзистор не заходит в режим насыщения, что резко увеличивает его быстродействие.
7. LC и RC-фильтры. Достоинства и недостатки
Пассивные фильтры состоят из катушек индуктивности, конденсаторов и резисторов. Используемые в пассивных фильтрах катушки индуктивности обладают активным сопротивлением, межвитковой емкостью и потерями в сердечнике, что делает их свойства далекими от идеальных. Активные фильтры построены из сопротивлений, конденсаторов и усилителей (обычно операционных) и предназначены для того, чтобы из всех подаваемых на их вход сигналов пропускать на выход сигналы лишь некоторых заранее заданных частот. Эти обладающие частотной избирательностью схемы используются для усиления или ослабления определенных частот в звуковой аппаратуре, в генераторах электромузыкальных инструментов, в сейсмических приборах, в линиях связи, а также в исследовательской практике для изучения частотного состава самых разнообразных сигналов, таких, например, как биотоки мозга или механические вибрации. Активные фильтры находят применение почти в любой области электроники. Активные фильтры содержат в своей конструкции усилитель.
Достоинства активных фильтров: в них используются только R и C, свойства которых ближе к идеальным, чем у L;
- относительно дешевы;
- могут обеспечивать усиление в полосе пропускания;
- обеспечивают развязку входа от выхода (высокое входное и низкое выходное сопротивление), следовательно, легко сделать многокаскадными;
- легко настраиваются;
- фильтры для очень низких частот могут быть построены из компонентов с умеренными значениями параметров.
Недостатки:
- нуждаются в источнике питания;
- рабочий диапазон частот ограничен максимальной рабочей частотой ОУ и не превышает несколько МГц.
Фильтры характеризуются порядком или количеством полюсов. Каждый полюс дает ослабление ~ 6 дБ/окт или 20 дБ/дек (в зависимости от типа частотной характеристики фильтра может быть > или < 6 дБ/окт).