Поделиться

Цифровая схемотехника

Учебно-справочное пособие.

Михаил Шустов «Цифровая схемотехника. Основы построения» НиТ, 2018 год, 320 стр., ISBN: 978-5-94387-875-6; (13,8 мб. djvu)

Цифровые устройства уверенно вошли в жизнь каждого современного человека средствами связи, устройствами обработки информации, аппаратурой телевидения, модемами, роутерами и многим другим. В ходе диалога автор книги и новичок проходят путь от азов к вершинам мастерства, от изучения элементарных строительных элементов цифровой техники до создания самостоятельных практических конструкций. Книга проста в восприятии и читается легко.

На первом этапе новичок рассматривает базовые элементы цифровой техники, их построение. Затем знакомится с этапами развития цифровой схемотехники. Во второй главе приведена полезная справочная информация по тем особенностям цифровых микросхем, без которой их использование будет затруднительно. В третьей главе рассматриваются принципы построения и работа базовых элементов цифровой техники, от простых к сложным.

Показаны примеры практических решений построения отдельных узлов и рабочих фрагментов реальных схемотехнических решений. В заключительной главе автор и уже продвинутый новичок переходят к созданию практических устройств, полезных в быту. Приведена коллекция достаточно простых схем различных цифровых устройств, доступных для самостоятельного повторения начинающим радиолюбителем.

Оглавление книги

Содержание

Глава 1. Знакомство с поколениями цифровых интегральных микросхем
Транзистор в аналоговом и цифровом понимании 22
Немного технической истории 23
Транзисторная логика с непосредственными связями 25
Диодная логика 27
Резисторно-транзисторная и резисторно-емкостная транзисторная логика 30
Диодно-транзисторная логика 33
Эмиттерно-связанная логика 36
Транзисторно-транзисторная логика 41
Буферные элементы ТТЛ на три состояния 46
Интегральная инжекционная логика И2Л 48
Транзисторно-транзисторная логика с диодами Шоттки 49
Особенности эксплуатации ТТЛ и ТТЛШ-микросхем 52
МОП-логика на полевых транзисторах 55
КМОП-логика на комплементарных полевых транзисторах 57
Внутреннее устройство цифровых микросхем КМОП 59
Защита входных и выходных цепей КМОП-микросхем от повреждений 64
Буферные элементы КМОП на три состояния 66
Особенности эксплуатации КМОП-микросхем 66
Истоково-связанная логика на основе GaAs-полевых
транзисторов с управляющим затвором Шоттки 70
Логика на основе GaAs-полевых транзисторов
с непосредственными связями 72
Логика на полевых транзисторах с использованием углеродных нанотрубок 73
БиКМОП логика 74
Основные параметры логических элементов 75

Глава 2. Изучим характеристики и обозначения логических микросхем
Характеристики логических уровней ТТЛ (ТТЛШ) и КМОП-микросхем 76
Сравнительные характеристики цифровых интегральных микросхем 77
Семейство ТТЛ и ТТЛШ-микросхем 77
Семейство КМОП-микросхем 79
Расшифровка буквенных префиксов и суффиксов микросхем 80
Серии ТТЛ-микросхем зарубежного производства 84
Отечественные серии ТТЛ-микросхем 85
Серии и семейства зарубежных логических КМОП-микросхем 85
Серии отечественных логических КМОП-микросхем 89
Обозначения выводов корпусов микросхем 89
Зарубежные обозначения сигналов и микросхем 91
Система условных обозначений отечественных микросхем 95
Условные графические изображения цифровых микросхем 104

Глава 3. Элементы цифровой техники от А до Я 108
3.1. Что есть что в цифровой схемотехнике? 108
3.2. Электронные ключевые элементы 110
Принцип действия электронных ключей 110
Электронные ключевые элементы на биполярных транзисторах 113
Схемотехнические способы повышения быстродействия ключевых элементов 120
Электронные ключевые элементы.на транзисторах Шоттки 122
Электронные ключевые элементы на полевых транзисторах 123
3.3. Базовые элементы цифровой логики 125
Основные формы цифровых сигналов: ноль и единица 125
Условные графические обозначения логических элементов 126
Полезные термины 127
Таблица истинности 131
Логический элемент НЕ 133
Логический элемент И 138
Логический элемент ИЛИ 138
Логический элемент И-НЕ 139
Логический элемент ИЛИ-НЕ 140
Применение логических элементов И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ 140
Логические элементы «Исключающее ИЛИ» и «Исключающее ИЛИ-НЕ» 142
Применение логических элементов «Исключающее ИЛИ» и «Исключающее ИЛИ-НЕ» 143
Синтез одних логических элементов из совокупности других 147
3.4. Триггеры 151
Назначение, разновидности, обозначения 151
RS-триггеры 152
RS-триггеры S, R и Е-типов 156
D-триггеры 157
DV-триггер 161
Т-триггеры 162
JK-триггеры 164
Триггеры Шмитта 169
3.5. Регистры 175
Разновидности регистров 175
Параллельные регистры 176
Регистры, срабатывающие по фронту сигнала 179
Регистры, срабатывающие по уровню сигнала 181
Последовательные регистры 182
3.6. Счетчики импульсов и делители частоты 183
Разновидности счетчиков импульсов и делителей частоты 183
Асинхронные счетчики 185
Синхронные счетчики с асинхронным переносом 191
Синхронные счетчики 192
Счетчики реверсивные 194
3.7. Дешифраторы 194
3.8. Шифраторы 197
3.9. Мультиплексоры 200
3.10.Демультиплексор ы 203
3.11.Аналого-цифровые преобразователи 204
3.12. Цифро-аналоговые преобразователи 209
3.13. Многофункциональные времязадающие устройства (таймеры) 214
3.14. Другие элементы цифровой логики 223
3.15. Элементы бесприоритетной логики 224
Диаграмма рабочих состояний элементов бесприоритетной логики 224
Элемент «Только все» 226
Элемент «Кроме всех» 226
Элемент «Только один из всех» 226
3.16. Вспомогательные элементы цифровой техники 229
Внешние выходные каскады для повышения нагрузочной способности микросхем 229
Согласование логических уровней ТТЛ- и КМОП-микросхем 230
Реверсивные регенераторы логического уровня 235

Глава 4. Создаем практические конструкции электронных устройств своими руками 240
Модель электронного светофора 240
Имитатор проблескового маячка полицейской машины 241
Полицейская мигалка 242
Бегущие огни 246
Цветорегулятор 249
Многоголосый имитатор звуков 250
Тестер скорости реакции 251
Простые реле времени 252
Световые маячки 253
Таймеры на интегральных микросхемах 254
Сирены личной охраны 257
Звукосигнальные охранные устройства 261
Сенсорный коммутатор нагрузки 265
Фото- и термореле 266
Одноголосый электромузыкальный инструмент 267
Электромузыкальный инструмент 270
Задающий генератор для терменвокса 271
Терменвокс 275
Светофон 278
Музыкальный светофон 279
Стимулятор сна 280
Бесконтактный датчик приближения металла 283
Простой металлоискатель 285
Индикаторы скрытой проводки 287
Светодиодный индикатор напряжения 288
Аудиовизуальный индикатор постоянного напряжения 290
Многодиапазонный КМОП-генератор прямоугольных импульсов 293
Аналоговое применение цифровых микросхем 295
Аналоговые свойства логических микросхем 297
Усилители на логических элементах 299
Послесловие. Полезный опыт автора-радиолюбителя 307
Список литературы и ресурсов Интернет 314

СкачатьDJVU


Поделиться