Digitális és analóg technika I. (töredék)

Tartalom

JELMAGYARÁZAT 9
1. VILLAMOSSÁGTANI ALAPOK ÖSSZEFOGLALÁSA 11
1.1. Sztatikus elektromos tér 11
1.1.1. Elektromos töltés 11
1.1.2. Feszültség, potenciál 13
1.1.3. Kapacitás, kondenzátor 15
1.1.4. Elektrosztatikus energia 18
] .2. Stacionárius áramlási tér 18
1.2.1. Elektromos áram, ellenállás, vezetőképesség 18
1.2.2. Térbeli áramlás 22
1.2.3. Energia és teljesítmény stacionárius áramlás esetén 24
1.2.4. Energiaforrások, hálózatok 25
1.3. Stacionárius és kvázistacionárius mágneses tér 28
1.3.1. Mágneses indukció-, térerősség, gerjesztés 28
1.3.2. Fluxus önindukció, kölcsönös indukció 31
1.3.3. Mágneses anyagok 34
1.3.4. Stacionárius mágneses tér energiaviszonyai 37
1.3.5. Mágneses tér mechanikai erőhatása 38
1.3.6. Kvázistacionárius elektromágneses tér, indukált feszültség 40
1.4. Hálózatok időfüggő áramlásjellemzők esetén 45
1.4.1. A klasszikus leírás 45
1.4.2. Energiaviszonyok időfüggő áramjellemzőknél 47
1.4.3. Időben periodikusan változó mennyiségek jellemzői 48
1.4.4. Szinuszos jelekkel működő hálózatok 52
1.4.5. Többfázisú rendszerek 62
1.4.6. Általános periodikus jelekkel működő hálózatok 65
1.4.7. Átmeneti jelenségek 70
1.5. Kétpólusok, négypólusok, erősítők 87
1.E. Ellenőrző kérdések és feladatok 96
2. A LOGIKAI RENDSZERLEÍRÁS ALAPJAI 99
2.1. Analóg és digitális jellemzés, algoritmusok, műveletek 99
2.2. Logikai leírásmód, műveletek, függvények 107
2.2.1. Logikai függvények leírásmódjai 108
2.2.2. Egy-, két, és többváltozós függvények 111
2.2.3. Logikai műveletek, algebrák 119
2.2.4. V-K táblák 125
2.2.5. Részben meghatározott függvények 133
2.2.6. Emlékezési feladatok megoldása logikai módszerekkel 135
2.3. Digitális rendszerek kialakítása logikai modulok felhasználásával 141
2.E. Ellenőrző kérdések és feladatok 142
3. ELEKTRONIKUS ÁRAMKÖRÖK ÉPÍTŐELEMEI 143
3.1. Alkatrészek és konstrukció 143
3.2. Ellenállások 145
3.2.1. Szabványos értéktáblázatok 148
3.2.2. Teljesítmény viszony ok, hőfokfüggés 151
3.2.3. Nagyfrekvenciás viselkedés 152
3.2.4. Lineáris-nemlineáris jelleggörbe 153
3.2.5. Állandó és változtatható ellenállások 154
3.2.6. Külső hatás következtében változó ellenállások 156
3.3. Kondenzátorok 160
3.3.1. Dielektromos állandó, átütési feszültség 160
3.3.2. Valóságos kondenzátor. Helyettesítő kapcsolások 162
3.3.3. Kondenzátorok hőmérsékletviszonyai 164
3.3.4. Kondenzátorok jellegzetes típusai 164
3.3.5. Feszültségviszonyok 167
3.3.6. Szabványos értéktáblázatok 168
3.3.7. Változtatható kapacitású kondenzátorok 169
3.4. Tekercsek, induktivitás 171
3.4.1. Tekercsek működési veszteségei 171
3.4.2. Lágy- és keményvasmagos tekercsek 173
3.5. Félvezető diódák 176
3.5.1. Karakterisztika, főbb jellemzők 176
3.5.2. Nagyfrekvenciás és dinamikus viselkedés 179
3.5.3. Teljesítménydiódák 179
3.5.4. Különleges diódák 180
3.6. Bipoláris tranzisztorok 187
3.6.1. Karakterisztikák, főbb jellemzők 187
3.6.2. Tranzisztorok, mint alkatrészek 192
3.6.3. Tranzisztor alapkapcsolások 195
3.6.4. Bipoláris tranzisztor, mint kapcsolóeszköz 204
3.7. Térvezérlésű tranzisztorok 206
3.7.1. JFET eszközök 206
3.7.2. MOSFET eszközök 208
3.7.3. Jellemzők, paraméterek 210
3.7.4. CMOS eszközök 212
3.7.5. Működési sebesség, kapcsoló üzemmód 214
3.7.6. Alapkapcsolások FET eszközökkel 215
3.8. Különleges eszközök 217
3.8.1. Fototranzisztorok, optikai csatolók, fényelemek 217
3.8.2. A tirisztor család 220
3.8.3. Hall hatáson alapuló eszközök 229
3.8.4. Folyadékkristályos kijelzők 230
3.E. Ellenőrző kérdések és feladatok 232
4. JELLEGZETES ELEKTRONIKUS ÁRAMKÖRÖK 235
4.1. Erősítők 235
4.1.1. Általános jellemzők, ideális erősítő 235
4.1.2. Visszacsatolás 237
4.1.3. A Miller effektus 240
4.1.4. Munkaegyenes, kivezérelhetőség 243
4.1.5. Áramtükör 245
4.1.6. Többfokozatú erősítők 246
4.1.7. Teljesítményerősítők 246
4.1.8. FET realizáció sajátosságai 247
4.2. Differenciálerősítők 248
4.2.1. Differenciális módú üzemelés 250
4.2.2. Közös módú üzemelés 251
4.2.3. Ofszetfeszültség 252
4.3. Műveleti erősítők 254
4.3.1. Ideális és valóságos műveleti erősítő 255
4.3.2. Kapcsolási változatok 257
4.3.3. Visszacsatolt műveleti erősítők 259
4.3.4. Műveletmegoldási feladatok 261
4.3.5. Műveleti erősítők frekvenciaviszonyai 264
4.4. Oszcillátorok 265
4.4.1. Az oszcilláció feltételei 265
4.4.2. Klasszikus oszcillátor típusok 266
4.4.3. Kvarc oszcillátorok 268
4.5. Tápegységek, stabilizátorok 271
4.5.1. Egyenirányítók 272
4.5.2. Analóg stabilizátorok 274
4.5.3. Kapcsoló-üzemű tápegységek 278
4.6. Billenő áramkörök 281
4.6.1. Bistabil billenőkörök 281
4.6.2. Monostabil billenőkörök 284
4.6.3. Astabil billenőkörök
4.6.4. Schmitt triggerek 287
4.E. Ellenőrző kérdések és feladatok 290
5. DIGITÁLIS ÁRAMKÖRÖK 293
5.1. Kapcsolók és integrált áramkörök 293
5.1.1. Áramlogikás hálózatok 294
5.1.2. Feszültséglogikás hálózatok 297
5.1.3. Integrált áramkörök általános kérdései 305
5.2. Bipoláris integrált áramkörök 312
5.2.1. A T2L család 312
5.2.2. Az ST2L család 315
5.2.3. Az ECL család 316
5.3. MOS integrált áramkörök 320
5.3.1. MOS inverterek és kapuáramkörök 320
5.3.2. CMOS inverterek és kapuáramkörök 324
5.3.3. MOS elemek dinamikus tulajdonságai 329
5.4. Tároló áramkörök és jellemzőik 331
5.4.1. A két alapáramkör 331
5.4.2. Realizációs kérdések 332
5.4.3. Vezérlési módok 338
5.E. Ellenőrző kérdések és feladatok 340
6. DIGITÁLIS HÁLÓZATOK 341
6.1. Definíciók 341
6.1.1. Digitális hálózatok jellemzése automataelméleti
módszerekkel 344
6.1.2. Automaták leírásmódjai 347
6.1.3. Néhány jellegzetes automata-típus 350
6.1.4. Egy szemléltető példa 351
6.2. Az áramköri késleltetések befolyása a digitális hálózatok működésére 355
6.2.1. A késleltetések hatása kombinációs hálózatoknál 356
6.2.2. A késleltetések és visszacsatolások együttes hatása
sorrendi hálózatoknál. Jellemző táblák 365
6.2.3. Versenyfutási jelenségek 369
6.2.4. A „lényeges" hazárd 372
6.2.5. Aszinkron és szinkron sorrendi hálózatok 374
6.3. Tárolóelemek, mint automaták 379
6.4. Digitális hálózatok realizációs kérdései 384
6.4.1. IC-kapcsoló mezők 386
6.4.2. PLA, ROM, PAL 389
6.4.3. PLD 396
6.E. Ellenőrző kérdések 406
7. KOMBINÁCIÓS HÁLÓZATOK KIALAKÍTÁSI KÉRDÉSEI 409
7.1. Matematikai minimál alakon alapuló hálózatok 409
7.1.1. A minimál alak előállítása táblázatos módszerrel 410
7.1.2. A részben meghatározott (DON'T CARE) esetek
kezelése táblázatos módszernél 413
7.2. Közös részhálózatok kialakítása 413
7.3. Dekompozíció 417
7.3.1. Egyszerű diszjunkt dekompozíció 418
7.3.2. Összetett diszjunkt-dekompozíció 426
7.4. A realizációs eszközkészlet hatása a hálózat kialakítására 431
7.5. Logikai egyenletek felhasználása kombinációs hálózatok
kialakításánál 439
7.5.1. Logikai egyenletek és egyenlőtlenségek 440
7.5.2. Algebrai megoldás 442
7.5.3. Grafikus megoldás 445
7.5.4. Példa egyenlőtlenségre 452
7.5.5. Logikai ítéletek, következtetések és egyenletek 454
7.E. Ellenőrző kérdések 460
8. SORRENDI HÁLÓZATOK KIALAKÍTÁSI KÉRDÉSEI 463
8.1. A kialakítással kapcsolatos elvi szintű meggondolások 463
8.1.1. A hálózat-kialakítás egy klasszikus, intuitív útja 466
8.2. Szinkron sorrendi hálózatok kialakítása 474
8.2.1. Teljesen meghatározott hálózatok 476
8.2.2. Részben meghatározott hálózatok 492
8.2.3. Állapotkódolási kérdések 500
8.2.4. Realizációs kérdések 511
8.2.5. Egy összefoglaló feladat 514
8.3. Aszinkron sorrendi hálózatok kialakítása 519
8.3.1. A hálózatkialakítás főbb mozzanatai 521
8.3.3. Egy szisztematikus módszerrel megoldott feladat 530
8.3.3. A tranziensek okozta problémák aszinkron feladatok
állapotkódolásánál 536
8.3.4. A bemeneti- és belső késleltetések, valamint a lényeges
hazard hatása az állapotkódolásra 552
8.3.5. Realizációs kérdések 552
8.4. Mikroprogramozott és fázisregiszteres elven felépülő sorrendi
hálózatok 554
8.4.1. Mikroprogramozott rendszerek 555
8.4.2. Fázisregiszteres rendszerek 562
8.E. Ellenőrző kérdések 567

Témakörök