Электроника фанининг мазмуни, электрониканинг ривожланиш босқичлари

Инверсловчи ОК нинг схемаси ва ишлаш принципи.

ОКнинг инверс уланиши. Инверс уланишда ОКнинг инверсламайдиган кириши умумий шина билан уланади в) хосса натижасида. Кириш потенциаллари нольга тенг, демак

Реал ОК учун бу формуланинг қўлланилиши кучайтириш коэффициентини ҳисоблашда хатоликлларга олиб келади. ОКнинг КU0 ва RКИР0 қанча катта бўлса, бу формуладан фойдаланиш шунча кичик хатолик беради. Шундай қилиб, КU0=103, R1=1 кОм, R2=100 кОм ва RКИР0=10 кОм бўлса, кучайтириш коэффициентини аниқлашдаги хатолик 9 % ни ташкил этади, КU0=105 (қолган катталиклар ўзгаришсиз) бўлганда - 0,1 % дан кичик.

12. 
    Инверсламайдиган ОК нинг схемаси ва ишлаш принципи.
    

ОКнинг инверсламайдиган уланиши. Инверслайдиган уланишда кириш сигнали ОКнинг инверсламайдиган киришига узатилади, инверслайдиган киришга эса R1 ва R2 бўлувчи резисторлар орқали кучайтиргич чиқишидан тескари алоқа сигнали узатилади. Кўриниб турибдики, бу ерда чиқиш сигнали кириш сигналига синфаз. Агар ОК инверс кириш билан қисқа туташган бўлса, бу коэффициент бирга тенг бўлади. Бундай схемалар инверсламайдиган қайтаргичлар деб аталади ва ягона қобиқда бажарилган бир неча кучайтиргич кўринишидаги алоҳида интеграл микросхемалар кўринишида бир варакайига ишлаб чиқарилади.

12. 
    R1=10кОм ва R2=90кОм бўлганда инверсламайдиган ОК нинг кучайтириш коэффиценти Uk ни аниқланг.
    
13. 
    . ОК нинг қўлланиш соҳалари.
    

ОКнинг асосий характеристикалари бўлиб унинг амплитуда (узатиш) характеристикалари ҳисобланади. Характеристиканинг қия (чизиқли) соҳаси ишчи соҳа ҳисобланади, унинг оғиш бурчаги КU0 қиймати билан аниқланади. UЧИҚ,max - максимал чиқиш кучланиши бўлиб, манба кучланиши Е қийматидан озгина кичик бўлади. ОКнинг частота хоссалари унинг АЧХсида акс эттирилади. Бу характеристикани қуришда КU0 дБларда ифодаланади, частота эса логарифм масштабида горизонтал ўқ бўйлаб ўрнатилади.

12. 
    Мантиқий элемент (МЭ), мантиқ алгебраси тушунчалари.
    

Мантиқий элемент (МЭ) деб кириш сигналлари устида аниқ бир мантиқий амал бажарадиган электрон қурилмага айтилади. Улар негиз МЭлар деб аталади. Ишлаш принципига кўра барча МЭлар икки синфга бўлинадилар: комбинацион ва кетма-кетли. Бу тушунчаларни иккилик саноқ тизимидаги рақамлар билан боғлаш учун “рост” ифодани 1 (мантиқий бир) белгиси билан, “ёлғон” ифодани 0 (мантиқий нол) белгиси билан белгилаб оламиз. Улар Буль алгебраси константалари деб аталади.

12. 
    Мантиқий элементларининг турлари.n ўзгарувчининг рухсат этилган барча мантиқий функцияларини учта асосий амал ёрдамида ҳосил қилиш мумкин:- мантиқий инкор (инверсия, ЭМАС амали), мос ўзгарувчи устига “–” белги қўйиш билан амалга оширилади; - мантиқий қўшиш (дизъюнкция, ЁКИ амали), “+” белги қўйиш билан амалга оширилади; - мантиқий кўпайтириш (конъюнкция, ҲАМ амали), “·” белги қўйиш билан амалга оширилади.
    

80. МЭнинг амплитуд узатиш характеристикаси (АУХ).

МЭнинг асосий статик характеристикаси бўлиб чиқиш кучланишининг кириш кучланишига боғлиқлиги ҳисобланади. Бу характеристика амплитуда узатиш характеристикаси (АУХ) деб аталади. АУХ кўриниши МЭда қўлланилган электрон калит турига боғлиқ бўлади. Кичик кириш сигналларига юқори чиқиш сигналлари мос келадиган элемент, инверслайдиган, кичик кириш сигналларига кичик чиқиш сигналлари мос келадиган элемент - инверсламайдиган деб аталади. АУХ МЭ қандай қилиб мантиқий 0 ва 1 стандарт сингналлар, уларнинг амплитуда қийматлари ҳамда халақитбардошлиги шаклланишини кузатиш имконини беради. РИСларда асосан инверслайдиган МЭлар кўлланилади.

81. МЭларнинг статик параметрлари.

Норматив – техник хужжатларда барча РИС турлари (комбинацион ва кетма - кетли) учун қуйидаги ягона статик параметрлар тизими ва уларни аниқлаш қоидалари ўрнатилган:

- мантиқий 0 ва мантиқий 1 чиқиш ва кириш кучланишлари;

- мантиқий 0 ва мантиқий 1 чиқиш ва кириш бўсағавий кучланишлари;

- мантиқий 0 ва мантиқий 1 чиқиш ва кириш токлари;

- мантиқий 0 ва мантиқий 1 ҳолатлардаги истеъмол токлари;

- истеъмол қуввати;

- мантиқий 0 га ўзгариш соҳа бўсағаси;

- мантиқий 1 га ўзгариш соҳа бўсағаси;

- минимал мантиқий ўзгариш.

82. МЭларнинг динамик параметрлари.

МЭларнинг асосий динамик параметрларига, кириш ва чиқиш импульслари осцилограммаларидан аниқланадиган қуйидаги параметрлар киради:

t^1,0 – мантиқий 1 ҳолатидан мантиқий 0 ҳолатига ўзгариш вақти;

t^0,1 – мантиқий 0 ҳолатидан мантиқий 1 ҳолатига ўзгариш вақти;

t^1,0_кеч – уланишни кечикиш вақти;

t^0,1_кеч – узилишни кечикиш вақти;

t^1,0_{тарқ.кеч} – уланганда сигнал тарқалишини кечикиш вақти;

t^0,1_{тарқ.кеч} – узилганда сигнал тарқалишини кечикиш вақти.

83. Транзистор-транзисторли мантиқ (ТТМ) тушунчаси ва ТТМ ибораси.

Transistor-tranzistor mantiq — TTM, TTM) - bipolyar tranzistorlar va rezistorlar asosida qurilgan raqamli mantiqiy chiplar. Tranzistor-tranzistor nomi tranzistorlar mantiqiy funktsiyalarni bajarish uchun (masalan, va, yoki) va chiqish signalini kuchaytirish uchun (qarshilik-tranzistor va diod-tranzistor mantiqdan farqli o'laroq) ishlatilganligi sababli paydo bo'ldi.

TTMNING eng oddiy asosiy elementi mantiqiy operatsiyani amalga oshiradi va asosan chiplarning DTM strukturasini takrorlaydi va ayni paytda ko'p elimli tranzistorni qo'llash orqali diod va tranzistorli kuchaytirgichning xususiyatlarini birlashtiradi, bu esa ishlash va energiya sarfini oshirish, quvvat sarfini kamaytirish va chip ishlab chiqarish texnologiyasini takomillashtirish imkonini beradi.

84. ТТМ МЭ схемасининг таркиби.

Tranzistor-tranzistor mantiq (TTМ) bilan integral mikrosxemalar eng keng tarqalgan mantiqiy davrlardan biri hisoblanadi. Ular bipolyar yarim o'tkazgich IMS bo'lib, ular p – n o'tishlarini izolyatsiya qilish bilan planar – epitaksiyal texnologiyaga muvofiq tizimli va texnologik tarzda ishlab chiqilgan. TTМto'yingan mantiqiy IMS, TTМSh – to'yinmagan. An'anaviy TTM davrlari bilan solishtirganda, Schottki to'siq (TTMSH) bilan tranzistor – tranzistor mantiq davrlari sezilarli darajada yaxshi xususiyatlarga ega.

85. Кўп эмиттерли транзистор (КЭТ) тузилмаси. Элемент иккита мантиқий киришга эга бўлиб, у кўп эмиттерли транзистор (КЭТ) асосида ҳосил қилинган ток қайта улагичи ва VT1 транзисторли электрон калит (инвертор)дан тузилган.

КЭТ ТТМ турдаги МЭларнинг ўзига хос компонентаси ҳисобланади. У умумий база ва умумий коллекторга эга бўлган транзисторли тузилмадир.

89. Интеграл-инжекцион мантиқ (ИИМ, И2М) тушунчаси.

ИИМ элементи резисторлардан ҳоли эканлигини инобатга олсак, яхлит элемент кристаллда ТТМдаги стандарт КЭТ эгаллаган ҳажмни эгаллайди. И²М МЭнинг Х киришига статик режимда мантиқий 1га мос кучланиш берилганда манба Е_М дан энергия истеъмол қилиши, унинг камчилиги ҳисобланади.

90. ИИМ негиз элементнинг принципиал схемаси ва топология қирқими.

91. ИИМ негиз элементнинг принципиал схемасини изоҳлаб беринг.

Элемент VT1 (p1-n-p2) ва VT2 (n-p2-n+) комплементар БТлардан ташкил топган.

VT1 транзистор кириш сигналини инверсловчи VT2 транзистор учун база токи генератори (инжектори) вазифасини бажаради. VT2 транзистор одатда бир нечта коллекторга эга бўлиб, элемент мантиқий чиқишларини ташкил этади. ИИМ турдаги элементларда ҳосил қилинган мантиқий схемаларда, VT1 транзистор эмиттери ҳисобланган инжектор (И), кучланиш манбаи билан R резистор орқали уланади ва унинг қаршилиги талаб этилган токни таъминлайди. Бундай ток билан таъминловчи қурилма инжектор токи қийматини, кенг диапазонда ўзгартириб унинг тезкорлигини ўзгартиришга имкон беради. Амалда инжектор токи 1 нА ÷ 1 мАгача ўзариши мумкин, яъни VT1 транзистор ЭЎидаги кучланишни озгина орттириб (ҳар 60 мВда ток 10 марта ортади) ток қийматини 6 тартибга ўзгартириш мумкин.

92. Иккита кетма-кет уланган ИИМ элементлар занжири ва ИИМ негиз элементнинг шартли белгиланиши.

93. Иккита кетма-кет уланган ИИМ элементлар занжирига изоҳ беринг.

Схемадан фойдаланиб 2ҲАМ-ЭМАС ва 2ЁКИ-ЭМАС мантиқий амалларини бажарувчи МЭларни тузиш мумкин. ИИМ схемалар тезкорлиги инжекция токи I_И га кучли боғлиқ бўлиб, ток ортган сари ортади. Бу вақтда АҚУ озгина ортади ва 4÷0,2 пДжни ташкил этади.Элемент қайта уланишининг ўртача кечикиш вақти 10÷100 нс, яъни ТТМ элементникига нисбатан бир неча марта катта. Аммо қувват истеъмоли 1-2 тартибга кичик бўлади. Мантиқий ўтиш кичиклиги туфайли ИИМ элементининг халақитбардошлиги ҳам кичик (20÷50 мВ) бўлади. Шунинг учун бу схемалар фақат КИС ва ЎКИСлар таркибида ва кичик интеграция даражасига эга мустақил ИСлар сифатида қўлланилади.

94. Эмиттерлари боғланган мантиқ (ЭБМ) тушунчасига изоҳ беринг.

Эмиттерлари боғланган мантиқ (ЭБМ) элементни яратилишига рақамли қурилмалар тезкорлигини ошириш муаммоси сабаб бўлган. ЭБМ элементда қайта уланувчи транзистор ёки берк, ёки очиқ бўлади ва базада қўшимча ноасосий заряд ташувчилар тўпланаётганда БТ тўйиниш режимида ишлайди. Транзисторни бир ҳолатдан иккинчисига ўтиши узоқ кечадиган жараён бўлганлиги сабабли, ТТМ элемент тезкорлиги чекланган. БТдаги калит инерциялилигини камайтириш мақсадида шундай схемалар яратиш керакки, унда қайта уланувчи транзистор очиқ ҳолатда актив режимда ишласин.

95. Ток қайта улагичи схемасига изоҳ беринг.

У иккита симметрик елкадан ташкил топган бўлиб, уларнинг ҳар бири транзистор ва резистордан иборат. Умумий эмиттер занжирида БТГ I₀ ишлайди.

96. Ток қайта улагичида ток I0 қийматини аниқланг.

Киришлардан бири (VT2) таянч деб аталувчи доимий кучланиш манбаи U₀ га уланган. Ток I₀ қиймати транзисторнинг актив иш режимига мос келади ва ЭБМ негиз элементларида I₀ = 0,5÷2 мА. БТГ мавжудлиги туфайли база потенциалларининг ихтиёрий қийматларида эмиттер ўтишларда автоматик равишда шарт ўрнатилади.

97. Ток қайта улагичида БТ база потенциаллари тенг бўлганда (UКИР=U0) ҳар бир елкадан оқиб ўтаётган токнинг қийматини анқланг.

• 
  Схема симметрик, шунинг учун иккала БТ база потенциаллари тенг бўлганда (U_КИР = U₀) ҳар бир елкадан оқиб ўтаётган ток I₀ / 2 га тенг.
  

98. Ток қайта улагичида таянч кучланиш U0 = 1,2В. Агар UКИР қиймати Δ ≤ 0,1В га камайса. IЭ1 ва IЭ2токлар I0 га нисбатан қандай ўзгаришларини аниқланг.

Таянч кучланиш U₀ = 1,2 В.

Агар U_КИР қиймати Δ ≤ 0,1 В га камайса, у ҳолда I_Э1 ток I₀ га нисбатан 1 % гача камаяди, I_Э2 ток эса 99 % гача ортади.

99. Ток қайта улагичида кириш сигнали U-КИР ≤ U0 – Δ (мантиқий 0) бўлганда VT1 ва VT2 транзисторларининг ҳолатини аниқланг.

кириш сигнали U_-КИР ≤ U₀ – Δ (мантиқий 0) бўлганда VT1 транзистор берк бўлади, VT2 транзистордан эса тўлиқ I₀ токи оқиб ўтади.

100. Ток қайта улагичида агар UКИР қиймати Δ ≥ 0,1В га ортса IЭ1 ва IЭ2токлар I0 га нисбатан қандай ўзгаришларини аниқланг.

U_КИР қиймати Δ ≥ 0,1 В га ортса, у ҳолда I_Э1 ток I₀ га нисбатан 99 % гача ортади, I_Э2 ток эса 1 % гача камаяди.

101. Ток қайта улагичида кириш сигнали U+КИР ≥ U0 + Δ (мантиқий 1) бўлганда VT1 ва VT2 транзисторларининг ҳолатини аниқланг.

кириш сигнали U_+КИР ≥ U₀ + Δ (мантиқий 1) бўлганда VT2 транзисторни берк деб ҳисоблаш мумкин, VT1 транзистордан эса тўлиқ I₀ ток оқиб ўтади.