Masalaning qo‘yilishi, uning dolzarbligi va ahamiyati, kurs ishning maqsadi

MUNDARIJA

Kirish…………………………………………………………………………
Masalaning qo‘yilishi, uning dolzarbligi va ahamiyati, kurs ishning maqsadi.
I-BOB. Summatorlar va ularning asosiy turlari.
	Yarim va to‘liq jamlagichlar haqida tushuncha.
	Triggerlar, xisoblagichlar va summatorlar ishini o‘rganish.
II-BOB. Analogli summatorlarni xarakteristika va parametrlarini loyixalash.
	Mavzuni yaratishda foydalanadigan (Multislim 14.0) dasturiy vositalar taxlili.
	Analogli summatorlarni NI Multisim EWB dasturidan foydalanib loyihasini ishlab chiqish.
	Ishlab chiqilgan loyihadan foydalanish yo‘riqnomasi
Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar ro‘yxati
Ilovalar

KIRISH

Hozirgi zamon fani va texnikasining jadal ravnaqi muxandis-pedagog xodimlarning nixoyatda yuksak bilim saviyaga ega bo’lishini, binobarin, oliy o’quv yurtlarida ularni tayyorlash usul-uslubini muttasil takomillashtirishni taqozo etmoqda. Bu muammoni hal etishda, ya’ni talabalarni samarali o’qitishda mashg’ulotlarda nazariya bilan amaliyotni puxta, birga qo’shib olib borish ayniqsa muhim ahamiyatga ega, chunki amaliy ishlarni izchil o’tkazish talabalarning ma’ruza darslarida olgan bilimlarini mustaxkamlash imkonini beradi.
Asosiy qoida va tushunchalar:
Har bir muxandis-pedagog har tomonlama qobiliyatli, ma’rifatli, bozor munosabatlari sharoitida o’z bilim va ko’nikmalari bilan KHK larda Informatika va elektr energetikasi yo’nalishlari bo’yicha kichik mutaxassislarni tayyorlashda samarali faoliyat ko’rsata oladigan bo’lishi lozim.
«Elektronika va Sxemotexnika» fanini o’qitishdan maqsad bakalavriat talabalarini xalq ho’jaligining turli sohalarida shaxsiy kompyuterlardan oqilona foydalanish uchun zarur bo’lgan kompyuterning ishlash prinsipini o’rganishdan iborat. Shu bilan birgalikda uning barcha ichki sxemalarini yaxshi bilishi, ichki energiya manbalari haqida mukammal tushunchaga ega bo’lishi hamda ushbu mutaxassislik talabalarda elektron qurilmalar va boshqa elektrotexnik qurilmalarning ish rejimlarini o’rganishda ko’nikma hosil qilish va bilim berishdir.
Bu qurilmalarga mantiqiy va raqamli elementlar, yarim o’tkazgichli elementlar tuzilishi va bular bo’yicha talabalarga nazariy bilim berish va amaliyotda o’rgatishdan iborat. Talabalarga, fanni o’qitishda asosiy e’tibor mantiqiy va raqamli qurilmalar (trigger, schyotchik, multivibrator. ATSP. TSAP. va x,k ) ishini va ularni EHM larda foydalanishning fizik printsiplariga qaratiladi. Shuningdek elektron qurilmalar yordamida mantiqiy elementlar. Hotira elementlari hamda odam-EHM muloqatidagi o’zaro informatsiya almashuvining fizik printsiplari sxemotexnika yordamida tushuntiriladi. Talabalarga elektron xisoblash mashinalarining tuzilishi ularning ishlash printsiplari va EHM larda ishlatiladigan elementlarning qo’llanishi, tuzilishlarini va ular ustida bajariladigan amallarni o’rgatishdan iborat.
Sxemotexika fani nisbatan yangi fan bo’lib u bevosita EHM lar va uni qo’llanilishi bilan bog’liqdir. Ma’lumki xozirgi kunda EHM lar xalq xo’jaligi va kundalik hayotimizga to’la kirib kelmoqda. SHunday ekan biz o’z navbatida xar bir mutaxassis hattoki oddiy insondan EHM to’g’risida to’laroq bilimga ega bo’lishni va undan samarali foydalanishni taqozo etadi.
Buning uchun esa albatta EHM larni ishlash printsipi va uni mantiqiy tuzilishini bilish zarur. SHu nuqtai nazardan «Sxemotexnika» fani elektronikaning eng ilg’or yutuqlaridan kelib chiqib yaratilayotgan zamonaviy yarim o’tkazgichli qurilmalar ishini va ularni tuzilishini o’rganadi. Hozirgi zamon fani va texnikasining jadal ravnaqi muxandis-pedagog xodimlarning nixoyatda yuksak bilim saviyaga ega bo’lishini, binobarin, oliy o’quv yurtlarida ularni tayyorlash usul-uslubini muttasil takomillashtirishni taqozo etmoqda. Bu muammoni hal etishda, ya’ni talabalarni samarali o’qitishda mashg’ulotlarda nazariya bilan amaliyotni puxta, birga qo’shib olib borish ayniqsa muhim ahamiyatga ega, chunki amaliy ishlarni izchil o’tkazish talabalarning ma’ruza darslarida olgan bilimlarini mustaxkamlash imkonini beradi.
Asosiy qoida va tushunchalar:
Har bir muxandis-pedagog har tomonlama qobiliyatli, ma’rifatli, bozor munosabatlari sharoitida o’z bilim va ko’nikmalari bilan KHK larda Informatika va elektr energetikasi yo’nalishlari bo’yicha kichik mutaxassislarni tayyorlashda samarali faoliyat ko’rsata oladigan bo’lishi lozim.
«Elektronika va Sxemotexnika» fanini o’qitishdan maqsad bakalavriat talabalarini xalq ho’jaligining turli sohalarida shaxsiy kompyuterlardan oqilona foydalanish uchun zarur bo’lgan kompyuterning ishlash prinsipini o’rganishdan iborat. Shu bilan birgalikda uning barcha ichki sxemalarini yaxshi bilishi, ichki energiya manbalari haqida mukammal tushunchaga ega bo’lishi hamda ushbu mutaxassislik talabalarda elektron qurilmalar va boshqa elektrotexnik qurilmalarning ish rejimlarini o’rganishda ko’nikma hosil qilish va bilim berishdir. Bu qurilmalarga mantiqiy va raqamli elementlar, yarim o’tkazgichli elementlar tuzilishi va bular bo’yicha talabalarga nazariy bilim berish va amaliyotda o’rgatishdan iborat. Talabalarga, fanni o’qitishda asosiy e’tibor mantiqiy va raqamli qurilmalar (trigger, schyotchik, multivibrator. ATSP. TSAP. va x,k ) ishini va ularni EHM larda foydalanishning fizik printsiplariga qaratiladi. Shuningdek elektron qurilmalar yordamida mantiqiy elementlar. Hotira elementlari hamda odam-EHM muloqatidagi o’zaro informatsiya almashuvining fizik printsiplari sxemotexnika yordamida tushuntiriladi. Talabalarga elektron xisoblash mashinalarining tuzilishi ularning ishlash printsiplari va EHM larda ishlatiladigan elementlarning qo’llanishi, tuzilishlarini va ular ustida bajariladigan amallarni o’rgatishdan iborat.
Sxemotexika fani nisbatan yangi fan bo’lib u bevosita EHM lar va uni qo’llanilishi bilan bog’liqdir. Ma’lumki xozirgi kunda EHM lar xalq xo’jaligi va kundalik hayotimizga to’la kirib kelmoqda. SHunday ekan biz o’z navbatida xar bir mutaxassis hattoki oddiy insondan EHM to’g’risida to’laroq bilimga ega bo’lishni va undan samarali foydalanishni taqozo etadi. Buning uchun esa albatta EHM larni ishlash printsipi va uni mantiqiy tuzilishini bilish zarur. SHu nuqtai nazardan «Sxemotexnika» fani elektronikaning eng ilg’or yutuqlaridan kelib chiqib yaratilayotgan zamonaviy yarim o’tkazgichli qurilmalar ishini va ularni tuzilishini o’rganadi.
«Elektronika va Sxemotexnika» fanini o’rganishdan maqsad, raqamli va qisman, analog raqamli, EXM va sistemalari sxemotexnikasining qurilishi, ishlash va qo’llanishi printsiplarini o’rganishdir. Bu fan avval o’qitilgan «Informatika» «Mashina arifmetikasi va avtomatlar nazariyasi» va «Elektrotexnika va elektronika» fanlariga tayangan bo’lib, uni o’rganish natijasida talaba EXM va sistemalar uchun ishlab chiqariladigan:

I-BOB. Summatorlar va ularning asosiy turlari.

1.1 Masalaning qo‘yilishi, uning dolzarbligi va ahamiyati, kurs ishning maqsadi.
«Elektronika va Sxemotexnika» fanini o’rganishdan maqsad, raqamli va qisman, analog raqamli, EXM va sistemalari sxemotexnikasining qurilishi, ishlash va qo’llanishi printsiplarini o’rganishdir. Bu fan avval o’qitilgan «Informatika» «Mashina arifmetikasi va avtomatlar nazariyasi» va «Elektrotexnika va elektronika» fanlariga tayangan bo’lib, uni o’rganish natijasida talaba EXM va sistemalar uchun ishlab chiqariladigan:

• 
  integral sxemalarning turlarini, xususiyatlari va funktsional vazifalarini bilish;
  
• 
  matritsali katta integral sxemalar (IS) asosida EXM sxemalarini loyixalash amaliy ko’nikmalarini hosil qilish;
  
• 
  zamonaviy IS lar asosida kombinatsion va taqribiy sxemalarni loyixalashni o’rganish;
  
• 
  IS da qurilma uzellarini, ko’rsatkichlarini o’lchash, shikastlikni qidirish xamda qurilmalarini sinash ko’nikmalariga ega bo’lish kerak.
  

Fadiman insomnia hisoblash extiyoji paydo bo’lgan, hamda insonlar miqdor o’lchami - sonni azaldan bilganlar. Ibtidoiy odamlar faqat bir necha sonni bilgan va uning «sanash asbobi»- o’z qo’llari bo’lgan. Inson sanashini o’rganib olib, xamisha hisoblash usullarini mukammalashtirdi va turli hisoblash vositalarini yaratdi. Qadimiy Misrda ishlatilgan sanash taxtachasi «abak» dan hozirgi zamonaviy kompyuter vositalarigacha bo’lgan davr - shu rivojlanishning xosilalaridandir.

Birinchi EHMlar 40-yillarda paydo bo’lgan bo’lib, ularning rivojlanishi bevosita elektronika rivojlanishiga bog’liq bo’ldi, EHM sohasida texnik tarqqiyot xususida ga’ ketganda, ularning rivojlanishi yagona fizik-texnik ‘rintsi’ga asoslangan ma’lum bosqichlarga ajratiladi. Bu bosqichda EXM avlodlari deb ataladi.
EXM lar ularda ishlatiluvchi fizik elementlarga bog’liq holda u yoki bu avlodga mansubligi aniqlanadi. Uzellarni tuzishda ulardan soddaroq EXM elementlari ishlatiladi. Elementlar turlicha bo’lib, o’z navbatida EXM ning element bazasini tashkil etadi. Bu jarayoni davom etsak, o’z navbatida elementlar elektroradiokomponentlar asosida tuziladi.
Elektroradiokomponentlar - rezistor, diod, triod, o’tkazuvchi simlar, transformator, kondensator, induktivlik va xokazo. Keng ma’noda esa element bazasi deganda, radiokomponentlarni xamda ular asosida tuzilgan elementlarni tushunish kerak. EXM elementlari - oddiy mantiqiy funktsiyalarni amalga oshiruvchi yoki qo’shimcha amallarni bajaruvchi elektron sxemalar bo’lib, ular asosida qurilmalar tuziladi. EXM elementlari tizim yoki seriya qilib ishlab chiqiladi. Bitta seriyada mantiqiy elementlardan tashqari murakkab uzellar, qo’shimcha va maxsus elementlar bo’lishi mumkin. Agar xar qanday murakkab mantiqiy funktsiyalarni tizimdagi mantiqiy elementlar asosida amalga oshirish imkoni bo’lsa, bundan tizim (seriya) funktsional to’liq tizim hisoblanadi.
Funktsional to’liq tizimda qo’shimcha va maxsus xabarlarni moslash elementlari bor bo’lsa, bunday tizim texnik to’liq tizim deyiladi. Inson aql – idroki, zakovati bilan o’rganayotgan, shakillantirayotgan hamda rivojlantirgan qaysi fanni, uning yo’nalishini olmaylik albatta o’lchashlarga ularning usullariga, o’zaro bog’lanishlariga duch kelamiz. Bu o’lchash usullari va vositalari yordamida har xil kattaliklarni o’lchash va ularga bog’liq masalalarni
mukammal o’rganish orqaligina amalga oshiriladi. Shu sababli, hozirgi qaysi bir fan, ilmiy yo’nalishi, u xoh tabiiy, xoh ijtimoiy bo’lmasin, albatta u yoki bu darajada o’lchash bilan bog’liq. To’la ishonch bilan aytish mumkinki, o’lchash inson ongli hayotining asosini tashkil etadi. Faylasuflarning tahminicha fizikaviy xossalar, jarayonlarni tekshirish, o’rganishda eng asosiy yo’l (metod) o’lchashlar hisoblanadi. Shunday ekan “Elektronika va sxematexnika “ fanini o`rganish ham ulkan yutuqlarga olib keladi deb baralla aytsa mubolag`a bo`lmaydi.
Summatorlar ishini loyixalsh mavzusi bo‘yicha yaratishga qaratilgan ekan, dastlab summatorlarning ishlash prinsipi va sxemalari bilan tanishib o‘tamiz.
Ikki sonni jamlash amalini bajaruvchi EHM uzeli summator deb ataladi. Summatorlarni quyidagi belgilari bo‘yicha klassifikatsiyalash mumkin:
1. Bir xonali sonlarni jamlash usuli bo‘yicha kombinatsion va to‘plovchi summatorlar.
2. Bir xonali sonlarni jamlash sxemasidagi kirish yo‘llari soni bo‘yicha: ikki kirish yo‘lli bir xonali (yarim summatorlar) va uch kirish yo‘lli bir xonali summatorlar.
3. Ko‘p xonali sonlarni jamlash usuli bo‘yicha: ketma-ket va parallel summatorlar.
4. Sanoq sistemasining asosi va qabul qilingan kodlash usuli bo‘yicha: ikkilik, uchlik, o‘nlik va ikkilik-o‘nlik summatorlar.
5. Ko‘chirish zanjirini tashkil qilish usuli bo‘yicha: ketma-ket, boshdan-oѐq, bir vaqtda, guruhli, shartli ko‘chirishli va ko‘chirish qiymati signalini xotirada saqlovchi summatorlar.

Biz yuqorida sanab o‘tgan summatorlarning har biri o‘zining yutuq va kamchiliklariga ega. Summatorlarni to‘la tahlil etish uchun ularning har birini alohida ko‘rib chiqamiz. Bugungi mashg‘ulotda biz ko‘p xonali sonlarni jamlash usuli bo‘yicha qo‘llaniladigan ketma-ket va parallel summatorlarning ishlash prinsiplari hamda ularning sxemalari bilan tanishib chiqamiz. Umuman olganda, har qanday summatorning ishlash prinsipini tushunish uchun pozitsion sanoq sistemalarda qo‘shish amalini bajarish qonuniyatlari bilan tanishib chiqish maqsadga muvoffiqdir.

Bir razryadli ketma-ket summatorlar. Ma’lumki, zamonaviy EHMlarda ikkilik sonlarni fizik ifodalashda potensial ko‘rinishdagi signallardan foydalaniladi. Bunday signallar aloqa kanallari orqali ketma-ket ѐki parallel uzatilishi mumkin. Quyidagi diagrammalarda ikkilik kodlarni ketma-ket (a) va parallel (v) uzatish usullari ifodalangan. Ikkilik kodni ketma-ket uzatish usuli uchun bitta aloqa simi yetarlidir. Bu simdan signallar sinxron ravishda bir xil intervalda xonama-xona (razryadlar bo‘yicha) uzatiladi. Bunda signalni uzatish oralig‘i:

ΔS=C* Δt ga teng.

Bu yerda: S-sim orqali signalni uzatish tezligi (taxminan ѐrug‘lik tezligiga teng), Δt-signalni uzatishga ketgan vaqt.

Ikkilik kodlarni paralell uzatishda n-ta aloqa simlari kerak bo‘ladi. Bu imlar orqali bir vaqtning o‘zida n xonali kodlarni uzatish ta’minlanadi. Ketma-ket ikkilik kodlarni qayta ishlash uchun mo‘ljallangan ketma-ket summatorning ishlash prinsipini ko‘rib chiqamiz. Ketma-ket summatorlar ikkita ikkilik kodni xonama-xona qo‘yish uchun xizmat qiladi. Shuning uchun ular bir xonali (razryadli) summatorlar deyiladi. Bir razryadli ketma-ket summatorning o‘tish jadvalini tuzamiz:

Kirish Chiqish

Jadvaldagi Si va Pi+1 ifodalar uchun DNF quyidagicha ifodalanadi:
buni xam

Bu kanonik formalar bo‘yicha ketma-ket summatorning sxemasini «VA» hamda «YoKI» mantiqiy elementlaridan foydalanib ko‘rish mumkin:

Sxemaning kirish yo‘llarida x1, x2, x3 signallar bilan bir qatorda ularning invers qiymatlari ham ishlatiladi.

Ketma-ket summatorning funksional sxemasi to‘la bo‘lishi uchun chiqish yo‘lidagi Pi+1 signalni x3 bir takt vaqt mobaynida ushlagan holda ulash talab etiladi. Unga ko‘ra bir razryadli ketma-ket summatorning sxemasini keltiramiz. Summator tomnidan ikkilik kodlarni qo‘shishga sarflangan vaqt quyidagicha aniqlanadi:
Tc≈n-Δt;
Bu yerda: n-razryadlar soni;
Δt – har bir razryadni qo‘shishga ketgan vaqt.
Formuladan ko‘rinib turibdiki 1 razryadli ketma-ket summatorning asosiy kamchiligi uning tezligining past ko‘rsatgichidir. Yutug‘i esa, elementlar soninining kamligi va tejamkorligidir.
Ko‘p razryadli paralell summatorlar. EHMlarning tezligini oshirish va parallel ikkilik kodlarni qayta ishlash uchun ko‘p razryadli parallel summatorlar qo‘llaniladi. Parallel summatorlar soni qo‘shiluvchilar xonalarining soniga teng bo‘lgan bir xonali summatorlar asosida qurilib, unda qo‘shiluvchilar kodining hamma xonalari bir vaqtda ishlanadi. Ushbu sxema uch kirish yo‘lli va n bir xonali kombinatsion summatorlardan tuzilgan. Summatorning kirish yo‘llariga qo‘shiluvchilarning mos xonalari (xn va yn), oldingi (kichik) xonadan ko‘chirish qiymati signali (Pi) beriladi. Har qaysi bir xonali summator chiqish yo‘llarida xona yig‘indisi raqami kodining signali hamda keyingi (katta) xonaga ko‘chirish qiymatining signali shakllanadi. Sxemadan ko‘rinib turibdiki, biror xonada paydo bo‘lgan ko‘chirish qiymatining signali yuqori xonalarga summatorlar orqali ketma-ket tarqaladi. Agar birlardan iborat bo‘lgan son bilan faqat birinchi xonasi birga teng bo‘lgan son qo‘shilsa, birinchi xonada paydo bo‘lgan kuchirish qiymat signalining tarqalish zanjiri hamma summatorlarni o‘z ichiga oladi. Ko‘p razryadli parallel summatorning sxemasini keltiramiz:

2-3 ta shunga uxshash sxemasini internetdan topib chizasizlar (avval manga kursatasiz)

Har qaysisi bir xonali summatorlarda ko‘chirish qiymatining signali kirish signallari (xi , yi, Pi ) berilishi paytida ma’lum vaqtga kechikishi bilan shakllangani sababli bunday summatorning tezligi quyidagicha aniqlanadi:

T=tc+(n-1)*tp.t.

bu yerda: tc-i – razryadda qo‘shish uchun ketgan vaqt;
tp.t. – ko‘chishni n razryadli summatordan ketma-ket o‘tishiga ketgan vaqt.
Biz yuqorida ko‘rib chiqqan summatorlar ѐrdamida ayirish amalini ham bajarish mumkin. Ayirish amalini manfiy sonlarni qo‘shimcha ѐki teskari kodda ifodalab, keyin qo‘shish yo‘li bilan bajariladi. Sonlar teskari kodda ifodalanganda ayirishning musbat natijasiga hamda manfiy sonlarni qo‘shish natijasigatuzatish kiritish zarur. Tuzatish eng katta xona chiqish yo‘lida eng kichik xona kirish yo‘ligateskari bog‘lanishni – ikkilik uzatish zanjirini tashkil qilish orqali bajariladi.