Нелинейность напряжения при прямом ходе. Основы импульсной и цифровой схемотехники

Для получения линейного изменения напряжения во всех реальных схемах используют заряд конденсаторов постоянным током..

Нелинейность напряжения при прямом ходе удобно оценивать относительной разностью скоростей заряда конденсатора в начале и конце прямого хода.

- Коэффициент нелинейности.

Наибольшее распространение получили ГПН на ОУ (на базе интегратора).

Основы импульсной и цифровой схемотехники

Основные сведения:

В настоящее время в электронике используются, как аналоговые так и дискретные сигналы. Аналоговые имеют непрерывный характер и в заданном диапазоне могут принимать любые значения.

Дискретные имеют прерывистый характер, а в общем случае, как по уровню, так и по времени. Устройства работающие с дискретными сигналами называют импульсными.  

Наибольшее распространение имеет прямоугольный импульс и если дискретный сигнал принимает только два значения, его называют цифровым.

Для цифрового сигнала характерны три зоны:

<U_н – логический “0”,

U_в – логическая “1”,

U_н<<U_в – запретное состояние.

При разрядке любого электронного устройства приходится делать выбор между аналоговым и цифровым сигналами, два вопроса:

1)  точность обработки,

2)  влияние помех.

При обработке цифрового сигнала принципиально можно получить более высокою точность за счет увеличения количества разрядов. В современных вычислительных устройствах числа представляются, как правило, в двоичной системе.

Достоинства:

1)  Возможность использования элементов имеющих два разноразличных устойчивых состояния, работающих по принципу 0 и 1.

2)  Основные математические операции в двоичной системе просты и для их проведения требуется небольшое число однотипных элементов.

3)  Высокая точность, за счет увеличения количества разрядов в изображение числа, при этом требования и точности, и стабильности самих элементов не повышается.

4)  Повышенная помехоустойчивость, так как даже при высоком уровне помех легко различаются два состояния.

Экономическая эффективность цифровых устройств достигается за счет:

1.  простота эксплуатации, регулировки и настройки.

2.  технологичность изготовления отдельных элементов.

3.  возможность использования достижений микроэлектроники.

В ЭВМ вся информация кодируется с помощью цифр. Цифровые схемы обрабатывают информацию, которая представляется в виде электрических сигналов, поэтому удобно кодировать информацию с помощью двух состояний.

b₂2²+b₁2¹+b₀2⁰            b=0,1

Используемый двоичный код имеет большой размер, поэтому получил распространение 16-ричный код.

Базовые логические элементы

Логический элемент (вентиль) – электронная схема выполняющая некоторую простейшую операцию. Логические элементы в устройствах цифровой электроники используются для выполнения простого преобразования сигналов. Типы логик: ТТЛ; ТТЛШ; КМОП; ЭСЛ; И²Л; GaAs – на основе арсенида галия.

УГО

y=   “не”

 - конъюнкция  “и”

 Штрих Шеффера  “и не”

 - дизъюнкция  “или”

 стрелка Пирса.  “или не”