Современный этап развития импульсной техники связан со все более широким применением цифровых методов и использованием интегральных цифровых и аналоговых цепей. Этим и обусловлены методика построения и содержание настоящего учебника; в отличие 'от предыдущих изданий (М.: Связь, 1963, 1964, 1973), здесь основное внимание уделено теории и схемотехнике импульсных устройств на интегральных схемах.
В первых двух главах рассматривается элементная база импульсной техники: вначале простейшие линейные и ключевые элементы, затем основные наиболее распространенные логические элементы — транзисторно-транзисторные логические схемы
(ТТЛ) и логические схемы с соединенными эмиттерами (ЭСЛ), а также ключевые устройства на МДП-транзисторах. Для импульсных устройств характерны схемы, содержащие интегральные и дискретные компоненты; методам их соединения посвящена гл. 3. В гл. 4 рассматриваются методика построения комбинационных логических устройств, теория и схемотехника триггеров, некоторых субсистем (регистров и счетчиков импульсов), часто используемых в качестве базовых устройств более сложных импульсных систем. Главы 5—7 посвящены теории и схемотехнике формирователей и генераторов импульсов прямоугольной и непрямоугольной формы; здесь рассматриваются импульсные устройства, построенные не только на логических, но и на аналоговых интегральных элементах (операционных усилителях, интегральных таймерах), а также на дискретных компонентах. В последней главе рассмотрен ряд функциональных импульсных устройств техники связи и управления.
Книга предназначена служить учебником по курсу «Импульсные устройства» (или «Импульсные и цифровые устройства»); автор надеется, что она будет полезна студентам при выполнении учебно-исследовательских, курсовых и дипломных работ, а также специалистам, работающим в области импульсной техники. Автор благодарит сотрудников кафедры ИВТ ЛЭИС им. проф. М. А. Бонч-Бруевича В. А. Малева, Г. Б. Малько, Л. Г. Зеличен-ко, Ю. Т. Бутыльского, М. Н. Поляка, принимавших участие в ее обсуждении. Автор выражает свою признательность Г. Ф. Родиной за большую помощь в подготовке рукописи к печати.
Автор признателен рецензентам книги профессорам Д' Д. Кловскому и Б. А. Калабекову за ценные замечания.
Ul JlAtwinrmo
Стр.
Предисловие .. ................. з
Введение .......... ..,..,,* 4
Глава 1. Линейные элементы.........., j
1.1. Анализ линейных элементов............ 7
1.2. ЛС-элементы...............* g
Свойства йС-элементов. Дифференцирующая цепь. Интегрирующая цепь. Другие применения ВС-элементов
1.3. Операционные усилители.....,......, 13 '
Глава 2. Транзисторные ключи и логические элементы . . . , 16
2.1. Основные понятия..............16
2.2. Насыщенный транзисторный ключ — инвертор......, 22
Схема. Модели транзисторов. Статистические режимы. Динамические режимы
2.3. Цепи связи между ключами............33 *
Общие сведения. Ключи с резисторной связью. Сокращение длительности переключения. Резисторно-транзисторные логические элементы. Насыщенные ключи • с непосредственной связью. Насыщенные ключи с диодной связью, Диодно-тран-зисторные логические элементы (ДТЛ)
2.4. Транзисторно-транзисторные логические элементы (ТТЛ-элементы) . 39
Схема элемента. Статические режимы. Статические характеристики элемента. Динамические характеристики элемента. Варианты элементов и вспомогательные
схемы
2.5. Переключатели тока и логические элементы с соединенными эмиттерами (ЭСЛ-элементы).............52
Переключатель тока (ПТ). Схема и принцип работы элемента ЭСЛ. Передаточная характеристика. Динамические характеристики
2.6. Ключевые схемы на МДП-транзисторах.........58
Характеристики и свойства МДП-транзисторов. Ключи с МДП-транзистором в нагрузке. Ключи на дополняющих МДП-транзисторах («комплементарные структуры» — КМДП). Нагрузочная способность. Логические элементы
Глава 3. Соединения интегральных логических элементов и дискретных компонентов............ 67 .
3.1. Общие сведения............. 67
3.2. Соединение логических элементов........« 68
Соединение однотипных логических элементов. Соединение логических элементов различных типов о _л
3.3. Соединение интегральных ЛЭ и дискретных транзисторных ключей . 'О > Элемент ТТЛ управляет ключом на транзисторе типа п-р-п. Ключ на транзисторе
типа п-р-п управляет элементом ТТЛ. Элемент ТТЛ управляет ключом на транзисторе типа р-п-р „.
3.4. Соединение логического элемента и резистора.......''
Включение сопротивления на вход элемента. Включение сопротивления на выходе элемента уо
3.5. Соединение логического элемента и конденсатора......,а
Включение емкости на входе элемента. Включение емкости на выходе элемента
3.6. RC-элементы задержки.............
Элементы задержки с интегрирующей цепью. Элементы задержки с дифференцирующей цепью jj
3.7. Интегральные таймеры (ИТ)...........
Общие сведения. Функциональная схема ИТ '
79
Глава 4. Комбинационные и последовательностные устройства
79
4Л. Комбинационные устройства..........• *
Задачи синтеза КУ. Примеры КУ с одним выходом. Примеры КУ с несколькими выходами. Быстродействие КУ
4.2. Последовательностные устройства (конечные автоматы). Основные по- ^
Стр.
4.3. Триггеры................. 89
Общие сведения. Асинхронные flS-триггеры. HS-триггеры на дискретных компонентах. Синхронные (тактируемые) Яв-триггеры (HSC-триггеры). D-триггеры. Г-триггеры на интегральных и дискретных компонентах. JK-триггеры. Триггеры на МДП-транзисторах. Триггеры на операционных усилителях
4.4. Регистры.................104
Общие сведения. Параллельные регистры. Последовательные регистры
4.5. Счетчики импульсов..............108
Общие сведения. Двоичные счетчики с последовательным переносом. Двоичные счетчики с параллельным переносом. Недвоичные счетчики
Глава 5. Формирователи импульсов..........112
5.1. Ограничители амплитуды импульсов..........112
Общие сведения. Диодные ограничители. Усилители-ограничители
5.2. Компараторы напряжения и фиксаторы уровня......117
Компараторы напряжения. Динамическое смещение. Фиксаторы уровня
5.3. Формирователи импульсов из перепадов напряжения . . . * . . 120
Формирователи на дискретных биполярных транзисторах. Функциональная схема формирователя прямоугольных импульсов на ИС и элементе задержки. Формирователь с элементом задержки на интегральных логических элементах. Формирователь с НС-элементом задержки. Схема формирователя с RC-элементом задержки на логических .элементах ИЛИ—НЕ (ЭСЛ). Схема формирователя с RC-элементом задержки на элементах И—НЕ. Формирователь с укорачивающей (дифференцирующей) цепью. Сокращение длительности фронтов
5.4. Формирователи с линиями задержки....., 128
Линии задержки (ЛЗ). Схема формирователя
5.5. Триггеры-формирователи (несимметричные триггеры).....130
Основные сведения. Триггер-формирователь (триггер Шмитта) на дискретных компонентах. Триггер-формирователь на интегральных расширителях. Триггер-формирователь на логических элементах. Триггер-формирователь на интегральном таймере
Глава 6. Генераторы прямоугольных импульсов......136
6.1. Общие сведения...............136
6.2. Ждущие мультивибраторы (ЖМВ) с времязадающей дифференцирующей RC-цепью...............137
ЖМВ на интегральных логических элементах. Другой вариант ЖМВ на интегральных логических элементах. Ждущий мультивибратор на дискретных компонентах
6.3. Ждущие мультивибраторы на интегральных схемах с элементами задержки .................145
Принцип работы. Схема с элементом задержки на логических элементах. Схема
с ДС-элементом задержки. Сопоставление схем
6.4. Ждущие мультивибраторы на операционных усилителях (ОУ) , . 147
6.5. Ждущие мультивибраторы на интегральных таймерах (ИТ) . . . 150
6.6. Ждущий мультивибратор, формирующий импульсы большой длительности ..................151
6.7. Автоколебательные мультивибраторы (MB) с времязадающими дифференцирующими цепями . . . . .......151
Мультивибратор на интегральных логических элементах. Мультивибратор на дискретных компонентах. Интегральный аналог дискретного MB. Управляемые автоколебательные MB
6.8. Автоколебательные мультивибраторы на ОУ......,158
6.9. Автоколебательные мультивибраторы на интегральных таймерах . 160
6.10. Стабилизация частоты колебаний мультивибраторов ..... 161 Дестабилизирующие факторы. Мультивибратор с линией задержки. Мультивибраторы, стабилизированные кварцем
6.11. Блокинг-генераторы.............. 162
Общие сведения. Ждущий режим блокинг-генератора. Автоколебательный режим блокинг-генератора
6.12. Синхронизированные автоколебательные генераторы.....169
Общие сведения. Синхронизация блокинг-генераторов. Синхронизация мультивибраторов
Глава 7. Генераторы импульсов непрямоугольной формы . . . , ' 172
7.1. Общие сведения...............172
7.2. Принципы формирования и основные параметры импульсов напряжения пилообразной формы . «............ 173
7.3. Простейший генератор пилообразного напряжения (ГПН) , . . 17&
7.4. ГПН со стабилизаторами тока...........177
Стабилизатор тока. Классификация ГПН со стабилизаторами тока. Генератор с отдельным стабилизатором тока. Компенсационные ГПН с положительной обратной связью. Компенсационные ГПН с отрицательной обратной связью. Ге-< нераторы пилообразного напряжения на операционных усилителях
7.5. Ждущие и автоколебательные мультивибраторы с линейным разрядом
конденсатора.......¦.........185
Ждущие мультивибраторы. Автоколебательные мультивибраторы. Генератор пилообразного напряжения на интегральных таймерах (ИТ)
7.6. Генераторы импульсов тока пилообразной формы (ГПТ) .... 193 Принципы формирования импульсов тока пилообразной формы. Схема ГПТ
7.7. Генераторы функций..............197
Функциональная схема. Структура ЦАП. Структура АЦП. Цифровое преобразование сигналов
Глава 8. Функциональные устройства......... 201
8.1. Селекторы импульсов . ............201
О'бщие сведения. Амплитудные селекторы (АС). Временные селекторы (ВС). Селекторы импульсов по длительности (ДС)
8.2. Устройства управляемой временной задержки импульсов .... 208 Общие сведения. Формирование квантованных задержек
8.3. Распределители и мультиплексоры импульсов.......212
8.4. Преобразователи уровня аналогового напряжения во временной интервал и в число импульсов............214
Заключение.................. 216
Список литературы................218
Цена: 150руб.
