Pilet
1.
1.
ValgusdioodidValgusdiood on pn-
siirdega diood , mis muudab elektrienergiat optiliseks
kiirguseks tavaliselt spektri nähtavas või infrapunases osas.
Teatud ainete kristallis moodustatud pn-siirde päripingestamisel
(pluss p-kihil) injekteeruvad augud n-kihti ning elektronid
vastassuunas. Need injekteerunud augud ja elektronid rekombineeruvad
pn-siirdes ja selle läheduses vastasmärgiliste laengukandjatega
ning osa vabanevast energiast eraldub kiirgusena. Kuna p-kiht on
kõigest mõne mikromeetri paksune, siis väljub kiirgus kristallist.
Kiirguse värvuse määrab pooljuhtmaterjali koostis. Toodetakse ka
kahevärvilise kiirgusega valgusdioode. Nendel on tavaliselt kaks eri
materjalist siiret ja kolm viiku. Siirdeid läbivate voolude muutmise
teel saab siis valida mitmeid värvivarjundeid, näiteks punase ja
rohelise korral punakaskollasest kollakasroheliseni. Valgusdioode
valmistatakse peamiselt galliumarseniid-fosfiidist. Valguse
lainepikkuse ala on küllaltki piiratud ning sõltub materjalist.
Suurima
valgusliku kasuteguriga on
infrapuna -valgusdiood. Valguse
paremaks suunamiseks on dioodil enamasti sfääriline või paraboolne
polümeermaterjalist lääts ning vahel ka nõgus valgust peegeldav
pind. Valgustugevus kasvab alates
voolust 1...2mA enam-vähem
võrdeliselt pärivooluga.
2. Võimendi põhiparameetidVõimendi
on elektroonikalülitus või seadis, mis
teostab võimendamist.
-Diferentssignaali
võimendustegur: väljundpinge ja selle esile kutsunud
diferentsiaalpinge suhe. Antakse 0-sagedusel ja nimitingimustel.
Diferentssignaali võimendus kD
vastab OV võimendusele ilma tagasisideta. OV väljundpinge on
praktiliselt kogu
alas lineaarselt sõltuv diferenspingest.
-Ühissignaali
nõrgendustegur- võimendusteguri ja ühispinge ülekandeteguri suhe.
Ühispinge
ülekandetegur on väljundpinge ja selle esile kutsunud
ühispinge suhe. Ühissignaali nõrgendustegur väljendatakse
reeglina detsibellides.
-
Nihkepinge UN
– diferentsiaalpinge, mis tuleb rakendada OV sisendite vahele, et
väljundpinge oleks 0. Nihkepinge muutumist, mida põhjustab
temperatuuri muutumine,
toitepinge muutus ja komponentide omaduste
ajaline ebastabiilsus, nimetatakse nihkepinge triiviks.
-Sisendvool
Isis – sisendite voolude aritmeetiline keskmine sisendpinge puudumisel.
-
Sisendtakistus diferentssignaalile Rd
sis
-
ekvivalentne sisendite vaheline takistus nõrga signaali korral.
Bipolaar-sisendtransistoridega OV-de Rd
sis
on mõni MΩ. Sisendvool läbi sisendtakistuse on ainult mõni nA.
-Sisendtakistus
ühissignaalile Rü
sis
on ekvivalentne takistus sisendi ja 0-klemmi vahel.
-Suurimad
väljundpinged U+v
, U-v
– suurim võimalik positiivne ja negatiivne väljundpinge etteantud
koormustaktistuse korral.
-Ühikvõimenduste
sagedus f1 on sagedus, mille korral võimendusteguri moodul on võrdne
ühega.
-Talitluskiirus
vu
on väljundpinge suurim muutumise kiirus diferentspinge hüppelisel
muutumisel.
3.
RC- generaator ( Wien i sild + OV)Harmooniliste
võnkumiste generaator, kus harmooniline võnkumine säilitatakse
võimendi
tagasisideahelasse ühendatud farseeriva RC-ahela abil.
RC-generaatoreid kasutatakse juhtgeneraatoritena vaheldites ning
samuti mõõteaparatuuris. Madalsagedustel (alla 15 ... 20kHz)
kasutatakse enamasti RC-generaatoreid. Põhimõtteliselt võib
võnkeringi asendada RC-ribafiltriga või nn
Wieni -Robinsoni sillaga.
faasinihet
fo puhul ple. Diferentseeriv ja integreeriv ahel, saab ühendada
võimu külge mitteinv-va
skeemiga . Mida madalam sagedus, seda
väiksem
hüvetegur . Ülemisest klemmist inv OV valj, alumisest OV +.
Vaja Ku3->Rts/Ro2.
4.
TTL- Schottky loogika elemendidTTL
– nii lülituse sisendis kui
väljundis on
transistorid .
TTL-Schottky
barjääriga transistorides on baasi ja kollektori vahel Schottky
barjäär, mis vähendab siirde
avamise lävipinget (0,7 voldilt
0,2...0,3 voldini) hoider ära transistori küllastumise. Seetõttu
tõuseb loogikaelemendi töösagedus ja suureneb pingelang
emittersiirdel, mille tõttu väheneb kollektorivool
püsitalitluses.
5.
RS- triger Igal
trigeril on 2 olekut. Triger on primitiivsem jadaloogika
lülitus .
Ehituse aluseks on 2 eitusega (Ning/Või) elementi.
RS-trigeril
on seadesisendid S (set) ja R (
reset ).
1)Asünkroonne
RS-triger:
trigeri seadmiseks olekusse „1“ on vaja anda tema „S“
(Set)
sisendile loogiline „1“. Trigeri seadmiseks olekusse „0“
antakse sisendisse „R“ loogiline „1“. Kui mõlemi sisendi „S“
ja „R“
signaalid on „0“, siis säilitab triger endise oleku
ja
väljundsignaal „Q“ väljundil on endine. Kui mõlemil
sisendil on
signaal „1“, muutuvad mõlemad trigeri väljundid
määramatuks. Aga selline signaalide kombinatsioon ei ole lubatud!
2)Sünkroonne
RS-triger: sarnane
asünkroonse ühetaktilise RS-trigeriga. Aga tema
olek muutub ainult siis, kui sünkroniseerimissisendile C (
Clock ) on
antud vastav sünkroniseerimissignaal.
Pilet
2
1.
Bipolaarne transistor Bipolaartransistor
on vooluga juhitav transistor, mis koosneb kolmest erineva
juhitavusega (auk – ja elektronjuhitavusega)
kihist ja kahest
nendevahelisest pn-siirdest.
Transistori
seda siiret, millele antakse päripinge, nimetatakse emittersiirdeks,
ja sellega külgnevat ala emitteriks. Vastupingestavat siiret
nimetatakse kollektorsiirdeks ja sellega külgnevat ala kollektoriks.
Keskmine ala – baas – võib olla p- või n-juhtivusega, millele
vastavalt on npn- ja pnp- struktuuriga transistore. Npn tüüpi
transistoris on enamuslaengukandjateks elektronid ja pnp tüüpi
transistorides augud.
Sisendvoolu
muutmisel muutub ka transistori väljundtakistuse väärtus ja
seetõttu on konstantse toitepinge ja transistori väljundi ning
toite vahelise
takisti väärtuse korral võimalik varieerida
väljundpinget. Bipolaarse transistori tüürimiseks on vaja voolu.
2. Millal on
vaja kasutada positiivset tagasisidet?PTS
tõstab võimendustegurit, aga kaotab stabiilsuses. Vaja näiteks
generaatoris, PTS vähendab Rsists=Rsis*K/Kts, suurendab
Rvaljts=Rvalj*Kts/K. PTS-ga
komparaator (Schmitti
trigger ).
Sagedusriba kitseneb. Kui
tagasiside pinge ja võimendi sisendpinge liituvad samas faasis, siis
on tegemist positiivse
tagasisidega .
3.
Schmitt i trigger OV baasil
Schmitti
trigeri korral kasutatakse tagasisidet ja võrdluspinge hakkab
sõltuma sellest kas väljund on + või – polaarsusega.
Sisendsignaal antakse antud juhul inverteerivasse sisendisse (-).
Võrdluspingeks on mingisugune osa toitepingest, mis seadistatakse
pingejaguriga. Olgu väljund algul positiivse väärtusega. Kui nüüd
sisendsignaal kasvab ja saavutab võrdluspingest suurema väärtuse,
siis toimub väljundi ümberlülitamine. Seetõttu muutub ka
võrdlussignaali märk ja isegi kui sisendsignaal muutub esialgsest
võrdlussignaalist väiksemaks, on uus võrdlussignaal piisavalt
erinev, nii et ümberlülitamist ei toiu.
4.
K-MOP loogikaKomplementaarsete
MOP transistoridega loogikalülitused. KMOP loogika kasutab
kõrgendatud režiimis
MOSFET -e transistoridena ja põhineb
täiendavate MOP transistoride
kasutamisel , et realiseerida
loogikafunktsioone ilma, et elektrivoolu üldse tarvis oleks.
5.
MultiplekserMultiplekser
on kommutaator, millel on mitu
sisendit ja üks väljund. Sisendid
jagunevad infosisenditeks ja juhtsisenditeks. Vastavalt
juhtsignaalile kommuteeritakse multipleksori väljundisse signaal
ühest infosisendist. Kommuteerivate infosisendite arv on 2n,
kus n on juhtsignaalide arv. Järelikult saab kahe juhtsisendiga
komuteerida 4 sisendit, kolma juhtsisendiga 8 sisendit jne.
Pilet
3
1.
Türistori volt- amper karakteristikTüristorid
on neljakihilised pooljuhtseadised.
Olemuselt on need tüüritavad
dioodid , millest tuleb ka nende peamine
rakendusala tüüritavate
elektronlülititena, mis sulgevad ja avavad nende poolt
kontrollitavaid vooluahelaid.
Neljakihiline
struktuur, kolm siiret, (nagu 2 transsi pnp ja npn, kus pnp
kollektor =npn baas ja npn kol=pnp baas), sisemine pos tagasiside, neg pinge
puhul blokeerub. K-|p|n|p|n|-A. Vahend voolu sisse-välja
lülitamiseks, kasut jõuelektroonikas. Karak: (i-u) neg pool natu
alla nulli, pos pool aeglane kasv kuni näiteks 1000V ja siis hüppab
0,7..0,8V-ni ja püsti üles vool.
Triood- türistor =trinistor:väljaviik
teise trans baasist. tähis: diood, mille kriipsul krõnks otsas.
saab juhtida sisselülitamise pinget.
2.
mis asi on nullinihepinge OV baasil?Nihkepinge
UN,
U0
on diferentsiaalpinge, mis tuleb rakendad OV sisendite vahele, et
väljundpinge oleks 0. Nihkepinge muutumist, mida põhjustab
temperatuuri muutumine, toitepinge muutus ja komponentide omaduste
ajaline ebastabiilsus, nimetatakse nihkepinge triiviks. U0
= 3-30 mV
3. T-trigerT-triger
on loengustriger. T-trigeril on ainult üks infosisend T (trigger,
toggle). Sellele sisendile antav iga järgnev signaal loogiline „1“
muudab trigeri oleku vastupidiseks, kusjuures signaali „0“ korral
sellel sisendil, trigeri olek ei muutu.
4.
DemutlipleksorDemultipleksor
on kommutaator ehk vahelülitus, millel on üks infosisend ja mitu
väljundit. Juhtsisendite arv sõltub väljundite arvust ja
vastupidi. Vastavalt juhtsignaalile kommuteeritakse infosisendi
signaal ühte väljundisse. Väljundite arv on 2n,
kus n on juhtsisendite arv. Järelikult saab kahe juhtsisendiga ehk
kahebitise
koodiga kommuteerida 4 väljundit, kolme juhtsisendiga 8
väljundit jne.
5. Inverteeriv
võimendaja (skeem, pingevõimendustegur)Operatsioonvõimendil
on kaks erinevat sisendit, „+“ ehk mitteinverteeriv
sisend ja „-„
ehk inverteeriv sisend. Võimendusteguri K väärtus ei ole
otseses sõltuvuses operatsioonivõimendi enda võimendustegurist, vaid on
leitav tagasiside ahela takistuste kaudu. Oluline on tähelepanu
pöörata miinus märgile võimendusteguri avaldises, mis
viitab signaali vastasfaasilisusele. Inverteeriva võimendi väljundtakistus
on suhteliselt suur. Sisendtakistus on aga antud lülituse puhul
määratud takisti R1 takistusega. See on tingitud sellest, et
operatsioonivõimendi inverteeriva sisendi ja ühise klemmi vahel
pinge on 0 ja takisti R1 on ühendatud justkui ühise klemmiga,
määrates sisendtakistuse.
Pilet
4
1. Filtriga võimu ehitamineFilter OV väljundisse või sisendisse. Nt RC,CR,LC filter väljundisse. Inv
võim, mitteinv.
2. Mahtuvuslik
filter alaldis Mahutuvuslik
filter on nõrkade voolude jaoks. Tarbijaga paralleelselt
konde -väikeste voolude jaoks. q1=1/(2fvCRt).
Kui C->
lõpmatus pulsatsioone pole. Tühijooksul
Rt=lõpmatus->Ud=Uc=U2m=
ruutjuur (2U2)
3. Väljatransistor Väljatransistor
on pooljuhtseadis, mille pooljuhist voolu juhtiva kanali juhitavust
mõjutab elektriväli ja sellest tulenevalt on ta pingega tüüritav
element. Väljatransistori nimetatakse ka unipolaartransistoriks,
sest tema väljundvool kujuneb ainult ühenimeliste laengukandjate
liikumisena. Voolu tüürimise iseloomult jagunevad
väljatransistorid :
1)Elektriväljaga
muudetava voolukanali ristlõike muutmise teel nagu see toimub
pn-siirdega väljatransistoris
2)Laengukandjate
kontsentratsiooni kanalis nagu see toimub MOP-transistorides.
Väljatransistoril
on tavaliselt kolm või neli elektroodi. Üht, voolu juhtiva kanali
otsas asuvat elektroodi, kust
laengukandjad sisenevad kanalisse
nimetatakse lätteks (source), teist, kust laengukandjad väljuvad
nimetatakse neeluks (drain) ja kanali küljel asuvat tüürelektroodi
nimetatakse paisuks (
gate ).
4. PROMPROM
on programmeeritav ROM. Iga
bitt PROM püsimälus on lukustatud kas
ahela katkestamisega sulari lahtisulatamise abil või ahela
lühistamise ehk kokkusulatamisega. Sellist mäluliiki kasutatakse
programmide salvestamiseks jäädavalt. PROM on valmistatud tühja
kestana ja sõltuvalt
tehnoloogiast , saab programmeerida seda kas
süsteemis või viimasel testimisel. Tüüpiline PROM loeb kõik
bitid sõnastuses „1“.
Burning Fuse
programmeerimise käigus loeb
„0“. Mälu saab programmeerida ainult üks kord.
5. High-ZHiz
ehk kolmas olek. Loogialülituses sisendite ja väljundite
omavaheline ühendamine. Hiz = High Impedance = Kõrge takistus
(impedantsus). Hiz tähendab, et antud element ei anna välja täpselt
ei 0 ega 1 nim ka (FLOAT = ujuv potentsiaal) kasutatakse seal, kus on
siinisüsteem. Kui
saatjad korraga „räägivad“ võib tekkida
siinikonflikt (üks ütleb „1“ ja teine „0“), see on
lubamatu. Kõik saatjad peale ühe peavad olema Hiz olekus (s.t üks
saab korraga rääkida), seda määrab kontroller CE-
chip enable,
CS-chip select (mõlemad võrdselt kasutusel). Aadressi
dekooder „lubab“ rääkida/infot
edastada vaid sellel saatjal, mille
aadress on
dekooderi sisendil, kõik teised saatjad pannakse Hiz
olekusse.
Pilet
5
1.
PingejagurPingejagur
on lihtne lineaarne eletkriahel, mille väljundpinge on murdosa
sisendpingest.
U2
=
x U1
2.
Vedelkristallpaneel. Eelised, puudusedVedelkristallid
on piklike molekulidega orgaanilised ained, mis temperatuuri
tõstmisel ei muutu tahkest olekust kohe vedelaks, vaid on
laias temperatuurivahemikus (ca -10C kuni +70C ) vedelkristallilises
olekus. Sel puhul on ainel samaaegselt vedeliku omadused, nagu
voolavus , ja kristalli omadused: molekulide korrastatud paigutus ja
anisotroopia. Elektriväljaga on võimalik muuta vedelkristalli
molekulide orientatsiooni.
Külma
käes aeglane
reaktsioon . RGB süsteem-värviline. Kui valgustada
LEDidega, siis on igavene, sest enne ütleb üles
luminofoorvalgustus.
3. U->I muundur Sisendsignaali pinge muutus muundatakse väljundsignaali voolu muutuseks.
4. TTL loogikaTransistor-transistor
loogika. Koostatud bipolaartransistoride baasil ja ei karda selle
tõttu staatilist elektrit.
Standartne TTL 2NING-EI element (10mW, 10ns). Mitme emitteriline transistor
asendab dioodid DTL
skeemis . Töötab nagu voolu Ib
lüliti. Kui kasvõi üks sisenditest on maandatud, siis vool Ib
voolab transistorist mööda. Kui kõik sisendid on maandamata, siis
vool Ib
läheb transistorisse. Võimendi transistorid võivad küllastuda, ja
selle tõttu hakata aeglaselt ümber lülituma. Standartne TTL on
suhteliselt aeglane – ümberlülitamise aeg 10ns.
5.
Asünkroonne summeeriv loendur Loendur
on impulsside loendamiseks ettenähtud loogikalülitus. Loendur on
register , millesse salvestatud arv sisendile antud signaali mõjul
muutub ühe võrra.
Summeeriv
loedur
loendab päripidi ehk suurenemise suunas.
Asünkroonse
loenduri puhul tekib ülekandmisel hilistumine, mis suureneb koos
loenduri
astmete arvuga. Hilistumine võib ületada
takti kestvuse.
Asünkroonse jadaloenduri kõik
astmed ei lülitu ümber samal
ajahetkel ja selle tõttu võib ümberlülitumise protsessi ajal
loenduri väljundis olla vale kood. Asünkroonne loendur annab
väljundil vale infot niikaua, kuni kõik
trigerid pole ümber
lülitunud.
Lähteseis:
0111
0110
0100
0000
1000
lõppseis.Pilet
6
1. Transformaator Transformaator
ehk
trafo on elektromagnetilisel induktsioonil põhinev staatiline
(liikuvosadeta) energiamuundur, mis võimaldab muuta vahelduvpinget
ja vastavalt vahelduvvoolu, seejuures ilma sagedust muutmata. Trafo
põhiosad on
mähised ja
südamik . Südamik moodustab magnetahela ja
mähised elektriahelad. Südamiku põhiülesanne on tagada mähiste
vahel hea
induktiivne sidestus.
Mähis on traadikeerdude kogum, mis
moodustab elektriahela. Selles ahelas msummeeritakse iga
keeru elektrimotoorjõudu.
2.
MOP-transistor indutseerkanaligaIndutseeritud
kanaliga MOP transistori korral on
kanal formeerimata ehk paisupinge
puudumisel puudub. Seetõttu on
läte ja neel üksteisest
isoleeritud. Paisupinge rakendatakse antud juhul nii, et pinge mõjul
tõmmataks alusmaterjali vähemuslaengukandjaid
paisu suunas ja
enamuslaengukandjaid paisust eemale. Seega n tüüpi MOP transistoris
rakendatakse paisu ja
lätte vahele positiivne pinge, mis tõmbab
elektrone paisu poole. Teatud
pingest UT
alates muutub elektronide kogus paisu lähedal nii suureks, et ületab
aukude kontsentratsiooni. Sellest pingest alates muutub kanal
juhtivaks. Pinge edasise suurendamise järel laengukandjate arv
kasvab ja kanal
laieneb , mistõttu kanali juhtivus muutub veel
suuremaks .
3. Inverteeriv summaator
4. ESL-emittersidestuses loogikaVoolu
ümberjaotamise printsiip. Kasutatakse laialt analoogelektroonikas
võimendite ehitamisel. Digitaalelektroonikas kasutatakse selle
piirvormi-voolu ümberlülitamist. On ESL-loogikaelementide ja
klassikalise Schmitti trigeri ehituse aluseks.
Voolu
ümberlülimise printsiip: kui Usis
>
U0,
siis i1
= I, i2
= 0 (voolu juhib T1, ja T2 on vooluta),
kui
Usis
5.
Loendurid Loendur
on impulsside loendamiseks ettenähtud loogikalülitus. Loendur on
register, millesse salvestatud arv sisendile antud signaali mõjul
muutub ühe võrra.
Loendurid
jagunevad kaheks vastaval loendamise suunale:
1.summeerivad
– loendavad päripidi ehk suurenemise suunas
2.lahutavad
– loendavad
tagurpidi ehk vähenemise suunas
Loendurid
jagunevad sõltuvalt ülekandmise viisist kaheks:
1)Asünkroonne
jadaülekandega loendur: Selle puuduseks on signaalide ülekandmisel
tekkiv hilistumine, mis suureneb koos loenduri astmete arvuga.
Asünkroonse jadaloenduri kõik astmed ei lülitu ümber samal
ajahetkel ja selle tõttu võib ümberlülitumise protsessi ajal olla
loenduri väljundis vale kood.
2)Rööpülekandega
(sünkroonne) loendur: Toimub trigeritevaheline signaali ülekandmine
kõigi astmete jaoks üheaegselt, ei teki hilistumist.
Pilet
7
1. Pooljuhtdiood Pooljuhtdiood
on ühe p-n siirdega elektronseadis, millel on kaks väljaviiku.
Pooljuhtdiood valmistatakse p-n siirde kuju ja
mõõtmete järgi kas
punktdioodidena või pinddioodidena. Punktdioodidel on kontakti
mõõtmed samas suurusjärgus p-n siirde paksusega. Pinddioodidel aga
on p-n siirde pindala tõkkekihi paksusest palju suurem.
Pooljuhtdioodi tunnusjooneks loetakse dioodi läbiva voolu sõltuvust
temale rakendatud pingest. Tihti nimetatakse seda tunnusjoont ka
dioodi volt-amper karakteristikuks.
2.
Formeeritud kanaliga MOSFETAntud
juhul on p tüüpi alusele tekitatud tugevalt n tüüpi läte ja neel
ning nende vahele n tüüpi kanal. Kui paisupinge puudub, siis on
kanal juhtiv ja lätte ning neelu vahele pinge rakendamisel tekib
vool. Kui paisule rakendada lätte ja ka kanali suhtes negatiivne
pinge, siis tekkiv väli
surub laengukandjad (antud juhul elektronid)
kanalist välja ja kanali takistus kasvab. Teatud lävepingel
surutakse kõik laengukandjad kanalist välja ja kanal sulgub.
3.
Diferentsiaalvõimendi OV baasilDiferentsiaalvõimendi
on kahe sisendi ja kahe väljundiga alalispingevõimendi.
Diferentsiaalvõimendile on iseloomulik vooluallikas ühises
emitterjuhis, mis hoiab emittervoolude summa IK
= IE1
+ IE2 alati konstantse.
4. 2NING-EI
elementVäljundis
on signaal 0, kui kõigis sisendites on signaal 1.
5. Lihtne DAMDigitaal -analoogmuundur
on seade, mis muundab digitaalsignaali analoogsignaaliks. Tavaliselt
on muundatav digitaalsignaal
binaarne . Digitaal-analoogmuunduri
tähtsaimad näitajad on diskreetimissagedus ja
latentsus ning
signaali ja müra suhe, millest lähtuvalt valitakse vajaliku
operatsiooni täitmiseks sobiv muundur.
DAM
muundab abstraktse lõpliku täpsusega arvu füüsikaliseks suuruseks
(pingeks).
DAM-i
keerukus on määratud sisendile tuleva bittide arvuga (n).
Väljundsignaal saab olla vaid astmeline pinge. Selleks, et saada
analoogsignaali, tuleb DAM-i väljundpinge lasta läbi siluva toimega
filtri.
Lihtsas DAM-is toimub voolude
summeerimine „kaalude“ järgi. Voolude
kaalud määratakse kahendkoodis.
Pilet
8
1.
KMOP loogikaKomplementaarsete
MOP transistoridega loogikalülitused. KMOP loogika kasutab
kõrgendatud režiimis MOSFET-e transistoridena ja põhineb
täiendavate MOP transistoride kasutamisel, et realiseerida
loogikafunktsioone ilma, et elektrivoolu üldse tarvis oleks.
2.
ElektrolüütkondensaatorElektrolüütkondensaatoris
toimib dielektrikuna
oksiidikiht , mis on elektrokeemiliselt
formeeritud alumiiniumist või tantaalist elektroodile. Kondensaatori
teise elektroodi moodustab oksiidikihiga kokkupuutuv
elektrolüüt .Elektrolüütkondensaator on
polaarne seadis:
anoodiks on metallelektrood ja katoodiks elektrolüüt.
3. Kuidas
ühendatakse loogika elementide väljundidLoogikaelementide
väljundite ühendamiseks on 3 võimalust:
1)Hiz
kasutamine st loogika elementidel on 3 olekut (0, 1, Hiz), võib
ühendada vahetult kokku, aga Hiz juhtimine peab
garanteerima , et
vaid üks loogikaelement töötab.
2)Loogikaelementide
väljund(transistor)id on lahtise kollektori või lahtise suudmega
(MOP). Väljund pannakse vahetult kokku ja ühise takisti R kaudu
ühendatakse toiteallikaga. Takisti R valida käsiraamatu abil, kus
on valemid Rmin
ja
Rmax arvutamiseks, nende vahelt ise valida sobiv.
3)On
ainuvõimalik siis, kui pole Hiz ega lahtist kollektorit või suuet.
Tuleb kasutada VÕI-elementi nagu MUX-i skeemis.
4. Negatiivne
tagasiside võimendilKui
tagasiside pinge ja võimendi sisendpinge liituvad vastasfaasis, siis
on tegemist negatiivse tagasisidega. Negatiivse tagasiside tulemusena
laieneb sagedusriba, suureneb võimendi sisendtakistus ning vähenevad
mittelineaarmoonutused.
Negatiivse
tagasiside korral juhitakse osa väljundsignaalist tagasi
inverteerivasse sisendisse. Võimendusastme võimendus sel juhul
väheneb, sest signaal, mis rakendub kahe sisendi vahele muutub
väiksemaks.
5. Komparaator
OV põhjalVõrdleb
omavahel kahte pinget. Komparaator ei vaja tagasiside ahelat. Kuna
operatsioonivõimendi võimendus on väga suur, on juba
tühise kahe
sisendi vahelise signaali erinevuse korral väljundsignaal võrdne
toitesignaaliga.
5.
võrdleb omavahel kahte pinget(üks neist tugipinge) Väljund U+max
ja U-max vahel, kui Usis+. Usis>Utg,
uo>0=>Uvalj->- Põhiosa tööstusautom seadm(kontrollida
rõhk, nivoo, temp).
Pilet
9
1.
Multivibraator OV baasilMultivibraator
on generaator, mis genereerib ehk siis tekitab nelinurksignaali olles
positiivses tagasisidestuses. Mittestabiilne multivibraator
operatsioonivõimendi baasil genereerib mittesiinuselisi võnkumisi.
Positiivne tagasiside on realiseeritud operatsioonivõimendi
väljundist läbi takisti R, mille kaudu laetakse kondensaatorit C.
Sellisel juhul on multivibraatori võnkumise perioodiks: T=2RC ln 3
ehk umbes 2,2RC.
2.
Ühetaktilise võimsusvõimendi efektiivsusÜhetaktilise
võimsusvõimendi tööpunkt on valitud nii, et väljundvool
(kollektori- või neeluvool) on kogu aeg olemas ja signaal asub kogu
aeg transistori ülekandekarakteristiku
lineaarses regioonis. Juhul
kui oletada et IKm
= IKp,
UKm
= UKEp
,siis ühetaktilise võimsusvõimendi efektiivsus on ηmax = 0,5.
Reaalselt: η = 0,35 – 0,45.
3.
RegistridRegistriks nimetatakse
seadet , mis võimaldab salvestada, säilitada ja
taasesitada infot ühe infosõna kaupa. Register koosneb paljudest
ühtse juhtimisega trigeritest. Iga biti jaoks on 1 triger. Ehituselt
jagunevad jadaregistriteks ja rööpregistriteks. Info säilib
registris kuni elektritoide on sisselülitatud.
4
tüüpi: SISO,
PISO , SIPO, PIPO
SISO:
serial in, serial out. Ühine CLK. Ajalise viite loomiseks.
Viide on
nt,
kui on n trigerid.
SIPO:
Serial in, Serial out. Ühine CLK. Sipo ühendatakse COMPORT
sisendile.
PISO:
kasutatakse järjestiku infoedastuse korral.
PIPO:
n-täiesti eraldi töötavad trigerid, ühine on vaid takteerimine
CLOCK. Info sissekirjutus Xi,
Xi
(eitusega) sisenditelt CLOCK’i impulsi aktiivse frondiga. Muul ajal
register LATCH (hoidmise) olekus.
4.
Sünkroonne summeeriv loendurRööpülekandega
vähenemise suunas loendav loendur, kus toimub trigeritevaheline
signaali ülekandmine kõigi astmete jaoks üheaegselt, mistõttu ei
teki hilistumist. Ümberlülitumine toimub samaaegselt või
paralleelselt.
5.
Alalisvooluvõimendi kokkupanekul tekkida võivad probleemid1)Sidede
loomine, mis kompenseeriksid UKEp,
UBEp,
jne
2)Triivide
vähendamine
Vasturohi:
1) Termostateerimine, 2) Termokompensatsioon, 3) Skeemiline
termostabilisatsioon, 4)M-DM süsteemid, 5)Tasakaalustusskeemid.
Pilet
10
1.
Wien'i sildLülitus
koosneb ahelast, kus takisti ja kondensaator on paralleelselt
lülitatud ja veel sama suurest takistist ning kondensaatorist
järjestikühenduses. See ahel on ühendatud OV positiivse tagasiside
ahelasse. Sellise ühenduse (pos. Tagasiside) puhul hakkab OV
signaali võimendamise asemel
genereerima . Võnkumised saavad toimuda
vaid ühel kindlal sagedusel, mis on määratud elementidega R ja C
(mõlemad takistid on võrdse väärtusega, samuti kondensaatorid).
Wien’i sillaga on vajalik hoida võnkumiste amplituudi
konstantsena, vastasel juhul generaator
sureb välja. Võnkumiste
sagedus on määratud järgneva valemiga: f
= .
2.
TTL loogika ja 2NING-EITransistor-transistor
loogika. Koostatud bipolaartransistoride baasil ja ei karda selle
tõttu staatilist elektrit.
Standartne
TTL 2NING-EI element (10mW, 10ns). Mitme emitteriline transistor
asendab dioodid DTL skeemis. Töötab nagu voolu Ib
lüliti. Kui kasvõi üks sisenditest on maandatud, siis vool Ib
voolab transistorist mööda. Kui kõik sisendid on maandamata, siis
vool Ib
läheb transistorisse. Võimendi transistorid võivad küllastuda, ja
selle tõttu hakata aeglaselt ümber lülituma. Standartne TTL on
suhteliselt aeglane – ümberlülitamise aeg 10ns.
3. Flash ADMAnaloog -digitaalmuundur
on seade, mis muudab analoogsignaali ehk pideva signaali
digitaalsignaaliks. Kõige kiiretoimelisem meetod. Läheb tarvis
mitut komparaatorit. Kui tahame tulemuseks saada n-bitilist
väljundkoodi, siis on vaja 2n
– 1 komparaatorit.
Väljund
digitaalne „0“ kui Ux
U0.
Kui on vaja tõsta muundamise täpsust, siis kasutame nn mitmekordset
FLASH muundamist: 1) “Jäme” ehk esialgne FLASH
muundamine . 2)
jämeda FLASH tulemuse töötlemineDAM-ga. 3) Varem fikseeritud
sisendsignaali ja DAM-i väljundsignaali vahe allutame järjekordsele
FLASH muundamisele.
See on täpne, aga kulub umbes 2,5 korda
rohkem aega.
4.
1 f. "0" alaldi5.
EmitterijärgijaEmitterjärgija
ehk ühise kollektoriga transistoril baseeruva võimendusastme korral
võetakse signaal välja emitterist. Antud juhul on nii sisendi, kui
ka väljundi jaoks ühine kollektor (vahelduvsignaali jaoks on maa ja
toide samad). Kollektortakisti puudub.
Pilet
11
1.
Alaldava siirde tekkimise tingimusAlaldava
siirde tekkimise tingimus Ge korral pp>>nn
Räni korral vastupidi.
2.
Väljatransistoride liigitusVäljatransistoriks
nimetatakse pooljuhtseadist, mille pooljuhist voolu juhtiva kanali
juhtivust mõjutab elektriväli ja sellest tulenevalt on ta pingega
tüüritav element. Konstruktsioonilt jagunevad väljatransistorid
p-n siirdega väljatransistorideks (
JFET ) ja isoleeritud paisuga ehk
isoleerkihiga väljatransistorideks (MOSFET).
MOSFET:
paisu ja kanali vahel on õhuke isoleerkiht, milleks on SiO2
kiht. MOSFET transistorid jagunevad formeeritud kanaliga ja
indutseeritud kanaliga MOSFET transistorideks. Need omakorda võivad
olla kas n- või p-kanaliga.
3. 2xT sild (ASK
ja FSK)ASK-amplituudi
sag. Karak. – süsteemi väljund sisendpinge amplituudide suhte
sõltuvus sagedusest f (nurksagedusest ω).
FSK-
faasi sag.karak – süsteemi väljund ja sisendpinge faasinihke
sõltuvus sagedusest (f või ω).
Kõige
sagedamini kasutatud tagasisidestusahelana
kaksik-T-sild. Kvaasiresonantssagedusel f0
ülekandetegur |γ| = 0, faasinihe sisend- ja väljundpinge vahel
puudub. F0
=
X
.
4.
Välistav või ( tähistus ja tõeväärtustabel )A
ja B välistav või loetakse vääraks
parajasti siis, kui A ja B on
mõlemad väärad või mõlemad tõesed. Tähistus: XOR.
Tõeväärtustabel:
ABA XOR B0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
5.
ROMROM
on arvutimälu liik, mis on tavaliselt ainult
loetav või lugemine on
oluliselt kiirem kui info talletamine. ROM ei ole haihtuv mälu, mis
tähendab, et info säilib ka siis, kui puudub elektritoide.
Kasutusel on kahendsüsteem ja mälupesade väärtus saab olla 1 või
0, iga mälupesa vastab ühele bitile.
Pilet
12
1.PassiivelemendidPassiivelemendid
on niisugused komponendid, mille
parameetrid jäävad sõltumata
ahela pingest või voolust püsivaks ja millel puudub
võimsusvõimendus.
1)Takisti-elektritakistuse
tekitamiseks vooluringis.
2)Kondensaator-võimaldab
salvestada (mahutada ja säilitada) elektrilaengut ning seega ühtlasi
energiat.
3)Induktiivsus
L-võrdeline mähiste
keerdude arvu
ruuduga ning sõltub ka mähise
kujust ning südamiku materjalist.
4)Trafo
ehk transformaator-võimaldab muuta vahelduvpinget ja vastavalt
vahelduvvoolu, seejuures ilma sagedust muutmata.
2.Trafosidestuse
eelised ja puudusedKallis,
võib ühendada eraldi kokkupandud võimendusastmed.
Hea
galvaaniline lahtisidestus, saab edukalt sobitada erinevad
potentsiaalid , sagedusriba piiratud mõlemal pool, võib üle kanda
praktiliselt piiramatut võimsust.
3.Lihtne
"voolupeegel"Voolupeegliga
seadistatakse sisendiks oleva diferentsastme erinevate õlgade
voolud . Voolud sõltuvad transistoride
vooludest , mis omakorda
sõltuvad transistori ja negatiivse toitepinge vahel olevate
takistite väärtusest.
4.Loogikaelementide
süsteemidLoogikaelementide
süsteem peab olema funktsionaalselt täielik. Inimese jaoks
meeldivaim: NING, VÕI, EI.
Tehnoloogia jaoks parimad: NING-EI,
VÕI-EI.
Süsteemi
nimetus sõltub sellest, milliste elementide abil teostatakse
loogikaoperatsioon. On olemas süsteemid: DTL,
TTLS , nMOP, pMOP,
KMOP, ESL, I2L.
DTL:
element 3NING-EI. Juhul, kui kas või üks sisenditest X1-X3 on null,
baasi vool Ib läheb transistorist mööda.
TTL:
element 2NING-EI. Kui kasvõi üks sisenditest on maandatud, siis
vool Ib voolab transistorist mööda. Kui kõik sisendid on
maandamata, siis vool Ib läheb transistorisse.
ESL:emittersidestuses
loogika.
I2L:
integreeritud injektsiooniloogika.
Põhielement on bipolaarne
transistor lisaelektroodiga, mille nimi on injektor. Injektoris
voolab kogu aeg vool. Transistor juhib või ei juhi, sõltuvalt
sellest, kas injektori vool tuleb transistori baasi või lastakse
sellest mööda.
5.Kahekordse
integreerimisega ADMAeglane,
aga võib olla väga täpne näit. 16 bitti. 1Usis 2V, 2Usis 3V –
esimene
integreerimine . II integreerimine toimub püsiva du/dt –ga.
See tähendab siis integreeritakse ajas vahet (I integreerimise
tulemus – U0),
kestab kuni Uvälj = 0V integraatori väljundile tekib nullpinge.
Muundamise tulemuseks on t
= t2 – t1, ajaline tulemus t
muudetakse arvuks selle teel, et kogu teise integreerimise ajal
täidetakse väljundloendurit konstantse sagedusega
loendusimplussidega. Loenduri väljund on arvuline lõpptulemus.
Lülitiga
saavutame , et U0
0 esimese integraali alguses. Integreerimise tulemus (kondensaatori
pinge) T = RC.
Pilet
13
1. Stabilitron Stabilitron
on pooljuhtdiood, mis hoiab pinge temaga rööbitisel
koormusel peaaegu püsivana, kuigi toitepinge või
koormustakistus muutub
suures ulatuses. Stabilitroni töö põhineb pn-siirde läbilöögil
teatud kindlat väärtust ületava vastupinge UZ
toimel. Siis väheneb järsult dioodi takistus ja vastavalt tugevneb
teda läbiv vool. Kui seejuures siirdel
hajuv võimsus ei ületa
lubavat maksimaalset väärtust, siis voolu katkemisel dioodi
vastutakistus taastub, nii et sel juhul läbilöök stabilitroni ei
riku. Stabiliseerimispinge UZ
on stabilitronil tekkiv pinge, kui teda läbib
nimistrabiliseerimisvool IZn.
2. ÜE
väljundkarakteristik
3. Integraator OV baasil
4. DTLElement
2NING-EI (3NAND). Juhul kui kasvõi üks sisenditest X1 – X3 on
null, baasi vool Ib läheb transistorist mööda;
transistor on kinni ja Y
H.
2VÕI-EI
(2NOR). Juba ühest signaalist on piisav, et avada transistor.
5. RegistridRegistriks
nimetatakse seadet, mis võimaldab salvestada, säilitada ja
taasesitada infot ühe infosõna kaupa. Register koosneb paljudest
ühtse juhtimisega trigeritest. Iga biti jaoks on 1 triger. Ehituselt
jagunevad jadaregistriteks ja rööpregistriteks. Info säilib
registris kuni elektritoide on sisselülitatud.
4
tüüpi: SISO, PISO, SIPO, PIPO
SISO:
serial in, serial out. Ühine CLK. Ajalise viite loomiseks. Viide on
nt,
kui on n trigerid.
SIPO:
Serial in, Serial out. Ühine CLK. Sipo ühendatakse COMPORT
sisendile.
PISO:
kasutatakse järjestiku infoedastuse korral.
PIPO:
n-täiesti eraldi töötavad trigerid, ühine on vaid takteerimine
CLOCK. Info sissekirjutus Xi,
Xi
(eitusega) sisenditelt CLOCK’i impulsi aktiivse frondiga. Muul ajal
register LATCH (hoidmise) olekus.
Pilet
14
2.
Latour`i skeem
3. U->I muundur
4. LoenduridLoendur
on impulsside loendamiseks ettenähtud loogikalülitus. Loendur on
register, millesse salvestatud arv sisendile antud signaali mõjul
muutub ühe võrra.
Loendurid
jagunevad kaheks vastaval loendamise suunale:
1.summeerivad
– loendavad päripidi ehk suurenemise suunas
2.lahutavad
– loendavad tagurpidi ehk vähenemise suunas
Loendurid
jagunevad sõltuvalt ülekandmise viisist kaheks:
1)Asünkroonne
jadaülekandega loendur: Selle puuduseks on signaalide ülekandmisel
tekkiv hilistumine, mis suureneb koos loenduri astmete arvuga.
Asünkroonse jadaloenduri kõik astmed ei lülitu ümber samal
ajahetkel ja selle tõttu võib ümberlülitumise protsessi ajal olla
loenduri väljundis vale kood.
2)Rööpülekandega
(sünkroonne) loendur: Toimub trigeritevaheline signaali ülekandmine
kõigi astmete jaoks üheaegselt, ei teki hilistumist.
5. Digitaalloogika lihtsamad elemendid
JA-element
(AND), VÕI-element (OR), EI-element (NOT), VÕI-EI element (NOR),
JA-EI element (NAND).
Pilet 15
1. Elektronkiiretoru Elektronkiiretoru
on üks elektronseadmete liike, mis on ette nähtud elektriliste
signaalide muundamiseks optiliseks kujutiseks. Optiline kujutis
saadakse peene
elektronkiire põrkumisel vastu ekraani, mille
luminofooriga kaetud kiht jätab elektronkiire liikumise teest
nähtava jälje. Elektronikahuris moodustunud peen suunatud
elektronkiir liigub ekraanil vastavalt hälvitussüsteemi toimele.
Elektronkiiretoru koosneb elektronkahurist, hälvitussüsteemist,
ekraanist ja kestast (kolvist).
2. Optron ja
kõige kiirem optronOptron
on pooljuhtseadis, mis koosneb ühisesse kesta paigutatud
kiirguselemendist, mida nimetatakse kiirguriks ja kiirgustundlikust
elemendist, mida nimetatakse vastuvõtjaks. Need elemendid on
sidestatud ainult valguskiire abil ja seda nimetatakse optiliseks
sidestuseks.
3. XORVälistav
või. A ja B XOR loetakse vääraks parajasti siis, kui A ja B on
mõlemad väärad või mõlemad tõesed.
ABA XOR B0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
0
4.
Transistor lülitirežiimisKui
transistor töötab perioodiliselt kas küllastus- või
sulgerežiimis, siis öeldakse, et transistor töötab
lülitirežiimis. See režiim on väga laialt levinud, sest paljudes
kohtades vajatakse kontaktivabu lüliteid. Seejuures läbitakse
suurima hajuvõimsusega aktiivrežiim küllalt kiiresti, mille
tulemusena transistori keskmine hajuvõimsus on lüliti režiimis
väike.
Transistori
sulgerežiimi
viimiseks piisab enamasti sellest kui viia baasi ja
emitteri vaheline pinge nulliks. Seejuures jääb umbes 0,5V varu,
sest teatavasti
avaneb ränitransistor kui baasi ja emitteri vaheline
pinge ületab 0,5V. Kui mingil põhjusel vajatakse suuremat varu
(häirekindluse tõstmiseks), siis antakse baasile kuni 1V
negatiivset pinget (n-p-n transistoridel kuni +1V).
Transistori
viimiseks küllastusrežiimi tuleb anda baasile transistori
küllastamiseks piisav vool, mille väärtus sõltub toitepingest,
koormustakistusest ja
kasutatava transistori vooluvõimendustegurist
Pilet 16
1.
OptronOptron
on pooljuhtseadis, mis koosneb ühisesse kesta paigutatud
kiirguselemendist, mida nimetatakse kiirguriks ja kiirgustundlikust
elemendist, mida nimetatakse vastuvõtjaks. Need elemendid on
sidestatud ainult valguskiire abil ja seda nimetatakse optiliseks
sidestuseks.
2.
Diferentsvõimendusaste3.
mitteinverteeriv võimendi OV põhjalMitteinverteeriva
võimendi puhul on tegemist võimendiga, mille sisendtakistus on väga
suur, just tingituna tagasisidest. Sisendtakistus võib
ulatuda kuni
100 MΩ.Väljundtakistus aga on jällegi tingituna tagsisidest väike.
Kus juures isegi palju väiksem OV enda väljundtakistusest,olles
mõne
oomi piires ehk ca` 100 korda väiksem OV enda
väljundtakistusest.
Mitteinverteeriva
võimendi puhul antakse sisendsignaal USIS otse OV
mitteinverteerivasse sisendisse, selle tulemusena on võimendi
väljundpinge UV samas faasis sisendpingega.
Tagasiside
on antud skeemi puhul tekitatud takistite RN ja R1 abil skeemi
väljundist OV inverteerivasse sisendisse. Tagasiside pinge antakse
inverteerivasse sisendisse, mille toime on mitteinverteeriva
sisendiga võrreldes vastandfaasiline. Seega on tagasiside pinge
sisendpinge suhtes vastandfaasis ja meil on tegemist negatiivse
tagasisidega.
4.
MS-struktuur„Master-
Slave “
– topelttriger –
suurepärane konstruktiivne lahendus. Tavaliselt
on universaalne JK-triger.
5.
DekooderDekooder
on lülitus, mis on ette nähtud etteantud sisendkoodi muundamiseks
soovitud väljundkoodiks. Ta tunnebära sisestatava kahendarvu ja
annab signaali vastavasse väljundisse.
6.
Asünkroonne lahutav loendurAsünkroonne
lahutav loendur on loendur, mis loendab vähenemise suunas ja mille
signaalide ülekandmisel tekib hilistumine, mis suureneb koos
loenduri astmete arvuga. Asünkroonse loenduri kõik astmed ei lülitu
ümber samal ajahetkel.
7.
Ühefaasiline poolperioodalaldi Kasutatakse
ainult üht dioodi, mis on lülitatud tarbijaga järjestikku. Kui
alaldatavas pinges on positiivne poolperiood, siis on diood
pingestatud pärisuunas, tema takistus on väike ja kogu alaldatud
pinge toimib tarbijale. Selle tulemusena on nii tarbijat läbiv vool,
kui ka pinge siinuse poolperioodi kujulised. Alaldatava pinge
negatiivsel poolperioodil saab diood vastusuuna pinge, mil tema
takistus on väga suur (
Mohm ), dioodi vastusuuna takistus ületab
tunduvalt tarbija takistuse ja seetõttu on pinge tarbijal
praktiliselt null. Alaldustegur on Ka = 0,45. pulsatsiooni tegur p =
1,57. UR = U2max = 1,41 * U2.
Kõik kommentaarid