Компьютерная электроника и схемотехника

Введение
Перечень сокращений и условных обозначений
ТЕМА 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ИНФОРМАЦИИ И ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ
- 1.1. Формы представления детерминированных сигналов
- 1.2. Спектральный анализ периодических и непериодических сигналов
  - 1.2.1. Преобразование Фурье для периодических сигналов
  - 1.2.2. Гармонический анализ непериодических сигналов
- 1.3. Практические задания по спектральному анализу для самостоятельной работы
- 1.4. Преобразование непрерывных сигналов в дискретные
  - 1.4.1. Постановка задачи дискретизации
  - 1.4.2. Квантование непрерывных сигналов по уровню
  - 1.4.3. Выбор величины шага квантования
- 1.5. Количественная оценка информации
  - 1.5.1. Свойства энтропии дискретных сообщений
  - 1.5.2. Энтропия сложных сообщений
  - 1.5.3. Свойства энтропии сложных сообщений
- 1.6. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 2. АРИФМЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ
- 2.1. Системы счисления
  - 2.1.1. Преобразование чисел с разными системами счисления
  - 2.1.2. Диапазон представимых чисел
  - 2.1.3. Специальное двоичное кодирование
  - 2.1.4. Коды положительных и отрицательных двоичных чисел
- 2.2. Арифметические операции в двоичной системе счисления
  - 2.2.1. Сложение двоичных чисел
  - 2.2.2. Вычитание двоичных чисел
  - 2.2.3. Команды сдвигов
  - 2.2.4. Умножение двоичных чисел
  - 2.2.5. Деление двоичных чисел
- 2.3. Арифметические операции над числами с плавающей точкой
  - 2.3.1. Сложение-вычитание чисел с плавающей точкой
  - 2.3.2. Умножение чисел с плавающей точкой
  - 2.3.3. Деление чисел с плавающей точкой
- 2.4. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 3. ОСНОВЫ АНАЛИЗА СХЕМ С НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
- 3.1. Вольт-Амперные характеристики линейных элементов
- 3.2. Ввольт-Амперные характеристики диодов
  - 3.2.1. Основные параметры диодов
- 3.3. Вольт-Амперные характеристики специальных диодов
- 3.4. Практические задания по расчету схем с линейными и нелинейными элементами
- 3.5. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 4. БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ
- 4.1. Биполярный транзистор как усилительный элемент
- 4.2. Режимы работы транзистора
- 4.3. Схемы включения транзисторов
  - 4.3.1. Схема с общим эмиттером
  - 4.3.2. Схема с общей базой
  - 4.3.3. Схема с общим коллектором
  - 4.3.4. Сводная таблица параметров
- 4.4. Выбор рабочей точки транзистора
  - 4.4.1. Схема смещения рабочей точки с делителем напряжения
  - 4.4.2. Схема смещения рабочей точки с токозадающим резистором
  - 4.4.3. Схема смещения рабочей точки с отрицательной обратной связью по току
- 4.5. Составные схемы на транзисторах
- 4.6. Практические задания по расчету режимов транзисторных каскадов по постоянному току
- 4.7. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 5. ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ И ОПТО-ЭЛЕКТРОНИКА
- 5.1. Полевые транзисторы с p-n-переходом
- 5.2. Полевые транзисторы с изолированным затвором
- 5.3. Схемы включения полевых транзисторов
- 5.4. Фотоэлектрические приборы
- 5.5. Оптоэлектронные приборы
- 5.6. Оптопары
- 5.7. Приборы с зарядовой связью
- 5.8. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 6. УСИЛИТЕЛИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ
- 6.1. Основные характеристики усилителей
- 6.2. Обратные связи в усилителях
- 6.3. Влияние обратных связей на основные характеристики усилительного устройства
- 6.4. Понятие об устойчивости усилителя
- 6.5. Понятие о классах усилительных устройств
  - 6.5.1. Класс усиления А
  - 6.5.2. Класс усиления В
  - 6.5.3. Класс усиления С
  - 6.5.4. Класс усиления D
- 6.6. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 7. СХЕМОТЕХНИКА УСИЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ НА БИПОЛЯРНЫХ И ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ
- 7.1. Источники тока на биполярных транзисторах
- 7.2. Источники тока на полевых транзисторах
- 7.3. Многокаскадные усилители
  - 7.3.1. Усилители с RC-связями
  - 7.3.2. Усилители постоянного тока – Операционные Усилители
  - 7.3.3. Особенности схемотехники ОУ
- 7.4. Параметры операционных усилителей
  - 7.4.1. Параметры идеального операционного усилителя
- 7.5. Основные схемы включения операционных усилителей
  - 7.5.1. Инвертирующий усилитель
  - 7.5.2. Неинвертирующий усилитель
  - 7.5.3. Аналоговые интегратор и дифференциатор
  - 7.5.4. Преобразователь входного тока в напряжение и входного напряжения в выходной ток
  - 7.5.5. Инвертирующий сумматор
  - 7.5.6. Аналоговый вычитатель
  - 7.5.7. Логарифмирующий и антилогарифмирующий усилители
- 7.6. Компараторы напряжения
- 7.7. Методы коррекции частотной характеристики ОУ
- 7.8. Практическое занятие по расчету схем на ОУ
- 7.9. Практические задания для самостоятельной работы
- 7.10. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 8. ОСНОВЫ ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМОТЕХНИКИ ЭВМ
- 8.1. Электронный ключ на биполярном транзисторе
  - 8.1.1. Методы повышения быстродействия ключевых схем
- 8.2. Общие сведения о технологии изготовления интегральных микросхем
  - 8.2.1. Материалы для изготовления полупроводниковых ИС
  - 8.2.2. Основные технологические операции изготовления полупроводниковых ИС
  - 8.2.3. Технологии типовых интегральных структур
- 8.3. Алгебра логики при анализе и синтезе логических схем
- 8.4. Функционально полная система логических элементов
- 8.5. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 9. СХЕМОТЕХНИКА БАЗОВЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
- 9.1. Базовый логический элемент ТТЛ
- 9.2. Статические параметры базового элемента ТТЛ
- 9.3. Динамические параметры базового элемента ТТЛ
- 9.4. Особенности схемотехники элементов ТТЛ
- 9.5. Повышение быстродействия элементов ТТЛ
- 9.6. Базовые логические элементы n-МОП И КМОП
- 9.7. Базовый логический элемент ЭСЛ
- 9.8. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 10. СХЕМОТЕХНИКА ЛОГИЧЕСКИХ КОМБИНАЦИОННЫХ СХЕМ
- 10.1. Логические комбинационные схемы
- 10.2. Сумматоры
- 10.3. Состязания (гонки) в логических схемах
- 10.4. Преобразователи кодов
- 10.5. Дешифраторы
- 10.6. Мультиплексоры и демультиплексоры
- 10.7. Практическое занятие по синтезу ЛКС
- 10.8. Задания для самостоятельной работы
- 10.9. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 11. СХЕМОТЕХНИКА ЦИФРОВЫХ СХЕМ С ПАМЯТЬЮ
- 11.1. Триггеры
- 11.2. Двоичные счетчики и счетчики на их основе
- 11.3. Параллельные и последовательные регистры
- 11.4. Кольцевые счетчики
- 11.5. Универсальные счетчики
- 11.6. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 12. ФОРМИРОВАТЕЛИ И ГЕНЕРАТОРЫ ИМПУЛЬСОВ
- 12.1. Триггер Шмитта
- 12.2. Формирователи импульсов от механических контактов
- 12.3. Формирователи импульсов по фронту входного сигнала
- 12.4. Генераторы электрических колебаний
  - 12.4.1. Условие самовозбуждения автогенератора
- 12.5. Генераторы гармонических колебаний
- 12.6. Кварцевые генераторы
- 12.7. Генераторы прямоугольных импульсов (мультивибраторы)
- 12.8. Ждущие мультивибраторы (одновибраторы)
- 12.9. Интегральный таймер и его применение
  - 12.9.1. Ждущий мультивибратор на таймере
  - 12.9.2. Мультивибраторы на таймерах
- 12.10. Аппаратная реализация псевдослучайных последовательностей
  - 12.10.1. Свойства псевдослучайных последовательностей максимальной длины
- 12.11. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 13. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ЭВМ
- 13.1. Структурные схемы ИВЭП
- 13.2. Выпрямители
- 13.3. Расчет ИВЭП со стабилизатором
- 13.4. Расчет трансформатора
- 13.5. Тиристоры
- 13.6. Источники бесперебойного питания
  - 13.6.1. Резервный (off-line) ИБП
  - 13.6.2. Интерактивный (line interactive) ИБП
  - 13.6.3. ИБП непрерывного действия (on-line)
  - 13.6.4. Основные параметры ИБП
- 13.7. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 14. ЦИФРО-АНАЛОГОВЫЕ И АНАЛОГО-ЦИФРОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
- 14.1. Цифро-Аналоговые Преобразователи
  - 14.1.1. ЦАП с делением напряжения
  - 14.1.2. ЦАП с делением напряжения и матрицей R-2R
  - 14.1.3. ЦАП с суммированием токов
  - 14.1.4. ЦАП на переключателях токов
  - 14.1.5. ЦАП с Широтно-Импульсной Модуляцией
  - 14.1.6. Параметры ЦАП
  - 14.1.7. Статические параметры ЦАП
  - 14.1.8. Динамические параметры ЦАП
- 14.2. Аналого-Цифровые Преобразователи
  - 14.2.1. АЦП последовательного типа развертывающего уравновешивания
  - 14.2.2. АЦП последовательного типа следящего уравновешивания
  - 14.2.3. АЦП последовательного типа поразрядного уравновешивания
  - 14.2.4. АЦП параллельного типа непосредственного считывания
  - 14.2.5. АЦП последовательно-параллельного типа
  - 14.2.6. Преобразования аналогового сигнала во временной интервал
  - 14.2.7. АЦП с двухтактным интегрированием
  - 14.2.8. Параметры АЦП
- 14.3. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 15. ГЕНЕРАЦИЯ СЛУЧАЙНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
- 15.1. Выбор и обоснование физических датчиков шума
- 15.2. Базовая модель генератора случайных последовательностей
- 15.3. Выравнивание вероятностей генерируемых случайных последовательностей
- 15.4. Практическая реализация генераторов случайных последовательностей
- 15.5. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 16. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
- 16.1. Классификация и основные параметры запоминающих устройств
- 16.2. Особенности схемотехники ОЗУ
- 16.3. Особенности схемотехники ПЗУ
- 16.4. Расширение информационной емкости запоминающих устройств
- 16.5. Практические задания для самостоятельной работы
- 16.6. Вопросы для самопроверки
ТЕМА 17. ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ (ПЛИС)
- 17.1. Программируемые логические матрицы (ПЛМ)
- 17.2. Программируемые матрицы с памятью
- 17.3. Вопросы для самопроверки
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
- Методические указания к лабораторным работам
- Лабораторная работа 1. Измерение Вольт-Амперных характеристик диодов
- Лабораторная работа 2. Измерение Вольт-Амперных характеристик биполярных и полевых транзисторов
- Лабораторная работа 3. Исследование схем включения биполярных транзисторов
- Лабораторная работа 4. Исследование базовых логических ТТЛ-элементов
- Лабораторная работа 5. Исследование базовых логических КМОП и ЭСЛ-элементов
- Лабораторная работа 6. Синтез логических комбинационных схем. Исследование схем на мультиплексорах
- Лабораторная работа 7. Исследование триггерных схем
- Лабораторная работа 8. Двоичные счетчики и счетчики с произвольным коэффициентом деления
- Лабораторная работа 9. Исследование последовательных регистров и кольцевых регистров
- Лабораторная работа 10. Исследование генераторов ПСП
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА ПО ДИСЦИПЛИНЕ
- Основная литература
- Дополнительная литература

Оглавление