Самойленко_ЭМПССУ

6

. .

2001

.. : . : , 2001. 190 .

, , . . , . . - - ;

- - ;

- - ;

- ;

- ;

- - ;

- ;

- ;

- - ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- ;

- - ;

- ;

-

..61. .81.1. , -n .81.2. , .141.3. .181.4. , .201.5. .231.6. .271.7. .301.8. . .311.9. .401.10. .451.11. 482. 512.1. .512.2. .522.3. .542.4. .572.5. 612.6. .652.7. 672.8. .682.9. . ..702.10. .712.11. .743. .753.1. , .753.2. , .763.3. . .794. 814.1. .814.2. .824.3. .884.4. . .914.5. . ..944.6. -.984.7. -. .1024.8. . 1054.9. -1094.10. .1115. 115 5.1. - . .1155.2. 1195.3. "-".1215.4. Data chief 7 midi. SAU 8800.1275.5. .1305.6. .1355.7. 1375.8. .1395.9. .1465.10. Data chief - 7.1486. 1516.1. 1516.2. 1566.3. 1597. 1727.1 . .1727.2. .1767.3. .1797.4. .187189 190

, 24.05 , , . , ( -78/95). , , , , . , 24.05 . , , , . , , . . - ; , .. , . , , - . . , , . . , . , . 5 . , , . , . , Electronics Workbench. , , . .. .. , . 24.05 " " "_____"_________2001 ., ___.:

1. 1.1. , -n , .. , , . , (, .) , (, ). "" , ( .) , , . , , (, Si). , (, .) (), . , tmax Si1500C. (Ge). tmax Ge80-850C. ( .) . . . 4 . , . .. 1.1.

SiSiSiSiSi

. ( ) , . (. .1.1). , , . . . - , . . , . , , , . . . , . . . , , ., , , . , (. .1.2).. 1.2. SiSiSb

SiSi

, , , . , . , . 0,001% 104 . , . , , n- ( . negatives ).. 1.3. Ge

GeGe In

GeSiSiSiSiSiIn

, , . , (. . 1.3). , . . , , . , , - ( . positivus ).P-n . -n- (. . 1.4). . 1.4 "" -, - n-. n-- p-n ++++++++++++++++++

))

; -

. 1.4. -n

() n- -. "" - n-. n- p-. , , . , , - . n-, . , - n-, n- -. , (0,6 0,8) , Ep-n, p-n. n- -n Ep-n , n-. "" - -n (. . 1.4,, "+" "-" ). p-n , . -n. -n- , , - , -n- . U -n , p-n. >p-n, - -n . n- . , , .. . , p-n- . . U, -n (0,60,8).

E++++++++++++I

+

n p-n p

U . 1.5. -n

-n. -n- , n-, -, n- - , , U -n- , -n. -n- , . -n- . , . . - n-. , . , -n , .

E++++++++++++I

p-nn p

- +U

. 1.6. -n

1.2. , , -n, . -n. .1.7. - , n- .

- ;, - .

. 1.7.

- (), , . U . (0,60,8) - - , . , I U. I max, , , : =IU. .. 1.8. -2

-4

-6

-8

150I, 40

30

20

10

IU, 0,2U, 0,4100I max U max

U max p-n-, , . , . 1.8 , , . . ( ). , , ( . 1.8). , , U U max. , , I>1 . , , . , , . , , . (1020) . . , ( ) . . . I max . U max . U.max (. 1.9). U>Uo max. 1.9.

. , 202, , : ; 2 - ; 02 ; U.max I.max. 1N2047, , : 1 - - p-n ; N -; 2047 . . .

. 1.10. ( ). , . U (. 1.10), . I.max. , , , , . , : , , .. .

1.3. , p-n-, . , . 1.11. (.1.11,) -, n-. , "-n-". . . . (. 1.11,) . "n-p-n". , , , , p-n. . 1.11.

pppnnn)) - p-n-p; - n-p-n.

n-p-n (. 1.12). Ek, . p-n , , . p-n , . Ek, Ek. U, . "+" U (-), "-" U (n-), . U >(0,60,8) . , .. . , Ek , "+" Ek Ik. Ek , I. , , I "+" U. , . , , .

. 1.12.

, :

. . :

, - , , , . (=0,950,999), .

: . . , I1>>1>>1 ( ) ()

>>11>1 ( ) ()

1>>1>1 ( ) ( )

, . . - , . 1.14: , , I=const; , , Uk=const; , , Uk=const. - : Ik max, ; U max, , ; P max . , h21 . , . : ; . . - , h21 . ( 50) .

I=0I1I2I3I4I5IUIU=constU=constU

. 1.14. -

. . , ( ).

1.5. , . . 1.15 , R . , , , , . , , R. , , R :

, U ; UR .IUU=U+I+R. 1.15. URI

:

. .1. U=U=0. I=0 I=kiI=0. , . UR=0, . " ".2. U=U>0 ( 0,81,0). I>0 Ik=kiI>0. , .. . I , . Ik=Ek/R. UR=k, Uk=0. " ". "/" . . , , 0U1U1I

U+-. 1.22I+

, ( ).. 1.23

I-

2. (). , p-n . , (. 1.24).

1IIUU=023U+

. 1.24

, , . . .

3. ().. 1.25

. , .

4. ( ). . . : p-n () , . , , , . . U=23, I=520. , .., .U+ . 1.26

"" LED, "light emitted diode". : ; , . ( ). , , .

5. , . , , , . , , (. 1.27).

. 1.27

. , , , , , ., 220/ 380 (. 1.28).

U U (, .) (, .). 1.28

, , . . . 1.29. . ( ) . ( , ). , , . ().

,

. 1.29

, , , . .

. .

, : , , , . , .

bcdefg57=35 57 . 1.307

: ; ; ; . . , . , . , . 150200 , . , , .

(. 1.32). , , .+ (, )

+-. 1.31U

.

(256 .)(256.)U +-. 1.32

, , (.1.33). , , . , . , . , , , , . . 1.33

. . , , . . , , , . , , , .

1.9. . . , . . : ; , ; . , . , (510)%. , (15)%. , . I U P=UI=I2R, , .. . , (""). . , 0,125 2 . 0,125 0,25 . , , , .. . . 1.34. , , , . , 4- 5- , .

) 7, 2,7 0,125 , ;) 2,7 2%, ;) 10 .

. 1.34

, . , , , (. 1.34), . ., , . , .. . , , .. , , . , , (. 1.35).

) 7, 0,1 ;) 0,1 , ;) 4,7 16; () 4,7 .. 1.35

, . . , . (10-12) (10-6). , , . . , , . , , .. . , . (, ), , , , , . , . , , , . . , , . 1 . , , .. . , "+" (. 1.33,) , . , , , , . , . " ". , . . . 1.36.

) ; ) .

. 1.36

U U=0. U (. . 1.36,) , R. , .. U , U. , U . U 0,6 U, : R. . , R=100000 =100, =100=10010-6, : 10510010-6=10. . , , .

1.10. , . . , . , , .1. . , .. , . . ( ) (Pt) , , . . . 1.37. , 600, , 0,4%/. , t=0 R0=100 , t=100 R=40 Rt=R0+R=100+40=140 .

. 1.37

- ( ), . , , , . . . .. 1.38UURtR1R2R3 ++

.

RRo20CtC. 1.39 .

7-10%/. . tmax=120-180C ( 380 ). . - ( 20%). , . - .Rt103-104tt . 1.40 10

. t , . . . . . U=f(tC) 2/tmax= 150200C.

2. . , . : . :

, - , l - , S - l S. l l S. R .

. 1.41

, , . , :

,

- ;

- ;- (=1,82,5 ).

. . , 4 . 4 , , .

R1R4P. 1.42R1R3R2R4UU

. . =(30200). . , .

3. . , . U, , . . . . 1.43, , L I .

) - ;) ;) .. 1.43

, , . . U, .

1.11. , , . , . () . () t max . , .. . . :

, Q , , ; ;F ;t ;t . KF " ". R-=1/F. :

,

.

: R /; ; t . R-, t . R- 1 ( /). , , .. t. , R- . (), () .. , , , . R-, t t max:

. : ( R-); ( R-); ( R-). . 1.44. R- :

. , , R-, .. . , , R-. . . . . , , (.. t) t. t max.

. 1.44

.

t1k, .. . , , , .

, k. , . .

2.3.

() , . . (). , , , . , ( ). , . , , 10000 . . "" . , .. . . , , . ( ), . , . 2.7, 2.8.

) ; ), ) , . 2.7

. , . , . . . 2.8, , .

,

. 2.8

. 2.8. , . 15 . . "". : " ", " ", " ". . . . 2.8 "" , . 15 (U1) 15 (U2). , .Kuff1Ku=1. 2.9-

:k=104106 ;U=15;U - , , , .. U=0 U=0; "" U=0, U=210.U=1012 ;R= ;R= ;f1 , k=1 (. 2.9). .

2.4. : , , . , . , . 2.8 :

. , . , , . U max, U . , . 2.8. , . , (!) , , , . , , , , , , . , , , . , : , , .

1. (. 2.10)

. 2.10R1I1IUUoRocUI

R- (). : k=, R=; R=0. . "" 1 :I1+I+I=0, I=0, . R=. : I1+I=0 I1= -I k = , Uo, U, . U00. "" :

, : .

: :

"-" , . , ., , U=+1 , R=100 , R1=20 , U=-(100/20)1=-5 . , . , k, . , 2.2. (R1 R) .

2. .. 2.11UI1IUUoRocIR1

: k = , R = , R = , "" : I1+I+I=0, I=0, . R= . : I1+I=0, I1=-I: I1=Ioc=I. I, R1, :

: , . "" U U. , . k=, Uo=0. Ua=U. :

; ;

. :

. , R R1. , , ( ). , U.

, 1. (. 2.12), . , 1 ( "" ). - R=0 ( , ), R1, kU=1. R1 .UU. 2.12

3. . , . , . R=R2 R1=R3, , :

. 2.13U1UU2R1R3R2Roc++--

- . .

2.5. , ,

, . .I3U3U2. 2.14+a+UR1R3R2RocUoI1IocU1I2+ +

1. . , . , . "" , :

.

, :

; ;

; . , :

.:

. , , : R/R1, R/R2 .. R1=R2=R3=R, "" :

.

2. . . , :

. IURUIRUoI. 2.15

"": ,Uo=0.

; .

:

; . :

, . U ( ) , U ( ). RC=T . :+U-Utt. 2.16

. "", , , U U.

3. .

. , . , , Uo=0, : RUoIIUUCIc. 2.17

; . =RC . , (, , ). . - (--), :

. : , k; , k; , k. . . 2.18.

-

. 2.18

DA1 k=R2/R1, R2. DA2 . =R3C1 R3, k R5. DA3 . =2R4 R4, k R6. U(t) DA4.

2.6.

, .. . , , - (), , (. 2.19). () , . 2.19.- Kff ff2f1K ff K. 2.19

. 2.20. : .

f=0 f=f UU, .. . , f, U , f.UURC. 2.20

R C , .

2.7.

. - , . . 2.21 , U=Un, n>1. . 2.22. . U U1 U2. ( U ) , . R1 k=R/R1. . U>U1, VD1 , R2, R1. R1 R2 ( . 2.22 R1||R2), R/ R1||R2. . 2.22UVD1, VD2 . .VD1 - . VD2 VD1, VD2 . .UU1U2 0 .R5VD2Roc. 2.21+aU2U1VD1UUR1R4-+-+- R3R2VD2+-

U>U2, VD2, . . , "-" , .

2.8.

. . . , . : . . 2.23 2.24. U U. . . , U U U- max U+ max. . 2.23 .

. 2.23u=103105+R1UUUR2+

. 2.24|U|

U1 U

UU1UR2++. 2.25R1

, .R1

: U=U. (). UU, , . . 2.26.

R2 R1. .. 2.26UUUR1R2++

UU.UU

U. 2.27

- (U0), , . U=0 ( ), , . 2.27, , .

U U. . R1 , U . R2 , U . . .

2.9. .

, , . . 2.28.

. 2.29LCRC sin

(. 2.30). :. 2.30UUU ()

()

1. .

2. ; U=0, . 3. , (L, C).

k>>1, . k=1, .

2.10.

(). , , , . +tUUUIVD>1.

, - . - R. , R. , . ( ) . , . . .. .

, . , , , , . R R2 R1.t. 2.34UoRR1R2C-(+)+(-)-(+)UU(-)U(+)+U-U.

. 2.35

, (. 2.34).

-U1VT2VT1R2R1R2R112U2. 2.36

1 2, R1, R2. . . . . 1 2.U1U2t. 2.37t

VT1 . 1 VT2 VT2 . 1 . 1 . VT2 . 2 VT1. VT1 . :

.

R1= R2, C1=C2 .

2.11.

:

, f f., , . : ; ; , .LCR. 2.38

. . . . . :

.

3. 3.1. , . . () () . , , , . . , . , . 3085 %. :1. , . 3.1.) (, , ).) .) .) .

Uc50 . 3.1

, . , . . . 3.2.

Ucf1=5011UU22UUf2

. 3.2

(1), (1) (). , f2 , (50 ) . . f2>>f1, , .

3.2. ,

. . , . 3.3. , . . , , 1 .

:~UTVDRU2UUt. 3.3I

; . , . 3.4. . 3.5. ~U+TVD1~URVD2VD4VD3~U2IdIUIVD1VD3VD2VD4VD1VD3. 3.6. 3.4. 3.5t

: VD1 VD3, VD2 VD4. , . . (. 3.6). 1 , . 3.7. :1, 2 , 3 4, 5, 6 . , . , 1,2 VD1, , VD5, .. b . 2,3 , VD1, VD6, .. () , .

~U~U~U~Ua~Ub~UcVD1VD2VD3VD4VD5VD6U, R2-63-41-5UUbUc1-51-62-43-5UUt. 3.7 t132I

. . , , , . .. , (, L).

. 3.8 +RiiUU .

. , , () U . . , , .

3.3. .

. . :

.. 3.9IRVDRUUIIR

(. 3,): VD; R. R U.

U , U, U=const.

. , , . , . , .. , . , : ; ; .. (, , ) , , , . . , .

4. 4.1. . tUUmt. 4.1 t

, . , . . : t, t, , f=1/. Um, . : 1. - , , .2. , , .. , .3. . . , ( , , ). , : 1- ; 0 . : (); (); ; ; .

4.2.

:1. (/, /).2. , , (/ ..). , , . . , : 1 - ; 0 - . : "", "", "".

1. "" ( ).

: , : , . ( ), . "" ( , , ):

000

100

010

111

2. "" ( ).

, , , . : .

000

101

011

111

3. "" ( , ).

: , , . :

01

10

/ / . , , ( ). :

- .

- . , :

,

.:

. (). :

. : ( );b ( ); ( / );d ( / ); ( / );f (/); . : (=1) . :

,

. , =b=1. . , .

. () , . "" . 4.2. URUVTR. 4.2 ""+U

:

0: U0;

1: UU.

U=0 ( = 0) U , .. U U (=1). U >>0 (=1) R , U R. U=0 (=0). , . :

. 4.3//&1&11- - -

"/", "/" . . . , . 4.3, . , , , .. SN74, 60- . . 155 555, 531, 1533 .. SN74 :U = +5 ; U"0" 0,4 ; U"1" 2,4 ( 5 ); "1" "0" 1525 . - (, . TTL), .. . . 4.4.

. 4.4

. 4.4. :SN ; 74 ; L ; S ( ); 00 ; N . 00 , /, . 155 1553. . . , . 4.5.

ab. 4.4cdef&1a+bP 1

4.3.

, . , , , . . , .

1. RS . . , . .S (set).R (reset).Q .

.

. 4.5RS t S RQ

Q

RSTtSRQ

QttQ

Q

RSDD1DD212

. :CtttDQ. 4.6.. Q

Q

DCTD

1. Q=0; .

2. Q=1; .

S Q=1; .

R : Q=0; . , , /. . 4.5 /.

2. D (D delay ). - , . (0 1) .

3. . .ttQTTT=2TQ

Q

T

. 4.7

. .

, .. , D .. 4.8Q

Q

DCT

D

4. JK , RS, T, D . . , .

4.4. .

. . , .. , . . 4.9 , . , , , "1" "0" ( ). , .DD3DCTDD3RDD2. TTDD1DCTQ1Q2Q4Q8. 4.9 RRR

. , . R. Q1, Q2, Q4, Q8 . . (. . 4.10, ) , ( Q1). "" . Q1 . Q1, Q2 , . ..

tt12345678910111213141516Q1Q2Q4Q8ttt. 4.10

. . 16 , .

Q8Q4Q2Q1

00000

10001

20010

30011

40100

50101

60110

70111

81000

91001

101010

111011

121100

131101

141110

151111

160000

, 16 .

, . : , n . n=4 k=16. . :

, (10) , : 1 0., N=4 , :

. : 0100. , 4- . , 1 0, ., , . , .2 1248R. 4.11 ,

. . 4.11. . 4 4 . , , , , . , . ( ) . , -, .. , , , .

, f, . . 4.10, , 2 , . .. 2 , . , : . , - , .. , , , , .

4.5. .

, .

1. . D . .DD1DD2DD3 DTCDCTDCT. 4.12

. . 3 . .

2. ( ). .DCDCDCDD2DD3..TTTDD1. 4.13

- , (. ).

. . .0001020304050607

DC124 . 4.14

1. , .. . , .. . 4.14 .

2. .

186

a ) . , . , .. . .(.)FDMUXD0D1D2D3D4D5D6D7124. 4.16MUXD0D1D2D3D4D5D6D7124F. 4.15. .(.).

. , . . 4.15 . 4.16 8 .

3. . . , . . . 4.17. , "=1" " ". , . 4.17.1- 2- =1&S-P-

=1baP. 4.17 " "

. 4.17 , 0 1. . 4.17 :

S

0000

1001

0101

1110

P, S 2- , . n n , . 4.17. . , , , , .

4.6. ,

( , , , ..) . . , , , . . , , . , , ( ) , . - , (). Intel 70- 20- . 70-, 80- 8080, 8086, 8088 . , , 8080 Intel, . , 5000 . . () . , , /. (). , , (, ) (). . 4.18., , , () ()() 8- 16- 32- . : 4- 8- . 4.18 16-. .

. 4.18 : , . . - . , , . . , . . . . () , 3 (). . . , . 8 16 . , . , . , . : RD - ; WR (RD, WR ). , , . RD . ( ). . , .. . .. , . , , . , . , . (), ., 8- 8080 2,5 , 600 , 4 . 8088 8 , , (16 ) . 70- . , . 32-, 64- , 1000 , , . , , , , . , . . , , .

4.7. . . . . . (. RAM), , ( ) : -; . . , , . . . , , . , , . , . , , ( ). , , . , , . , . (, . ROM), (), . : -; . - (. PROM) , . , .. . - ( ) ( , ), () . . , , , . . , . (. EPROM, EEPROM) . , . , , . - , . , , , . ( EEPROM) , , , . EPROM. (EEPROM) . , , .. () . , 100% . () , , .. . - () , . , , . . , , () . , , . , .

. , , , , : .

123

. 4.19

( . 4.19 1 , 2, 3) . , . . , . . .

4.8. .

. 4.20. (1, 2 ..) , . , , .. . , ( ).

( . .)12 12 . 4.20 ( )

, , (1, 2 ..), . , ( ). , . , , . . . , . 4.21.

- n-

. 4.21

, , , , 0 10 , - (). , . , 10 12 . , , 0 10 , 12- , , 0 4095 . "" , (). . . . "ADC" analog-digital converter. ( ) , "0" "1". (.4.22). "S" , U=5, .. "1". "S" , U=0, .. "0". , , , .. , .

. 4.22

(. . 1.15). , .. . 4.23 , .

. 4.23

"1", , , , . "0", . . , , , . , . R1 . () , .. . , (. . 1.27). , , . - (). "DAC" digital analog converter. . , 12- , 0 .. 212 = 0 .. 4096, 0 10 , "" 10/40962,5 .

4.9.

, , , , , .. , . , , .. , , ., , . (7, 8 ) , . . , , . : RS-232: "0" - +5+15 , "1" -5-15, ; 3 17, 17 ; CL ("current loop" ): "0" 0, "1" 20 ; ; 4; 1000 . RS-232 RS-422, - . , . , "" (. "baud"). 1 . , . , : CL , RS-422 . 110 9600 .

4.10.

. : ; - . - , , . . : -, , - ; -, , , -, , . . 4.24. : U, f, R, t .. () , , U, .. . . , , . , . 4.24 - . , , .

. 4.24

. 4.25, . .

. 4.25

, "n", "k" . . . fx, fx=kn/60, 60 , : fx , n 1/.- - () f0, (), , . f0, . , (. 4.26). , fx . N, . .

txttt N

. 4.26

, . , fx . n, fx 1/t . ( N) :

. =1 , k=60, N=n, . , , n, 1/. k , :

., =1 , k=60 N=100 1/, =1%. k. (, ..). , . 4.25 (. 1.28), . (. 2.26). 2.8. "". . 1.8. , , . , . 4.25 , , .

5. 5.1. - . - (). , . , . 5.1.

0. . 0. . . - 0. . .

. 5.1

(). , . , 60- 20 . , . :1. : ;1. : , ;1. : ;1. : (, ..) , ., , (- ). - . , . , , . , , . . . - , . , , ( , ..) . , , , , . . - , . , . , . - (), . :1. ;1. ;1. ;1. ;1. . . - () , 1 ( ) ..- 6. , . , , .. , . , , . , , , . (), . :1. ();1. ;1. , () ;1. () ( );1. .. , , . . , , " " () . (). . , . , , . . , . , .

5.2.

, . ( ), , , -. . (. 5.2).

tC11 , , .1i, ii

. 5.2

, , , . . . , , .

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . tC,0. 10. i0. 10. i0. 1. 1. , K

. 5.3

(. 5.3) , (.. "" ) . , . , , , , . . . 5.3 . , , , .

5.3. "-"

"-" 70- 80- . . (). :1. 350 , , ; 1. ; , ;1. - ; 1. ("") , . :1. - ( ) ;1. ();1. ( ) ;1. ;1. ;1. ; "-" , . :1. : ; , ;1. : ; , , ;1. : , , ;1. : , , . . , , : 050 ; 01 ; 05 .. 050 , .. . .

"-" . 5.4

. 5.4 , - . . . ( ) , . 05 , 0600 1. , . 050 1 1100. , 1 . 118 , 1. , 050 . 18. , , 1. . , ( 40 ) ( . 5.4 ), . , 050 1100, . , 1. , ( . 5.4), . 1100 , .. . (20) , 1. 1100 . , . , . ( ) , . . 1100 . 050 , . - - . , . , . . , 050 . . , (, ..) . , ( " ") , . , , 624672 , 050 , 02,50 /2. , "/2" . 25 , : 1,25 /2. "-" . :1. ;1. . . 5.5. . R1, VD1, VD2 , 50. 1 R1 . R3, R2 , . R14, R16 , , 100. R7, R4 , . DA1 , R5, R8, R11, R12. 1 - 2 . 3 - 4 . "", .. . , "" .. . 1 1:1 R7, R4 , , . , , 2. , 100 , 2:1, 2:2. . DA1 ( ), DA2. , DA1 . , , DA2 +10 . R23, R25 12. , , R25. 12 , DA3 +5 . DA3 +10 -10 . VT1, 4. 4 ( , . / /). ( ) , DA1 . DA2. -10 . R24 VD9 12 , .. R24

Documents

Самойленко_ЭМПССУ