Читать онлайн «Основы цифровой электроники: Метод. указания для сомостоятельного изучения дисциплины '' Электротехника и основы электроники '' для студентов всех специальностей»

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Санкт-Петербургская государственная академия холода и пищевых технологий Кафедра электротехники ОСНОВЫ ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ Методические указания для самостоятельного изучения дисциплины ''Электротехника и основы электроники'' для студентов всех специальностей Санкт-Петербург 1999 УДК 621. 3 Евстигнеев А. Н. , Кузьмина Т. Г. , Новотельнова А. В. Основы цифровой электроники: Метод. указания для сомостоятельного изучения дисциплины '' Электротехника и основы электроники '' для студентов всех спец. - СПб. : СПбГАХПТ , 1999. - 41 с. Содержит основные сведения о современной элементарной базе циф- ровых электронных схем. Ил. – 25 , табл . – 7 , библиогр. – 10 назв. Рецензент Канд. техн. наук, доцент А. И. Васильев Одобрены к изданию советом факультета техники пищевых производств © Санкт-Петербургская государственная академия холода и пищевых технологий, 1999 2  ВВЕДЕНИЕ Любая электронная схема от простейшего выпрямителя до сложней- шей ЭВМ предназначена для обработки электрического сигнала: усиление (масштабирование), выпрямление, сглаживание (изменение формы, запоми- нание, суммирование и пр. ). По способу представления обрабатываемого сигнала электронные устройства принято подразделять на аналоговые и цифровые. В аналоговых устройствах используются переменные, изменяющие свое значение в определенном диапазоне значений между верхним и ниж- ним пределами. Это естественно, когда обрабатываемые сигналы являются непрерывными по своей природе или представляют собой непрерывно из- меняющиеся напряжения, поступающие от измерительных приборов (на- пример, от устройств для измерения температуры, дав- ления, влажности). Пример аналогового сигнала U (t) приведен на рис. 1, а. Однако входной сигнал по своей природе может быть и дискретным, например, импульсы в детекторе частиц или ''биты'' информации, посту- пающие от ключа, клавиатуры или ЭВМ. В подобных случаях удобно ис- пользовать цифровую электронику, т. е. схемы, которые имеют дело с ин- формацией, представленной в виде ''единиц'' и ''нулей''. Цифровые перемен- ные имеют только два уровня (рис. 1, б). Эти уровни напряжения называют верхним и нижним, или обозначают терминами ''истина'' и ''ложь'', которые связаны с булевой логикой, или ''включено'' и ''выключено'', которые отра- жают состояние релейной системы, а чаще ''нулем'' и ''единицей''. Благодаря высокой эффективности цифровые методы широко исполь- зуются для передачи, отбора и запоминания информации, даже в тех случа- ях, когда входные и выходные данные имеют непрерывную или аналоговую форму. В этом случае информацию необходимо преобразовывать при по- мощи цифро-аналоговых (ЦАП) и аналогово-цифровых преобразователей (АЦП).