Дисципліна
"КОМП’ЮТЕРНА ЕЛЕКТРОНІКА ТА СХЕМОТЕХНІКА"
Частина 1
“Комп'ютерна електроніка”
Вступ
Предмет, зміст та особливості вивчення дисципліни. Порядок вивчення дисципліни, зв'язок з іншими дисциплінами Рекомендована література та методичні вказівки з самостійної роботи. Основні етапи розвитку елементної бази комп'ютерів та комп'ютерних систем.
Тема 1. Фізичні носії та форми представлення інформації в ЕОМ.
Фізичні носії інформації. Форми представлення інформації в ЕОМ. Основні характеристики змінних електричних сигналів, імпульсів та імпульсних послідовностей. Аналогові, імпульсні, цифрові сигнали та їх характеристики. Основні параметри цих сигналів та їх вимірювання.
Тема 2. Проходження сигналів через лінійні ланцюги
Лінійні ланцюги та їх характеристики (частотні та часові). Проходження сигналів через лінійні ланцюги (інтегруючі та диференцюючі RC-ланцюги, електромагнітні лінії затримки). Дільники напруги (в тому числі частотно-компенсовані).
Тема 3. Напівпровідникові прилади
Діоди (випрямляючі, високочастотні, імпульсні). Стабілітрони, діоди Шотткі, варікапи та їх особливості. Біполярні та уніполярні транзистори різних типів. Основні схеми включення транзисторів. Тиристори. Оптоелектронні прилади (світлодіоди, фотодіоди, фототранзистори, фототиристори, фоторезистори, оптрони). Елементи індикації: влаштування, принцип дії, характеристики, параметри, області застосування.
Тема 4. Базові каскади аналогових пристроїв
Підсилюючі каскади на біполярних та уніполярних транзисторах. Введеня від'ємного зворотнього зв'язку (ВЗЗ). Температурна стабілізація режиму роботи. Джерела струму та струмові дзеркала. Повторювачі напруги і струму. Диференційні каскади. Вихідні каскади.
Тема 5. Підсилювачі електричних сигналів
Призначення, характеристики, параметри, класифікація електронних підсилювачів. Режими роботи підсилювачів та способи їх здійснення.. Міжкаскадні зв'язки у підсилювачах. Зворотні зв'язки в підсилювачах. Вплив різних видів зворотних зв'язків на якісні показники і характеристики. Підсилювачі потужності.
Тема 6. Операційні підсилювачі (ОП) та схеми на їх основі
Призначення та класифікація. Структура, особливості схемної реалізації та функціонування. Основні характеристики і параметри. Приклади аналогових пристроїв на ОП: інвертуючий та неінвертуючий суматор, інтегратор, диференціатор, інші схеми с ОП (активні фільтри, вимірюючі та ізолюючі підсилювачі, перетворювачі струм-напруга, генератори сигналів синусоїдальної, трикутної, прямокутної та спеціальної форми, і т.д.).
Тема 9. Джерела живлення
Випрямлювачі та фільтри. Джерела опорної напруги і постійного струму. Параметричні, компенсаційні та імпульсні стабілізатори напруги. Захист (від перенапруги та перевантаження по струму). Призначення. Принципи побудови і особливості схемної реалізації. Джерела безперебійного живлення.
Тема 10. Елементи оптоелектроніки
Оптоелектронні схеми приймальних та передавальних модулів світловолоконних ліній передачі інформації. Елементи індикації.
Тема 11. Завади та завадостійкість
Завади в ланцюгах живлення, електромагнітні завади, способи зменшення завад при реалізації електронної апаратури.
Комп'ютерна схемотехніка
Вступ
Предмет, зміст та особливості вивчення дисципліни. Порядок вивчення дисципліни, зв'язок з іншими дисциплінами Рекомендована література та методичні вказівки з самостійної роботи. Основні етапи розвитку елементної бази комп'ютерів та комп'ютерних систем.
Тема 1. Цифрові логічні елементи (ЛЕ)
Призначення. Основні поняття про логічні функції. Базові логічні елементи: виконуюча функція, умовне графічне зображення (УГЗ), таблиця істиності. Позитивна і негативна логіка. Побудова простих комбінаційних схем на ЛЕ. Основні технічні характеристики і параметри ЛЕ. Структура і базові каскади ЛЕ. Особливості схемотехнічної реалізації ЛЕ типу ТТЛ, ТТЛШ, ЕЗЛ, КМОН, ІІЛ та їх основні параметри. Порівняння ЛЕ різних типів і нові технології (типу БіКМОН). Особливості практичного застосування .
Тема 10. Мікропроцесори
Визначення і класифікація. Еволюція мікропроцесорів (МП). Ідеальний МП: узагальнена структурна схема, організація вводу і виводу даних, звернення до пам’яті (адресація), обробка даних. Мікропроцесор 8085: особливості внутрішньої організації і функціонування. Однокристальні мікроЕОМ і мікроконтролери.
Тема 11. Перетворювачі
Призначення і класифікація. Основні принципи побудови ЦАП і АЦП. Особливості схемотехнічної реалізації. Точносні показники.
Тема 12. Автоматизація проектування цифрових і цифро-аналогових пристроїв
Заключення
Загальний огляд вивченого матеріалу Тенденції подальшого розвитку елементної бази засобів обчислювальної техніки та комп'ютерних систем. Нові досягненя.
Перелік напрямків практичних занять
2.2.1. Логічні елементи та найпростіші комбінаційні схеми.
2.2.2. Тригери, регістри, лічильники та схеми на їх основі.
2.2.3. Функціональні вузли комбінаційного типу.
2.2.4. Особливості практичної реалізації цифрових пристроїв.
2.2.5. Допоміжні елементи і схеми: генератори, формувачі, схеми затрим-
ки та інші.
2.2.6. Автоматизація розробки схем цифрових та цифро- аналогових
пристроїв.
Перелік напрямків лабораторних робіт
2.3.1. Логічні елементи та найпростіші комбінаційні схеми
2.3.2. Тригери, регістри, лічильники та схеми на їх основі.
2.3.3. Функціональні вузли комбінаційного типу (дешифратори, мультиплек-
сори, суматори та інші).
2.3.4. Елементи затримки, формувачі, генератори імпульсів.
3. ЛІТЕРАТУРА