Мавзу №2 Дискрет элементлар

Мавзу №2
Дискрет элементлар

1.1. Дискрет элемент ҳолатини баҳолаш.

1.2. ДЭ нинг асосий тавсиф ва параметрлари.
1.3. ДЭ турлари.
1.4. Асосий ДЭ мисоллари.
ДЭ нинг (ёки кейинчалик мантиқий элементнинг) ҳолати чиқиш потенциаллари бўйича аниқланади.

Агар кучланиш чиқишда юқори бўлса, U_чи==1 акс ҳолда, U_чи==0.

ДЭ нинг асосий параметрлари ва тавсифлари

ДЭ қуйидагилар билан тавсифланади:
1. Манба кўриниши (ўзгармас ёки ўзгарувчан ток);
2. Манба кучланиши қиймати (3Вдан¸100Вгача ва ортиқ);
3. Элемент истъемол қиладиган қувват қиймати;
4. Ва=т параметрлари (сигналнинг ушланиш ва=ти, бир щолатдан бош=а щолатга ўтиш ва=ти ва бош=алар);
5. Релели тавсифи – реле хал=асининг кенглиги;
6. Ички щолатлар сони;
7. Иш щароратининг орали\и (диапазон);
8. Элементларнинг геометрик ўлчамлари;
9. О\ирлик, вазни ва бош=алар.

ДЭ нинг асосий параметрларига =уйидагилар киради:

а) узатишнинг статик тавсифлари;
б) элементнинг тезкорлиги;
в) динамик параметрлар;
г) хала=итга чидамлилик;
д) юклаш =обилияти;
е) сезувчанлик бўса\аси;
ж) ишлаш ишончлилиги.

Манти=ий схемаларнинг асосий параметрларини уч гурущга бўлиш мумкин:

1. Статик - 1 ёки 0 статик щолатдаги элементлар ишлашини тавсифлайди;
2. Динамик - 0 дан 1 га ёки 1 дан 0 га ўтиш жараёнида элемент ишлашини тавсифлайди.
3. Функционал ва бош=алар.

Статик параметрлар асосан узатиш функциясининг статик тавсифлари бўйича ани=ланади.

Узатишнинг статик тавсифи элементнинг бирор бир киришдаги кучланишининг чи=иш кучланишига бо\ли=лигини намоён =илади.
U_чи==f(U_кир).
У
затишнинг статик тавсифлари транзистордаги инвертор мисолида кўриб чи=амиз.
U - кучланишнинг энг ю=ори кўрсаткичи манти=ий нолнинг илк бўса\аси – транзистор ёпи= щолатда;
U -кириш кўрсатгичини минимал =иймати, транзисторни очи= щолга келтириш – манти=ий бирнинг бўса\аси;
U_кир0 ва U_чи=1 –кириш кучланишининг номинал =иймати =абул =илинган манти=ий 0 ва 1- кириш сигнали бўйича манти=ий 0 ва 1 нинг даражаси.
U_m-чи=ишнинг манти=ий тафовути.
U_m=U_чи=1-U_кир0.
Манти=ий 0 ва 1 нинг статик щолатдаги ишчи ну=талари – А ва В ну=таларидир.
Транзисторнинг бир щолатдан бош=а бир щолатга ўтиш ва=ти узунлиги кўп маротаба кўпайтирилиб, элементнинг статик щолатдаги щала=ит таъсирига чидамлилиги кўриб чи=илади.
Статик щолатда хала=итга чидамлилик =иймати манти=ий 0 ёки 1 ишчи ну=таси кучланиши ва тегишли бўса\анинг =иймат айирмаси ор=али ани=ланилади.
U⁺_{хала=ит}=U⁰_n-U⁰_кир;
U^-_{хала=ит}=U¹_кир-U¹_n.
U^±_{хала=ит} нинг =ийматлари иложи борича катта бўлиши керак. Масалан, ТТЛ элементларининг хала=итга чидамлилиги 0.4 га тенг: КМОП элементларида у 0.3 дан 0.4 гача 0,3U_манба дан 0,4U_манба гача.
U_манба эса, 9В дан 12В гача.
Сезувчанлик бўса\аси - ДЭ бир щолатдан бош=а бир щолатга ўтадиган киришдаги кучланишнинг чегаравий =ийматидир.
Статик щолатда ўртача талаб =илинадиган =увват:
,
бу ерда P₁ ва P₀ – 1 ва 0 щолатда элемент талаб =иладиган =увват.

Динамик параметрлар

1. Динамик =увват – 0 дан 1 га ва, аксинча, ўтиш ва=тида элемент йў=отадиган =увват (P_дин).
P_дин алмашув частотасига бо\ли=.
ДЭ нинг истеъмол тўли= =уввати =ўйидагига тенг:
Р=Р_ср+Р_дин; бу ерда Р_дин<<Р_ср , унда Р»Р_ср.
2. Динамик хала=итга чидамлилик щала=ит сигнал параметрлари: давомийлиги, амплитудаси, шакли, щамда манти=ий элементларнинг тезкорлигига бо\ли=.
Хала=ит сигналнинг давомийлиги камайиши, щамда элементлар тезкорлиги камайиши билан тегишли хала=ит амплитудаси ўсиб боради.
3. Элементларнинг тезкорлиги потенциал элементлар учун импулс ушланишини ўртача ва=ти щисобланади ва сигнал тар=алишининг ўртача ва=ти деб номланади.

бу ерда: - улаш ва=тнинг ушланиши, яъни элементнинг 1 дан 0 га ўтиш даврида чи=иш сигнали ушланишининг юзага келиши;
- ўчириш ва=тнинг ушланиши, яъни элементнинг 0 дан 1 га ўтиш даврида чи=иш сигнали ушланишининг юзага келиши.

Э
лементнинг ўтиш тавсифи

Функционал фойдаланилувчи параметрлар

1. Манти=ий элементларнинг юкланиш =обилияти – чи=иш бўйича тармо=ланиш коэффициенти К_тар. Элементнинг юкланиш =обилияти унинг чи=ишига улаш мумкин бўлган бир турдаги элементлар сони билан ани=ланади.Мисол учун,ИМС ларда
К_тар =10¸15
Кириш бўйича =ўшилиш коэффициенти К_=ўш.
К_=ўш- бу функцияни амалга оширувчи киришлар сони. ИМС учун К_=ўш=6¸8.
2. Элементлар чидамлилиги - элементлар сифати асосий техник кўрсаткичларидан биридир.
Чидамлилиги - бу берилган доирада фойдаланиш параметрлар жойлашган ва=т бирлигини са=лаган щолда берилган функцияни бажарувчи элементнинг хусусияти.
Чидамлилик - бузилишлар о=имининг зўрлиги L_ўрт 1/соат билан тўли= ифодаланади.
Шундай =илиб, электромеханик реледа L_ўрт=10^-3-10^-4 1/соат; яримўтказгич элементларда L_ўрт=10 ^–6 1/соат;
ИМСда L_ўрт=10 ^–7-10^-8 1/соат.
3. Ишчи щароратнинг диапазони, масалан, яримўтказгич элементларда –50°...+70^о;
ИМСда –70°...+125° ташкил этади.
4. Щажми, корпус тузилиши, вазни, бащоси – бу тажрибавий параметрлардир.

Элементлар туркумлари

ДЭ =уйидагиларга бўлинади:

1. Функционал белгиларига =араб:

а) манти=ий (манти=ий функцияларни бажаради);
б) триггерлар (ащборотни са=лаш учун);
в) щисоблагич, ўзгартиргич, шифратор, дешифратор ва бош=а элементлар.

2. Сигналнинг физик табиатига =араб:

а) пневматик (си=илган щаво энергияси);
б) гидравлик (сую=лик босими);
в) электрик (электрик сигналлар).

3. Чи=иш сигнали тавсифи бўйича:

а) потенциал;
б) импулсли.

4. Чи=иш сигналининг =ийматлари сони бўйича:

а) иккилик ёки манти=ий ра=амли;
б) чи=иш сигналнинг =иймати иккидан кўпро\и – бўса\али элементлар.

5. Фойдаланадиган элементлар базаси бўйича:

а) электромагнитли;
б) ярим ўтказгич элементларда;
в) интегралли микросхемаларда;
г) микропроцессорли элементлар.

Иккилик ДЭ ёки манти=ий ДЭ кўпро= тар=алган. Уларнинг белгилари иккилик сано= тизимида операцияларни бажариш.

Манти=ий элементларга мисоллар

Манти=ий элементлар манти=ий операцияларни бажариш учун мўлжалланган. Оддий манти=ий операцияларга =уйидагилар киради:

1) инверсия операцияси, инкор этиш - ИНКОР, ЭМАС. Бу операцияни амалга оширувчи дискрет элемент инвертор деб аталади;
2) дизъюнкция операцияси ёки манти=ий =ўшиш, ЁКИ. Бунда элемент- дизъюнктор ёки ИЛИ (ЁКИ) деб аталади;
3) конъюнкция операцияси ёки манти=ий кўпайтма, ВА. Элемент конънктор ёки И (ВА) деб аталади.
Чи=иш ва кириш сигналлар орасидаги бо\ли=ликни бир неча усуллар билан ифодалаш мумкин:
1. Жадвал ёрдамида, ща=и=ийлик жадвали деб номланувчи;
2. Математик ифодалар ёрдамида, яъни формулалар ва б.

Оддий элементларга мисол:

ИНКОР элементи

X	Y
1	0
0	1

ЁКИ элементи

X1	X2	Y
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1
Y=X1 V X2
ёки
Y=Х1+X2

ВА элементи

X1	X2	Y
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1
Y=X1 L X2
ёки
Y=X1 · X2

+айтарувчи (такрорлагич)

X	Y
0	0
1	1
Y=X

Назорат саволлари

1. ДЭ щолати =андай бащоланади?
2. Узатишнинг статик тавсифи нимани ўзида намоён =илади?
3. Манти=ий элементларнинг асосий статик ва динамик параметрлари ўзида нимани намоён =илади?
4. Функционал ва фойдаланиш параметрларга нималар киради?
5. ДЭ туркумларини келтиринг.
6. Оддий манти=ий элемент мисолларини келтиринг ва уларнинг ифодалаш усулларини келтиринг.