Входные каскады ТТЛ-микросхем.

Дисциплина «Микроэлектроника и микросхемотехника»

1. Микроэлектроника: цели и задачи курса. Основные термины и определения в микроэлектронике. Основные отличия и особенности интегральных микросхем от схем на дискретных элементах. Классификация интегральных микросхем, система условных обозначений.

2. Основы технологии производства гибридных интегральных микросхем: получение подложки, требования к подложке, свойства. Первичная обработка подложки для гибридных интегральных микросхем.

3. Основы технологии производства гибридных интегральных микросхем: нанесение резистивной и проводящей пленок, фотолитография, установка дискретных компонентов и монтаж в корпус.

4. Основы технологии производства полупроводниковых интегральных микросхем: процесс получения слитка монокристалла кремния, операция очистки слитка монокристалла кремния, легирование монокристалла. Резка монокристалла на пластины и их первичная обработка.

5. Основы технологии производства полупроводниковых интегральных микросхем: окисление, фотолитография, диффузия, эпитаксиальное наращивание. Изоляция элементов интегральных микросхем. Операции сборки интегральных микросхем, монтаж в корпус.

6. Источники тока: основные характеристики, параметры. Простое токовое зеркало: схема, принцип работы, основные расчетные соотношения.

7. Разновидности простого токового зеркала – источник тока с уменьшенным значением выходного тока. Схема, основные расчетные соотношения.

8. Разновидности простого токового зеркала –токовое зеркало Уилсона. Схема, основные расчетные соотношения.

9. Источники опорного напряжения: общие положения. Использование эмиттерного повторителя и отрицательной обратной связи для уменьшения выходного сопротивления. Примеры схем источников опорного напряжения.

10. Источник опорного напряжения на стабилитронах: Схема, основные соотношения. Понятие о термокомпенсации и термостатировании.

11. Интегральные стабилизаторы напряжения: назначение, принцип работы, классификация, основные термины и определения.

12. Основные параметры и области применения интегральных стабилизаторов напряжения.

13. Операционный усилитель: определение, назначение, основные параметры.

14. Операционный усилитель (ОУ): классификация, структурная схема ОУ без преобразования сигнала.

15. Входные каскады операционных усилителей: дифференциальный усилитель с резистивной нагрузкой: схема, основные расчетные соотношения.

16. Схемотехника прецизионных операционных усилителей (ОУ). ОУ «модулятор-демодулятор»: структурная схема, принцип работы.

17. Схемотехника прецизионных операционных усилителей (ОУ). ОУ с периодической компенсацией дрейфа напряжения смещения: структурная схема, принцип работы.

18. Примеры использования операционных усилителей (ОУ). Инвертирующий, неинвертирующий усилители, повторитель, сумматор: схемы, расчетные соотношения.

19. Примеры использования операционных усилителей (ОУ). Интегратор, простейший дифференциальный усилитель на ОУ: схемы, расчетные соотношения.

20. Интегральные компараторы напряжения: назначение, применение, особенности схемотехники, основные параметры.

21. Аналоговые перемножители сигналов: назначение, общие требования. Обзор существующих методов аналогового умножения.

22. Аналоговые перемножители сигналов: основные параметры. Процесс настройки на минимальную погрешность.

23. Примеры применения аналоговых перемножителей сигналов. Схема делителя напряжения на аналоговом перемножителе сигналов.

24. Интегральные микросхемы аналоговых ключей. Особенности схемотехники, основные параметры, примеры применения.

25. Устройство выборки и хранения (УВХ): назначение, режимы работы, основные параметры. Схемотехника простейших УВХ.

26. Двухкаскадные УВХ с общей отрицательной обратной связью (на примере микросхемы К1100СК2).

27. Устройство выборки и хранения. Основные параметры: в режиме выборки; при переходе от выборки к запоминанию; в режиме запоминания.

28. Цифро-аналоговые преобразователи: назначение, принципы работы, классификация, параметры.

29. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) с взвешенными резисторами. Схема, достоинства и недостатки.

30. ЦАП с матрицей «R-2R». Схема, достоинства и недостатки.

31. Аналого-цифровые преобразователи: назначение, классификация, основные методы построения.

32. Последовательный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) со ступенчатым пилообразным напряжением. Функциональная схема, достоинства и недостатки.

33. АЦП следящего типа. Функциональная схема, достоинства и недостатки.

34. Аналого-цифровой преобразователь последовательных приближений. Функциональная схема, ее достоинства и недостатки.

35. Параллельные аналого-цифровые преобразователи (АЦП). Функциональные схемы, достоинства и недостатки.

36. Последовательно-параллельные АЦП. Функциональные схемы, достоинства и недостатки.

37. Аналого-цифровой преобразователь двойного интегрирования. Функциональная схема, ее достоинства и недостатки.

Дисциплина «Цифровая электроника»

1. Классификация электронных цепей дискретного действия

2. Системы счисления и коды, применяемые в цифровой электронике, способы перехода от одной системы счисления к другой.

3. Законы булевой алгебры. Четыре способа задания булевой функции. Минимизация булевых выражений по картам Карно.

4. Три основные функции булева базиса. Их названия, все обозначения, алгебраические записи, релейные схемы и таблицы истинности.

5. Построение схем в базисе И-НЕ на примере логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

6. Классификация и параметры цифровых микросхем.

7. Логические элементы И, ИЛИ на диодах. Элемент НЕ на транзисторах.

8. Логические элементы транзисторно-транзисторной логики.

9. Основные комбинационные устройства.

10. Дешифратор. Определение и описание с помощью булевого выражения и таблицы истинности. Сравнительная характеристика трех типов дешифраторов.

11. Мультиплексор. Определение и описание с помощью таблицы истинности.

12. Шифратор. Определение и описание с помощью булевого выражения и таблицы истинности, условное графическое обозначение. Приоритетный шифратор.

13. Классификация и особенности арифметических устройств. Полусумматор. Определение, условное графическое обозначение, схема
и описание ее с использованием булева выражения и таблицы истинности. Сумматор.

14. Цифровой компаратор. Реализация его на основе сумматора.

15. Микросхема АЛУ К155ИП3, ее условно-графическое обозначение
с описанием назначения выводов и ее функций.

16. Определение последовательностных устройств, их отличие
от комбинационных. Триггеры. Определение, классификация.

17. Асинхронный RS-триггер с прямыми входами. Описание схемы
с помощью таблицы состояний и карты Карно.

18. Асинхронный JK- триггер. Синхронный JK- триггер.

19. Асинхронный входы синхронных триггеров. Схемы взаимного преобразования триггеров.

20. Переходные процессы в логических схемах. Гонки, состязание фронтов. Три способа борьбы с гонками.

21. Двоичные счетчики. Определение, условное графическое обозначение
и классификация.

22. Счетчик Джонсона. Схема, временные диаграммы ее работы. Преимущества и недостатки его по сравнению с кольцевыми и двоичными счетчиками.

23. Регистр памяти. Определения, принципы работы, условные графические обозначения, схемы.

24. Регистр сдвига. Определения, принципы работы, условные графические обозначения, схемы.

25. Запоминающие устройства с неявно выраженной адресацией. Буфер Last In – First Out (LIFO, стек) – определения, структурные схемы, принципы работы.

26. Буфер First In – First Out (FIFO) – определения, структурные схемы, принципы работы.

27. Преобразователь произвольных кодов. Определение и способы схемной реализации.

28. Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ). Условное графическое обозначение, отличие от программируемых логических матриц. Три вида ПЗУ: ПЗУ, ППЗУ (программируемые ПЗУ), РПЗУ (репрограммируемые ПЗУ). Способы записи и стирания информации.

29. Полиномиальный счетчик. Определение, схема.

30. Импульсные генераторы на цифровых микросхемах: схема генератора
с конденсатором в цепи обратной связи и временные диаграммы его работы; схема генератора на основе мультивибратора.

31. Преимущества и недостатки цифровой электроники по сравнению
с аналоговой.

32. Контроль четности. Назначение и пример включения в линию.

33. Логические элементы КМОП и ЭСЛ-логик.

34. Принцип аналого-цифрового преобразования информации.

35. Выходные каскады ТТЛ-микросхем.

Входные каскады ТТЛ-микросхем.