Circuito integrato digitale. Schema, descrizione

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Circuito integrato digitale. Radio - per principianti

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Cos'è un moderno circuito integrato digitale? Un'unità elettronica in miniatura contenente nella sua custodia transistor, diodi, resistori e altri elementi attivi e passivi collegati elettricamente secondo un determinato schema, il cui numero totale può raggiungere diverse decine e persino centinaia di migliaia! A seconda di questo numero, si distinguono microcircuiti di grado di integrazione piccolo e medio, microcircuiti grandi ed extra-grandi. I microcircuiti digitali di un piccolo grado di integrazione possono contenere fino a 100 e extra-large - 100mila o più elementi attivi e passivi.

Un microcircuito può svolgere la funzione di un intero blocco di uno strumento di misura, un microcalcolatore, un dispositivo di controllo automatico per il processo di produzione, un nodo di un computer elettronico (computer). Ad esempio, il "meccanismo" di un orologio da polso elettronico che visualizza l'ora corrente in ore, minuti e secondi, giorni della settimana e mesi, funzionando contemporaneamente come cronometro, sveglia e talvolta anche come microcalcolatore, è costituito solo da un grande microcircuito appositamente progettato. Grazie ai microcircuiti digitali, i computer moderni, come vengono sempre più chiamati computer, sono 300mila volte più piccoli rispetto ai loro "antenati", ma funzionano 10mila volte più velocemente, inoltre sono più affidabili e consumano molta meno energia.

La base della descrizione e della logica dell'azione dei microcircuiti digitali è il sistema numerico binario, costruito solo su due cifre: una (1) e zero (0). Da qui il nome generalizzato di elementi logici, trigger, contatori di impulsi e molti altri circuiti integrati e tutti i tipi di strumenti e dispositivi creati sulla base: digitale. Queste due cifre del sistema numerico binario consentono di scrivere e "ricordare" quasi tutti i numeri. Ad esempio, il numero 25 del sistema numerico decimale a noi familiare, scritto in binario, ha il seguente aspetto: 11001. Qui, ogni posizione del numero, che può essere rappresentata sotto forma di impulsi elettrici, corrisponde a uno dei due stati logici: 1 logico o 0 logico. Tale sistema di codifica delle informazioni si è rivelato particolarmente conveniente per la programmazione e il funzionamento del computer.

Per quanto riguarda i segnali elettrici che trasportano questa o quella informazione digitale, il sistema numerico binario corrisponde anche a due stati o due livelli elettrici condizionali: alto, cioè più positivo, e basso - tensione meno positiva (o addirittura negativa). Se la tensione di alto livello è considerata come 1 logico e la tensione di basso livello come 0 logico, allora tale logica è chiamata positiva. Con la logica negativa, al contrario, una tensione di livello alto viene presa come una logica O, e un livello basso viene presa come una logica 1. In questo libro vengono considerati solo i microcircuiti a logica positiva.

Ma in pratica è impossibile soddisfare la condizione in cui tutti i segnali digitali avrebbero gli stessi livelli di tensione. Pertanto, tenendo conto delle possibili tolleranze, delle proprietà dei microcircuiti digitali, gli impulsi elettrici che trasportano informazioni sono caratterizzati da determinati intervalli di tensione. Quindi, ad esempio, per i microcircuiti delle serie K155, K133, per un livello basso corrispondente allo 0 logico, la tensione del segnale va da 0 a 0,4 V, ad es. Per i microcircuiti di altre serie, questi limiti di livello possono essere leggermente inferiori o, al contrario, grandi, ma invariati per ciascuna serie.

La maggior parte degli esperimenti, esperimenti, vari dispositivi e dispositivi descritti in questo libro sono progettati per utilizzare in essi principalmente microcircuiti delle serie K155 e K176: sono i loro radioamatori i più utilizzati nei generatori che progettano, macchine da gioco e di segnalazione , orologi elettronici, strumenti di misura, anche con conteggio digitale dei risultati di misura o del tempo. Dovrai progettare dispositivi e dispositivi simili.

Tuttavia, la conoscenza pratica delle basi della tecnologia digitale dovrebbe, a nostro avviso, iniziare con i microcircuiti della serie K155, in quanto i più accessibili ai radioamatori e, non meno importante, che non richiedono precauzioni speciali quando si lavora con essi.

La serie K155 comprende circa 100 microcircuiti di vari gradi di integrazione e funzionalità. Questi sono vari trigger, contatori di impulsi, convertitori di codici digitali, decodificatori, ecc. Molti di essi si basano sui cosiddetti elementi logici: dispositivi elettronici che implementano le funzioni più semplici dell'algebra logica. Da loro iniziamo a farti conoscere il dispositivo e il funzionamento dei microcircuiti digitali.

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