Áramkörök elmélete és számítása Elektromos és biológiai áramkörök. 3. heti gyakorlat anyaga. Összeállította:

Hasonló dokumentumok
Logikai áramkörök. Informatika alapjai-5 Logikai áramkörök 1/6

DIGITÁLIS TECHNIKA feladatgyűjtemény

DIGITÁLIS TECHNIKA 7. Előadó: Dr. Oniga István

3.6. HAGYOMÁNYOS SZEKVENCIÁLIS FUNKCIONÁLIS EGYSÉGEK

Fizika A2E, 9. feladatsor

Gépészmérnöki és Informatikai Kar Automatizálási és Kommunikáció- Technológiai Tanszék

1. Az adott kapcsolást rajzolja le a lehető legkevesebb elemmel, a legegyszerűbben. MEGOLDÁS:

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: További logikai műveletek

2) Tervezzen Stibitz kód szerint működő, aszinkron decimális előre számlálót! A megvalósításához

XI. DIGITÁLIS RENDSZEREK FIZIKAI MEGVALÓSÍTÁSÁNAK KÉRDÉSEI Ebben a fejezetben a digitális rendszerek analóg viselkedésével kapcsolatos témákat

1. Kombinációs hálózatok mérési gyakorlatai

Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 8

DIGITÁLIS TECHNIKA 8 Dr Oniga. I stván István

6. hét: A sorrendi hálózatok elemei és tervezése

1. Az adott kifejezést egyszerűsítse és rajzolja le a lehető legkevesebb elemmel, a legegyszerűbben.

Laborgyakorlat Logikai áramkörök számítógéppel segített tervezése (CAD)

Digitális technika - Ellenőrző feladatok

EB134 Komplex digitális áramkörök vizsgálata

1. Egy lineáris hálózatot mikor nevezhetünk rezisztív hálózatnak és mikor dinamikus hálózatnak?

Megoldás Digitális technika I. (vimia102) 4. gyakorlat: Sorrendi hálózatok alapjai, állapot gráf, állapottábla

Irányítástechnika Elıadás. A logikai hálózatok építıelemei

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: Sorrendi logikai áramkörök 3. rész

DIGITÁLIS TECHNIKA I

Kombinációs hálózatok és sorrendi hálózatok realizálása félvezető kapuáramkörökkel

Ideális műveleti erősítő

1. Feladat. 1. ábra. Megoldás

Elektrotechnika- Villamosságtan

Máté: Számítógép architektúrák

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: Kombinációs logikai hálózatok 1. rész

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

DIGITÁLIS TECHNIKA NORMÁL BCD KÓD PSZEUDOTETRÁDOK AZONOSÍTÁSA A KARNAUGH TÁBLÁN BCD (8421) ÖSSZEADÁS BCD ÖSSZEADÁS: +6 KORREKCIÓ

DIGITÁLIS TECHNIKA II

Analóg-digitális átalakítás. Rencz Márta/ Ress S. Elektronikus Eszközök Tanszék

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Alapkapuk és alkalmazásaik

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: Sorrendi logikai áramkörök 1. rész

A/D és D/A konverterek vezérlése számítógéppel

Digitálistechnika II. 1. rész

8.3. AZ ASIC TESZTELÉSE

MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR

Versenyző kódja: 28 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny.

NEMZETGAZDASÁGI MINISZTÉRIUM

A digitális analóg és az analóg digitális átalakító áramkör

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: Kombinációs logikai hálózatok 2. rész

Dr. Oniga István DIGITÁLIS TECHNIKA 4

11.2. A FESZÜLTSÉGLOGIKA

Elektronikai műszerész Elektronikai műszerész

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

5. KOMBINÁCIÓS HÁLÓZATOK LEÍRÁSÁNAK SZABÁLYAI

Megoldás Digitális technika I. (vimia102) 2. gyakorlat: Boole algebra, logikai függvények, kombinációs hálózatok alapjai

10. Digitális tároló áramkörök

Digitális technika házi feladat III. Megoldások

Összetett hálózat számítása_1

DIGITÁLIS TECHNIKA Dr. Lovassy Rita Dr. Pődör Bálint

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

A 27/2012 (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Országos Szakmai Tanulmányi Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR MEGOLDÁSA

Standard cellás tervezés

DIGITÁLIS TECHNIKA II

Logikai hálózatok. Dr. Bede Zsuzsanna St. I. em. 104.

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 4

1. konferencia: Egyenáramú hálózatok számítása

A feladatokat önállóan, meg nem engedett segédeszközök használata nélkül oldottam meg: Olvasható aláírás:...

Irányítástechnika I. Dr. Bede Zsuzsanna. Összeállította: Dr. Sághi Balázs, egy. docens Dr. Tarnai Géza, egy. tanár

Szekvenciális hálózatok és automaták

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Hardver leíró nyelvek (HDL)

Tranziens jelenségek rövid összefoglalás

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 3

IRÁNYÍTÁSTECHNIKA I.

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 3

VIII. BERENDEZÉSORIENTÁLT DIGITÁLIS INTEGRÁLT ÁRAMKÖRÖK (ASIC)

Tájékoztató. Használható segédeszköz: számológép

EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA VILLAMOSIPAR ÉS ELEKTRONIKA ISMERETEK KÖZÉPSZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Logaritmikus erősítő tanulmányozása

Átmeneti jelenségek egyenergiatárolós áramkörökben

Digitális technika II. (vimia111) 5. gyakorlat: Tervezés adatstruktúra-vezérlés szétválasztással, vezérlőegység generációk

Négyszög - Háromszög Oszcillátor Mérése Mérési Útmutató

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

5. Hét Sorrendi hálózatok

Hobbi Elektronika. A digitális elektronika alapjai: Sorrendi logikai áramkörök 2. rész

Digitális technika VIMIAA01

DIGITÁLIS TECHNIKA II

Digitális technika (VIMIAA02) Laboratórium 4

Boole algebra, logikai függvények

2019/02/11 10:01 1/10 Logika

7.hét: A sorrendi hálózatok elemei II.

Integrált áramkörök/3 Digitális áramkörök/2 CMOS alapáramkörök Rencz Márta Ress Sándor

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

Integrált áramkörök/4 Digitális áramkörök/3 CMOS megvalósítások Rencz Márta

A feladatokat önállóan, meg nem engedett segédeszközök használata nélkül oldottam meg: Olvasható aláírás:...

ELEKTROTECHNIKA-ELEKTRONIKA ELEKTROTECHNIKA

Gingl Zoltán, Szeged, :14 Elektronika - Hálózatszámítási módszerek

ÁGAZATI SZAKMAI ÉRETTSÉGI VIZSGA KÖZLEKEDÉSAUTOMATIKAI ISMERETEK EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ A MINTAFELADATOKHOZ

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

ELEKTRONIKAI ALAPISMERETEK

2.Előadás ( ) Munkapont és kivezérelhetőség

Gingl Zoltán, Szeged, szept. 1

Átírás:

Áramkörök elmélete és számítása Elektromos és biológiai áramkörök 3. heti gyakorlat anyaga Összeállította: Kozák László kozla+aram@digitus.itk.ppke.hu Elkészült: 2010. szeptember 30. Utolsó módosítás: 2010. szeptember 30. PPKE-ITK

Analog rész: A feladat: Tevenin és Norton modszer. A bal felső forrás equivalens egyszerűsített forrását kellene megmutatni és bebizonyítani, hogy tetszőleges terhelésnél ugyanúgy viselkednek. Az alsó ábránál pedig azt kellene megmutatni, hogy a Norton-képnek van equivalens Tevenin-képe. Ezt szerintem rád bízom. A második rész: Most még csak ellenállások esetén. A felső kapcsolás eredő ellenállásást kiszámíthatjuk igen gyorsan, ha tudjuk, hogy R R=R/2, R R R = R/3 és így tovább. Pl. láthatjuk, hogy 3R+2R = 5R, 5R 5R = 2.5R, vagyis az eredő ellenállás 2.5R+2R. Bizonyos esetekben tudni szeretnénk a csomóponti potenciálokat a 0-hoz képest, ill. az egyes ágakban folyó áramokat. Az első esetben a csomoponti potenciálokkal, a második esetben a horokáramokkal számolhatunk. A felső áramkör esetében pl. így: (Vs-V1)/2R + V1/5R + (V1-V2)/3R = 0 (V1-V2)/3R + V2/2R = 0 Az az általában használt módszer, amikor a KCL-ből indulunk ki, és az N ismeretlenre felírunk N db. egyenletet. A másik módszer, amivel az áramok határozhatók meg kényelmesen a hurokáramok módszere, amely a következőképpen néz ki. I12R + (I1-I2)5R = 0

I23R + I22R + (I2-I1)5R = 0 Látható, hogy itt is N ismeretlen és N lineárisan független egyenletem van. Ezzel a módszerrel az áramokat lehet könnyen meghatározni. Egy elég érdekes és hasznos áramkör az alsó ún. R-2R létra. Ez tipikusan olyan áramkör, ahol a fenti módszerrel nagyon gyorsan kaphatunk megoldást. Ha elindulunk az áramkör végétől azt látjuk hogy ((((R+R) 2R ) +R) 2R.. vagyis, akármeddig folytathatnám a sort az eredő ellenállás, amit a generátor lát, mindig 2R. Ezen tulajdonságának köszönhetően, (azaz akármelyik NEM NULLA pontjáról nézve mindig 2R látható) az egyes csomópontok feszültsége mindig fele az éppen eggyel balra lévő veszültségnek. Az a tulajdonság hasznos lehet pl. ADC referencia feszültség előállításánál. Logika. Ezen rész célja az, hogy lássuk, a logikai áramkörök tervezéséhez lényegében nincs is szükségünk áramköri ismeretekre, hiszen a legbonyolultabb digitális rendszerek is felépíthetők pusztán NAND ill. NOR kapuk felhasználásával. A következőkben bemutatunk néhány olyan modelt, melyek ilyen kapuk segítségével rakhatók ki, ill. ezen modellek segítségével egyre bonyolultabb funkciók rakhatók ki. C B A Y 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 A feladat: valósítsuk meg minimális számú 2 bemenetű NAND-okkal ezt a kombinációs hálózatot. Megoldás egy: felírom a mintermeket (CBA+CBA+CBA+CBA+CBA) és a Bool algebra azonosságai szerint egyszerűsítek, vagy K. táblával járok el. A K. tábla szerint a legegyszerűbb alak: A + CB (Vagyis ott igaz ahol A igaz vagy ott ahol C és B is igaz.) A igazságtáblából könnyen ellenőrizhető. (Valóban...) De-Morgan bácsi aszonta, hogy A + CB = n(na ncb) vagyis a hálózat két bemenetű NANDokkal:

D tároló Bár a gyakorlatban is létezik a master-slave struktúra, természetesen a gyakorlatban nem így csinálnak D flip-flop-ot. Master Slave MUX Rengeteg olyan blokk létezik, ami valamilyen összetettebb funkcióval rendelkezik. Lehetnek összeadók, szorzók, számlálók, dekóderek és kaszkák kapcsolásai, amikből lényegében bármi felépíthető.

Megbeszéltük, hogy logikai kapukból kirakhatók tárolók ill. láttunk is rá példát. Most rakjunk össze tárolókból egy olyan aszinkron számlálót, ami 0-tól 6 ig számol. Az első dolog, amit észre kell venni, hogy 6ig 3 biten tudok számolni binárisan. (110). Tehát 3 db. tároló kell. Az áramkör azért aszinkron, mert az egyes egységek nem egyszerre váltanak állapotot. (majd látni fogunk szinkron számlálót is.) Az áramkör így néz ki: Q state out nq state out inverse if npr = 0 Q = 1 if ncl = 0 Q = 0 CK clock in D state in Ha a rendszer csak egym's utáni D tárólókat tartalmazna, akkor folyamatos frekvenciaosztással az alapotok 0tól 7ig változnának, majd kezdődne minden előlről. Azonban ha az 110 állapotot kikapuzom és a ncl lábra kötöm, akkor abban a pillanatban, ahogy a kimenet elérte az 110 állapotot, a NAND kimenete azonnal 0ra vált, vagyis a ncl 0 állapota 0-ázza az összes tárolót. Ez egy aszinkron típusú integer frequencia osztó. A következő példában egy szinkron szekvenciát készítünk ami ezeket 0 2 3 1 0 állapotokat fogja felvenni ilyen sorrendben. (Azért szinkron, mert az összes elem egyszerre vált.) Először is készítsünk egy táblázatot az n. és az (n+1). állapotról, amiből kikalkuláljuk, hogyan kell változnia órajelről-órajelre a D bemeneteknek ahhoz, hogy az fenti szekvenciát kövessék. n. állapot (n+1). állapot bemenetek Q B Q A Q B Q A D B D A 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 A táblázatból könnyen kiolvasható (de ha nem akkor K. tábla segítségével meghatározható), hogy: D B = nq A valamint D A = Q B Ezen összefüggések birtokában az áramkör már felrajzolható.

Manapság a logikai áramköröket egy ún. HDL (HW leíró nyelvvel) definiálják amihez lényegében nem is szükséges az áramkörök ismeretek. Más szavakkal ma már így csak nagyon kivételes esetekben terveznek áramköröket. Ezen módszer ismerete azonban szolgálhatja a mélyebb megértést, ill. a néhány ember, aki írja az implementáló programikat, nem árt, ha ismeri ezen struktúrák viselkedését. Tehát konklúzió: ez a módszer alig hasznosabb, mint diff. egyenletekkel nekiugrani egy áramkörnek. Ha kérdésed van (de szerintem nincs), gyere!!