М. А. Шустов - Цифровая схемотехника. Практика применения
15.10.2019, 18:37
Название: Цифровая схемотехника. Практика применения Автор: М. А. Шустов Язык: русский Издательство: Наука и Техника Жанр: Наука и Техника Год: 2018 Формат: DjVu Качество: OCR без ощибок Размер: 32.6 Мб
Предлагаемая вниманию читателя книга универсальна по содержанию и состоит из двух взаимосвязанных частей. В первой из них читатель познакомится с основами моделирования цифровых устройств при помощи популярного в нашей стране и за ее пределами пакета программ схематического моделирования NI MuLtisim. Во второй части книги представлена энциклопедически полная коллекция электронных схем различного функционального назначения, выполненных с использованием цифровых микросхем. Рассмотрены примеры использования цифровых микросхем в аналоговых устройствах, варианты схем различных генераторов на цифровых микросхемах, использование цифровых микросхем в измерительной технике, в технике радиосвязи, медицинской и бытовой технике. Эти электронные схемы, несмотря на свою простоту, в полной мере отвечают своему назначению и, кроме того, наиболее доступны для самостоятельного повторения как в «железе», так и в плане изучения принципа их работы при помощи пакета программ схематического моделирования NI Multisim. В Приложениях приведены подробные справочные данные по элементам цифровой техники: состав серий ТТЛ- и КМОП-микросхем, их назначение и примерные аналоги, а также цоколевки. Книга предназначена для широкого круга современных радиолюбителей и студентов радиотехнических вузов и техникумов.
Введение
Глава 1. Моделирование схем цифровой электроники
Обзор компьютерных программ моделирования электронных схем Выбираем пакет моделирования NI Multisim Analog Devices Edition Основы моделирования работы схем цифровой электроники в NI Multisim «Горячие» клавиши в пакете схематического моделирования NI Multisim Инструменты и приборы в NI Multisim Достоинства пакета моделирования NI Multisim Недостатки пакета моделирования NI Multisim Таблицы истинности логических элементов Построение логической схемы по заданной таблице истинности Синтез логических элементов по их функции Синтез одних логических элементов из совокупности других Исследование свойств логических элементов Изучение моделей логических элементов Переходные и частотные характеристики логических элементов Выходные каскады узлов цифровой техники Генераторы импульсов Генераторы импульсов с использованием триггеров Шмитта Примеры практического применения генераторов импульсов Сложение логических сигналов с использованием логических элементов И/ИЛИ/Исключающее ИЛИ Удвоители частоты на логических элементах Делители частоты Счетчики импульсов Послесловие
Глава 2. Аналоговое применение цифровых микросхем
Аналоговые усилители на логических элементах Узкополосные фильтры на КМОП-микросхемах Избирательный фильтр на КМОП-микросхеме CD4069 Генератор белого шума на микросхеме 4009А Функциональный генератор на КМОП-микросхеме К561ЛЕ5 Радиоприемник прямого усиления на микросхеме К561ЛЕ5 Радиоприемник на цифровой микросхеме К176ЛА7 Пороговые устройства на логических элементах Преобразователь синусоиды в цифровой сигнал на микросхеме 74НС04 Формирователь импульсов на микросхеме К561ЛЕ5 Сигнализатор звонка сотового телефона на микросхемах 4069 и 555
Глава 3. Генераторы на цифровых микросхемах
Автоколебательные мультивибраторы на логических элементах Генераторы прямоугольных импульсов на КМОП-микросхемах Автогенераторы на триггере Шмитта на микросхеме К561ТЛ1 (К561ТЛ2) Автогенераторы с внешней регулировкой частоты ВЧ генератор на триггере Шмитта на КМОП-микросхеме 4093 Генератор прямоугольных импульсов на микросхемах К155ЛАЗ и К155ЛА8 Мультивибратор на ТТЛ-микросхеме с линией задержки Фотоуправляемые генераторы на микросхемах Звуковые генераторы Кварцевые генераторы на микросхемах «Часовые» кварцевые генераторы Генератор секундных и минутных импульсов Высокочастотные генераторы с кварцевой стабилизацией на микросхеме Генератор промежуточной частоты на КМОП-микросхемах Генераторы импульсов на КМОП-микросхемах Генераторы синусоидальных колебаний Генератор гармонических колебаний с цифровым управлением на микросхемах К561ЛН2 и К561КТЗ Управляемые КМОП-генераторы импульсов на микросхемах CD4011 и CD4049 Перестраиваемый генератор сигналов прямоугольной и треугольной формы на микросхеме CD40106 Генератор сигналов прямоугольной формы, управляемый напряжением Генератор с электронной перестройкой частоты на микросхеме 4069 Генератор импульсов с электронной перестройкой частоты на микросхеме 4046 Многочастотный генератор на цифровых микросхемах К561ЛА7 и К561ИЕ16 ШИМ-генераторы на КМОП-элементах Генератор с регулируемой шириной импульсов на микросхеме CD4093 Генератор биполярных импульсов регулируемой ширины на микросхемах К561ЛЕ5/К561ЛА7 и К561КТЗ Функциональный генератор на микросхеме К561ЛН2 Функциональный генератор на микросхеме К561ЛА7 Одночастотный функциональный генератор на микросхеме К561ЛА7 Генератор сигналов специальной формы Генератор сигналов на микросхемах К155ЛАЗ и К155ИЕ2 Цифровой генератор качающейся частоты
Глава 4. Измерительная цифровая техника
Четырехдиапазонный измеритель емкости на микросхеме К155ЛАЗ Измеритель емкости на микросхеме К155ЛАЗ (К555ЛАЗ) Измеритель LCF с прямым отсчетом на микросхемах 74НС00 и CD74HCT4040 Мостовой измеритель RLC на микросхемах К155ЛАЗ и К155ЛА4 Приставка-измеритель LC на микросхеме К561ЛА7 Преобразователь «Частота-напряжение» на КМОП микросхеме LED-индикатор частоты сети на микросхеме CD40106BP Аналоговый частотомер на микросхеме К155ЛАЗ Частотомер с диапазоном измерения 0...100 кГц на микросхемах CD4060, CD4026 и CD4017 Частотомер-измеритель емкости на микросхеме 7400 (К155ЛАЗ, К555ЛАЗ) Измеритель активного сопротивления конденсаторов - приставка к мультиметру на микросхеме К561ЛН2 Пробники оксидных конденсаторов Измеритель ESR электролитических конденсаторов на микросхеме CD74HCT04E Измеритель ESR с трансформаторной развязкой Цифровой пробник на микросхеме К155ЛА8 Пробник-индикатор низкочастотных сигналов на микросхеме К561ЛА7 Простейший пробник на микросхеме К155ЛАЗ Испытатель полупроводниковых приборов на микросхеме К561ЛП2 Испытатель биполярных транзисторов на микросхеме 4001 или 4011 Индикатор перегорания предохранителя на микросхеме К561ЛЕ5 Кварцевый калибратор на микросхеме К155ЛАЗ (К555ЛАЗ) Триггер на двух инверторах на микросхеме К561ЛА7 «Триггерная кнопка» на микросхеме CD4069 Цифровые фильтры на микросхемах К561ЛА7 и К561ТМ2 Цифровые частотные фильтры Компаратор частоты на микросхемах К1531ТМ2 и К1531ЛАЗ Частотный детектор на основе ФАПЧ Коммутатор с широтно-импульсным управлением Шифратор и дешифратор системы дистанционного управления Умножители частоты Делители частоты Селектор импульсов по длительности Расширяющие одновибраторы Укорачивающие одновибраторы Формирователь одиночного импульса на микросхеме 7404 Индикаторы электрического поля Индикатор отключения источника питания на микросхеме К561ЛЕ5 Комбинированный бета-гамма радиометр Сигнализатор радиоактивности на микросхеме К561ЛЕ5 Импульсные термометры на микросхемах
Глава 5. Техника для приема-передачи информации
Детектор излучения радиопередающих устройств на микросхемах К561ЛА7 Телеграфные передатчики малой мощности Телеграфный радиопередатчик малой мощности на диапазон 80 м на микросхеме 4069 (К1561ЛН4) Микропередатчики на диапазон 80 м для охоты на «лис» на микросхемах К561ЛА7, К176ИЕ1 и К155ЛАЗ Радиопередатчик на 27 МГц на цифровой микросхеме 74LV00D Радиопередатчик на микросхеме CD4069UB Радиопередатчик на микросхеме 74НС132 (К531ТЛЗ) Радиопередатчик данных о влажности по трем точкам на микросхемах 74НС132 (К531ТЛЗ) Радиопередатчик на микросхеме 74НС132 (К531ТЛЗ) с использованием негатрона Радиопередатчик звуковых посылок на микросхемах 7413 или 74LS13 Радиомикрофон на цифровой микросхеме К155ЛАЗ ИК-передатчик аудиосигналов на микросхеме 4069 Генератор плавного диапазона на микросхеме НС4046 (К1561ГГ1) Фазовый ограничитель речевого сигнала на микросхеме К561ЛН2 Цифровой фазовращатель на микросхемах 4013 (К561ТМ2) Детектор частотно-модулированных сигналов на микросхеме К155ЛАЗ (К555ЛАЗ) Автоматический телеграфный ключ на микросхемах К155ЛАЗ, К155ТМ2 Автоматический электронный телеграфный ключ К561ЛА7 Телеграфный ключ на двух микросхемах К176ИЕ12 и К176КТ1 Телеграфный ключ на микросхемах К176ИЕ12 и К561ЛЕ5 Телеграфный ключ с оптоэлектронным управлением Переключатель - индикатор диапазонов
Глава 6. Цифровая техника на страже здоровья
«Антимигреневые» генераторы на микросхеме К561ЛН2 Устройство для импульсной цветотерапии на микросхеме К561ЛН2 Генератор вспышек света для цветотерапии на микросхеме К561ЛН2 Генераторы цветовой гаммы на микросхеме К561ЛН2 Генератор псевдослучайных вспышек света на микросхеме 40106 Электроакупунктурный аппарат на микросхеме К564ЛА7 Электроакупунктурный стимулятор на микросхемах К561ЛН2 и К561ИЕ10 Устройство для рефлексотерапии на микросхеме К561ЛЕ5 Электроакупунктурный стимулятор на микросхемах К554САЗ и К561ЛЕ5 Прибор для магнитотерапии на микросхеме К561ЛА7 Электронный измеритель частоты пульса на микросхеме К561ЛА7 Датчик интервалов времени для контроля пульса на микросхемах К564ЛА7 и К564ИЕ10 Гидроионизатор на двух микросхемах 74АС04 Устройство для стирки ультразвуком на микросхеме К561ЛА7 Устройства для получения «серебряной воды» на микросхеме К561ЛЕ5 Универсальное устройство для активации воды
Глава 7. Бытовая техника
Повышающий регулятор мощности для паяльника на микросхеме К176ЛА7 (К561ЛА7) Преобразователь напряжения +U в -U на микросхеме CD4049 Мультиплексорные преобразователи напряжения с гальванически развязанными выходами Контролер телефонной линии на микросхемах К561ЛА9 Электронный будильник и формирователь звуковых сигналов типа «тик-так» на микросхеме К561ИП2 Электронный шагомер на микросхемах К561ЛА7 и К176ИЕ4 Металлоискатели Емкостное реле для управления освещением на микросхеме К561ЛА7 Сенсорный дверной звонок на микросхеме К561ЛА7 Сенсорный коммутатор нагрузки на КМОП-микросхеме К561ЛЕ5 Сенсорный переключатель с фиксацией положения на микросхемах К561ТМ2 и К561ТЛ1 Аварийная сигнализация на микросхемах 7408 и 7473 Сирены и звонки Охранные устройства на КМОП-микросхемах Автомат бегущего света на микросхеме CD4069 Таймеры на цифровых микросхемах Выключатели света Автоматизированное управление вентилятором на микросхемах К561ЛА7 и К561ИЕ9 Догчейзеры - ультразвуковые генераторы для отпугивания собак Терморегуляторы Электронный контактор на микросхеме К561ЛЕ5 Сигнализатор влажности на микросхеме 4093 (К561ТЛ1) Индикатор полива на микросхеме CD4093 (К561ТЛ1) Акустический сигнализатор уровня воды на микросхеме 4011 (К561ЛА7) Многоступенчатый измеритель уровня воды на микросхеме CD4049 (К561ЛН2) Электронная вращающаяся рулетка на микросхемах К561ЛА7 и К561ИЕ8 Новогодняя автоматика
Приложения
Приложение 1. Соответствие ТТЛ микросхем производства России (СССР) и семейства SN74xxxx Приложение 2. Соответствие ТТЛ микросхем семейства SN74xxxx и производства России (СССР) Приложение 3. Соответствие КМОП микросхем России (СССР) микросхемам серии CDxxxx Приложение 4. Соответствие микросхем серии CDxxxx КМОП микросхемам России (СССР) Приложение 5. Состав серий отечественных ТТЛ-микросхем, их назначение и примерные аналоги Приложение 6. Состав серий отечественных КМОП-микросхем, их назначение и примерные аналоги Приложение 7. Серия отечественных логических КМОП-микросхем 5514БЦ Приложение 8. Цоколевки зарубежных ТТЛ-логических микросхем Приложение 9. Цоколевки зарубежных, а также отечественных КМОП-логических микросхем, не имеющих зарубежных аналогов
Название: Цифровая схемотехника. Практика применения 
