Использования вычислительной

быстродействие и чувствительность и возможность использования транзисторов с небольшим коэффициентом усиления.

Горизонтальный транзистор р—п—р. В аналоговых ИМС часто возникает необходимость совместного использования транзисторов р—п—р и п—р—п. С этой целью вначале использовались паразитные транзисторы р—п—р, создаваемые структурой основного транзистора и подложкой. Однако у этих транзисторов р = 2 -т- 3 в связи с наличием у них толстой базы, и, кроме того, при использовании нескольких транзисторов на одной подложке возникает ограничение по их применению, связанное с наличием общего коллектора-подложки. Поэтому в настоящее время создают специальные структуры р —п—р транзисторов, технологично совместимые с транзисторами п—р—п. Структура такого транзистора показана на 2.13.

Логическая операция И осуществляется без использования транзисторов, если входные сигналы поступают с их коллекторов. Наличие низкого напряжения хотя бы на одном из входов схемы создает низкий уровень его на выходе. Состояние логической «1» реализуется при соединении входов с выключенными транзисторами,?, е. когда на все входы подана «1». При поступлении сигналов от внешних схем реализация функции И достигается! применением нескольких транзисторов. Например, для двух входов схема строится на четырех одноколлекторных транзисторах ( 4.16).

напряжение Ua. б составляет примерно 0,5 В, все остальное напряжение источника Е\ прикладывается между эмиттером и коллектором транзистора V3. Транзисторы V5 и V2 также находятся в активном режиме и, так как коллектор транзистора V2 соединен с базой этого же транзистора, напряжение UK. э мало и имеет величину примерно 0,5 В. Значит, основная часть напряжения источника Е2 прикладывается между коллектором и базой транзисторов V3 и V4. В соответствии с выработанными выше рекомендациями необходимо по возможности уменьшать ток баз этих транзисторов. При этом необходимо, чтобы сохранялся большой коэффициент усиления по току и параметры транзистора были стабильны. При современном уровне технологии возможен выбор номинального тока эмиттера, начиная с /Э0 = 5 мкА, что при использовании обычных транзисторов с коэффициентом усиления по току порядка (3 = 100 позволит иметь токи базы 50 нА, а при использовании транзисторов с (3=1000 (супербета транзисторы) входной ток базы уменьшится до 5 нА. Учитывая, что в настоящее время для современных пленарных транзисторов величина неуправляемого обратного-тока при комнатной температуре меньше 1 нА, названные величины токов базы близки к минимально допустимым при использовании биполярных транзисторов. При обсуждении параметров транзисторных каскадов в 4.8 и 4.9 рассматривались случаи использования транзисторов в обычных усилительных режимах, когда токи маломощных транзисторов выбираются близкими к 1 мА. В микротоковом режиме величина входного и выходного сопротивления значительно выше. Особенно быстро растет входное сопротивление /?вх = /'б+(1-ЬР)''э, где гэ = =<РТ//Э. Отсюда для обычного транзистора (3=100 при токе /э = 5 мкА и /?вх = 500 кОм, а для супербета транзисторов р = = 1000 при том же токе и #Вх = 5 мОм, т. е. входное сопротивление таких каскадов весьма велико и достаточно для построения усилителей, работающих от высокоомных источников сигнала. Важно отметить, что каскад при подаче входного сигнала к первому входу UBXI, не инвертирует выходного сигнала, а при подаче сигнала на второй вход инвертирует его. Это важное свойство особенно сильно проявляется при необходимости охвата усилителя в целом> положительными и отрицательными ОС. Расчет коэффициента усиления по напряжению [формула (4.89)] показывает, что можно получить коэффициент усиления каскада /С^^-1000 при использовании высокоом-ного сопротивления нагрузки, которая подключается параллельно выходному зажиму ивых.

Для использования транзисторов необходимо представление сведений о них в виде характеристик и параметров, которые позволяют правильно выбрать транзистор и определить режимы его работы.

В усилителях класса AD мощность в нагрузке получается в два раза меньше. Коэффициенты использования транзисторов по мощности в схемах AD и BD примерно равны.

9. Приведите варианты схем использования транзисторов в качестве диодов. Сравните их между собой,

Наиболее полно преимущества туннельного диода удается использовать в генераторах диапазона СВЧ, особенно на частотах выше 1 ГГц, где из-за невозможности использования транзисторов приходилось использовать сложные, громоздкие и неэкономичные генераторы на клистронах, лампах бегущей и обратной волны я др. Современные туннельные диоды позволяют генерировать электрические колебания с частотами- до 100 ГГц.

Мощность, выделяемая в нагрузке, Рн = т1,рЯВых' Коэффициент использования транзисторов для данной схемы Рв/Рл

учитывающий появление в реально существующем усилителе емкости между деталями, проводами и т. п. ( 6.2, в). Ограничим дальнейшее исследование случаем использования транзисторов при

В случае использования транзисторов р-п-р и п-р-п возможности построения различных спо- _ собов межкаскадной связи расширяются (44, с. 6];р в частности, может быть использована непосредственная связь вообще без резисторов и других схемных элементов, но с питанием от двух источников ( 8.11).

Второе поколение ЭВМ позволило существенно расширить сферу использования вычислительной техники, приступить к созданию АСУ отраслями, предприятиями и технологическими процессами.

Сказанное объясняет, почему изучение особенностей организации ЭВМ общего назначения занимает в практическом и познавательном смысле важное место при подготовке специалистов в области создания и использования вычислительной техники.

При выполнении проектных работ важным фактором интенсивного использования вычислительной техники является ее приближение к проектным отделам. Это может быть реализовано установкой в проектных отделах терминального оборудования, связанного с удаленной ЭВМ, или установкой в проектных отделах терминального оборудования, управляемого малой ЭВМ, и осуществлением ее связи с высокопроизводительной ЭВМ. Образование вычислительных сетей САПР является наиболее современной формой организации САПР. В вычислительных сетях САПР с радиальной структурой различаю! центральный вычислительный комплекс (ЦБК), состоящий из одной или нескольких ЭВМ высокой производительности, и автоматизированные рабочие места (АРМ) инженеров-проектировщиков ( 9.3). В АРМ входит набор устройств подготовки, ввода, отображения, документирования и хранения данных, представляющих собой комплект технических средств.

В центрах коммутации сообщений, построенных по аппаратному способу, каждые входящий и исходящий каналы имеют закрепленное за ними оборудование, которое реализует весь набор* операций, выполняемых над сообщением в центре; центр в этом случае строится без использования вычислительной машины. При таком децентрализованном способе построения системы управления центром повышается надежность коммутационных систем, поскольку выход из строя отдельных блоков, закрепленных за каналами, хотя и приводит к уменьшению суммарной производительности центра КС, но не ведет к выходу его из строя. Однако центр с аппаратным управлением, иногда называемый центром с жесткой логикой, не может быть быстро приспособлен к выпол-* нению новых, не предусмотренных ранее функций.

Быстрый научно-технический прогресс современного общества является одной из причин растущего внимания к проблемам совершенствования системы образования. Политика в области образования ориентирована на решение неотложных экономических, управленческих и технических проблем на базе широкого использования вычислительной техники.

С точки зрения рационального использования вычислительной техники целесообразно увеличить шаг интегрирования по мере затухания экспонент, соответствующих большим собственным числам, определяющим малый шаг интегрирования. Однако, как показано в § 6.4, такое увеличение не может быть произведено для системы уравнений из-за нарушения условия устойчивости разностного метода.

В общей теории электрических машин широко практикуется решение уравнений и преобразование их к выбранным координатным осям при помощи матричной алгебры. При этом оказывается удобным составление программы для использования вычислительной техники.

Для облегчения р. эоты с задавши каждая rj ава содержит внутреннюю рубрикацию, cooi зетству.ощую разделам: программы. Так же как и в третьем израню:, для активизации самостоятельной работы студентов в большинстве глав, помещены измененные и дополненные типовые много:;; риаптные задачи (отмечены звездочками). В свои с необходимостью более широкого использования вычислительной техники при изучении электротехники и основ электроники в ряде разделов помещены задачи, снабженные программой для решения их с помощью Э1::М.

Система математического обеспечения представляет собой комплекс программных средств, предназначенных для повышения эффективности использования вычислительной машины (системы), облегчения ее эксплуатации,

В рассмотренных выше примерах простои оборудования принципиально связаны с тем, что на машине одновременно выполняется только одна задача; нет воз* можности загрузить машину полезной работой в периоды ее: вынужденного бездействия. Поэтому стремление повысить эффективность использования вычислительной системы привело к разработке систем, которые могут одновременно выполнять несколько программ.

Метод сечений и метод узловых напряжений сводятся к формированию и решению системы, состоящей из q — 1 уравнений, и в этом отношении они равноценны. Однако в методе узловых напряжений используется матрица соединений, составление которой во всех случаях является обязательным, если речь идет не о непосредственной записи уравнений при помощи визуального способа составления матриц контуров и сечений. При использовании вычислительных машин процедура составления матриц С и D должна быть формализована. Одним из таких методов является расчет матрицы F через подматрицы Аг и А2. Поэтому в вычислительном отношении метод узловых напряжений более экономичен. Однако методы сечений и контурных токов позволяют выделить те напряжения и токи, которые могут представлять непосредственный интерес, а поэтому данные методы даже в отношении использования вычислительной техники имеют свои области применения.