Сандық электроника саласының даму тарихын басшылыққа ала отырып,шала өткізгіштік приборлардың физикасын оқып-үйрену
Кіріспе
I.Сандық электрониканың ғылымдағы, техника мен технологиялардағы алатын орны, даму болашағы.
1.1 Компьютер техникасының экспоненциалды дамуы
1.2 Оргтехника және оның түрлері
1.3 Сандық электроника негізіндегі жаңа технологиялар
II. Сандық электрониканың элементтік негізі.
2.1 Жартылай өткізгіштік диодтар мен транзисторлар
2.2 Цифрлық логикалық элементтер.Логикалық элементтердің негізгі көрсеткіштері
ІІІ. Үлкен интегралдық схемалар мен микропроцессорларды жасау ерекшеліктері.Интегралды микросұлба және оның транзисторлық жолмен жасалуы.
Қорытынды .
Пайдаланылған әдебиеттер:
I.Сандық электрониканың ғылымдағы, техника мен технологиялардағы алатын орны, даму болашағы.
1.1 Компьютер техникасының экспоненциалды дамуы
1.2 Оргтехника және оның түрлері
1.3 Сандық электроника негізіндегі жаңа технологиялар
II. Сандық электрониканың элементтік негізі.
2.1 Жартылай өткізгіштік диодтар мен транзисторлар
2.2 Цифрлық логикалық элементтер.Логикалық элементтердің негізгі көрсеткіштері
ІІІ. Үлкен интегралдық схемалар мен микропроцессорларды жасау ерекшеліктері.Интегралды микросұлба және оның транзисторлық жолмен жасалуы.
Қорытынды .
Пайдаланылған әдебиеттер:
Жас ұрпақтың қалыптасуы мен білімді жетілдіру процесі ақпараттық технологиялардың тез әрі қарқынды дамуы мен оның көз ілеспес өзгерістерге толу жағдайында жүріп жатыр.21-ғасырдағы қоғамды - ақпараттық қоғам ,ондағы өзгерістерді ақпараттық төңкеріс деп атауға болады.Компьютерлік технологиялардың өте жоғары қарқында дамуының нәтижесінде, бірнеше жыл бұрын мүмкін болмайтындай болып көрінетін елдердің әртүрлі адамдары жер шарының түкпіріндегі әртүрлі ақпаратқа қол жеткізе алуға мүмкіндігі бар,бір-бірімен ақпарат алмасуда. Ақпараттық дүниетаным қоғамдағы ақпарат пен компьютерлік технологияның алатын орнын түсінуден басталады.Жоғары оқу орындарының кредиттік технологияға көшуі біз-студенттердің оқытылатын пәндер бойынша өз бетімізбен жұмыс істеуімізді талап етеді. Бұл еңбек қарқынды дамып келе жатқан сандық электрониканың- электрондық құрылғылардың көмегімен құжаттарды автоматты түрде өңдеп және сақтай отырып өзіндік жұмысты орындауға арналған.Техниканың сандық электроника,микроэлектроника саласы қазіргі уақытта ақпаратты жинау мен түрлендіру,есептеуіш аппаратурасы,автоматты және автоматтандырылған басқару,энергияны шығару және түрлендіру облыстарындағы әртүрлі мәселелерді шешудегі универсал және өте тиімді құрал болып табылады.Мысалы,өнеркәсіптегі көптеген технологиялық обьектіні басқару жүйесі құрылымын қарастырайық: бақыланатын шаралар /температура,жылдамдық,қысым/ туралы ақпарат бар электрлік сигналдар сәйкесті сезгіштік параметрлер арқылы өңделіп шығарылады да,іріктеліп,сүзіліп және күшейтіліп,аналогтық түрлендіргіштер арқылы сандық пішінге түрлендіріледі. Сосын олар микропроцессорға беріледі. Микрпроцессордың орнында компьютер болуы мүмкін.Микропроцессор қалыптастырған сигналдар сандық-аналгогтық түрлендіргіштер көмегімен аналогтық түрде айналдырылып атқарушы механизмдерді басқаратын,тікелей обьектіге әрекет ететін электрондық күштік құрылғыға /қозғалтқыштар,реттегіштер,т.б./беріледі.Қарастырылып отырған жүйе аналогтық сигналдармен /сүзгілер,күшейткіштер,күштік электрондық құрылғылар т.б./ және сандық сигналдармен жұмыс істейтін электрондық құрылғылардан,сондай-ақ сигналдарды аналогтық түрден сандыққа және керісінше түрлендіруді іске асыратын құрылғылардан тұрады.Электрондық құрылғылар түсінігі қазіргі күнделікті өмірде жиі кездеседі: радиоқабылдағыштар,магнитофондар,теледидар,микрокалькуляторлар,компьютерлер,телефондар,смартфондар мен планшеттер т.б. олардың бәріде микроэлектрондық элементтерден ,микросхемалардан тұрады. [3,3-4бет]
1. Жеребцов И.П.Основы электроники.-Ленинград: Энергия, 1974.-462 с.
2. Красько А.С.,Скачко К.Г. Промышленная электроника.- Минск:Вышейшая школа,1984.-206 с.
3.Нұрманов М.Микросхема негіздері.-Астана:Фолиант,2008.-248б.
4.ХакимоваТ. Компьютерлік өңдеуді автоматтандыруға инновациялық технологияларды пайдалану.-Алматы;Заң әдебиеті,2008.-100б.
5. Балапанов Е.Қ., Бөрібаев Б.Б.,Дәулетқұлов А.Б Жаңа информациялық технологиялар
6. Ермеков Н Информатика элементтері.- Астана:Фолиант,2011.-176 б.
7.Березин А.С., Мочалкина О.Р. Технология и конструирование интегральных микросхем.Учебное пособие для высших учебных заведений. Москва.1992.
8.Бондарь Б.Г. Основы микроэлектроники. К.: Вища шк. Головное изд-во, 1987.-309с.
9.Горошков Б.И Радио-электронные устройства:Справочник. М.: Радио и связь, 1984.- 400с., ил.-(Массовая библиотека; Вып. 1076)
10.Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схематика. Пер. с нем.-М.:Мир, 1983.-с.,ил.
11.Якубовский С.В., Бараканов Н.А., Ниссельсон Л.И. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы.Справочное пособие. Под ред. С.В.Якубовского.-2- е изд., перераб. и доп.- М.: Радио и связь, 1985.-432 с., ил.(Проектирование РЭА на интегральных микросхемах).
12.Көшербаева М.Р.,Көбеева М.Қ. Интегралды микросұлба және оның транзисторлық технологиямен жасалуы// Тараз мемлекеттік педагогикалық
институтының хабаршысы.2014ж.№18
2. Красько А.С.,Скачко К.Г. Промышленная электроника.- Минск:Вышейшая школа,1984.-206 с.
3.Нұрманов М.Микросхема негіздері.-Астана:Фолиант,2008.-248б.
4.ХакимоваТ. Компьютерлік өңдеуді автоматтандыруға инновациялық технологияларды пайдалану.-Алматы;Заң әдебиеті,2008.-100б.
5. Балапанов Е.Қ., Бөрібаев Б.Б.,Дәулетқұлов А.Б Жаңа информациялық технологиялар
6. Ермеков Н Информатика элементтері.- Астана:Фолиант,2011.-176 б.
7.Березин А.С., Мочалкина О.Р. Технология и конструирование интегральных микросхем.Учебное пособие для высших учебных заведений. Москва.1992.
8.Бондарь Б.Г. Основы микроэлектроники. К.: Вища шк. Головное изд-во, 1987.-309с.
9.Горошков Б.И Радио-электронные устройства:Справочник. М.: Радио и связь, 1984.- 400с., ил.-(Массовая библиотека; Вып. 1076)
10.Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схематика. Пер. с нем.-М.:Мир, 1983.-с.,ил.
11.Якубовский С.В., Бараканов Н.А., Ниссельсон Л.И. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы.Справочное пособие. Под ред. С.В.Якубовского.-2- е изд., перераб. и доп.- М.: Радио и связь, 1985.-432 с., ил.(Проектирование РЭА на интегральных микросхемах).
12.Көшербаева М.Р.,Көбеева М.Қ. Интегралды микросұлба және оның транзисторлық технологиямен жасалуы// Тараз мемлекеттік педагогикалық
институтының хабаршысы.2014ж.№18
Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 51 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 51 бет
Таңдаулыға:
Кіріспе
Жас ұрпақтың қалыптасуы мен білімді жетілдіру процесі ақпараттық
технологиялардың тез әрі қарқынды дамуы мен оның көз ілеспес өзгерістерге
толу жағдайында жүріп жатыр.21-ғасырдағы қоғамды - ақпараттық қоғам ,ондағы
өзгерістерді ақпараттық төңкеріс деп атауға болады.Компьютерлік
технологиялардың өте жоғары қарқында дамуының нәтижесінде, бірнеше жыл
бұрын мүмкін болмайтындай болып көрінетін елдердің әртүрлі адамдары жер
шарының түкпіріндегі әртүрлі ақпаратқа қол жеткізе алуға мүмкіндігі бар,бір-
бірімен ақпарат алмасуда. Ақпараттық дүниетаным қоғамдағы ақпарат пен
компьютерлік технологияның алатын орнын түсінуден басталады.Жоғары оқу
орындарының кредиттік технологияға көшуі біз-студенттердің оқытылатын
пәндер бойынша өз бетімізбен жұмыс істеуімізді талап етеді. Бұл еңбек
қарқынды дамып келе жатқан сандық электрониканың- электрондық құрылғылардың
көмегімен құжаттарды автоматты түрде өңдеп және сақтай отырып өзіндік
жұмысты орындауға арналған.Техниканың сандық электроника,микроэлектроника
саласы қазіргі уақытта ақпаратты жинау мен түрлендіру,есептеуіш
аппаратурасы,автоматты және автоматтандырылған басқару,энергияны шығару
және түрлендіру облыстарындағы әртүрлі мәселелерді шешудегі универсал және
өте тиімді құрал болып табылады.Мысалы,өнеркәсіптегі көптеген технологиялық
обьектіні басқару жүйесі құрылымын қарастырайық: бақыланатын шаралар
температура,жылдамдық,қысым туралы ақпарат бар электрлік сигналдар
сәйкесті сезгіштік параметрлер арқылы өңделіп шығарылады
да,іріктеліп,сүзіліп және күшейтіліп,аналогтық түрлендіргіштер арқылы
сандық пішінге түрлендіріледі. Сосын олар микропроцессорға беріледі.
Микрпроцессордың орнында компьютер болуы мүмкін.Микропроцессор
қалыптастырған сигналдар сандық-аналгогтық түрлендіргіштер көмегімен
аналогтық түрде айналдырылып атқарушы механизмдерді басқаратын,тікелей
обьектіге әрекет ететін электрондық күштік құрылғыға
қозғалтқыштар,реттегіштер,т.б.бер іледі.Қарастырылып отырған жүйе
аналогтық сигналдармен сүзгілер,күшейткіштер,күштік электрондық құрылғылар
т.б. және сандық сигналдармен жұмыс істейтін электрондық
құрылғылардан,сондай-ақ сигналдарды аналогтық түрден сандыққа және
керісінше түрлендіруді іске асыратын құрылғылардан тұрады.Электрондық
құрылғылар түсінігі қазіргі күнделікті өмірде жиі кездеседі:
радиоқабылдағыштар,магнитофондар,те ледидар,микрокалькуляторлар,компьют ерлер,
телефондар,смартфондар мен планшеттер т.б. олардың бәріде микроэлектрондық
элементтерден ,микросхемалардан тұрады. [3,3-4бет]
Электрониканың қазіргі кездегі ролі микропроцессорлық
техниканы,компьютерлік технологияны қолдануда,ақпараттық сигналдарды
өңдеуде және электр энергиясын түрлендіруге арналған күштік шалаөткізгіш
аспаптарды пайдалануда болып отыр.Радиоэлектроника-ғылым мен техниканың
даму жолындағы көз ілеспес облысы болып есептеледі.Оның негізінде
шалаөткізгішті приборлар мен электровакуумдық қондырғылардың жұмыс жасау
принципі жатыр.
Радиоэлектрониканың 3 түрі бар:
-Өндірістік электроника-микроэлектронды қондырғылар.
-Ақпараттық электроника-технологиялық процесстерді автоматты түрде басқару.
-Энергетикалық электроника-электр энергиясын түрлендіру мен тасымалдау.
[2,4-бет]
Электрониканың даму тарихы 100 жылдан астам уақытты алады. Оның алғашқы
сатысы вакуумдық электрондық шамдарды ойлап табумен
байланысты.Радиоэлектрониканың даму кезеңдерін төмендегі топқа бөлуге
болады:
І кезең:
18-19 ғасыр.М.В.Ломоносов,Г.В.Рихман электр разрядының ауада
зерттелінуі.Ерекше жаңалық-электр доғасының алынуы болды.
ІІ кезең:
1873ж- А.Н.Лодыгин – электровакуумды лампаның пайда болуы.
1887ж- неміс физигі Герц фотоэффект құбылысын ашты.
1888ж-А.Г.Столетов фотоэлектронды приборларды ашты. В.А.Ульянин селенді
шалаөткізгішті фотоэлементтерді ашты.
1897ж- Браун электронды-сәулелі түтікше ойлап тапты.
ІІІ кезең:
1901ж-Ричардсон термоэлектронды құбылысқа зерттеу жасады.
1905ж- Хелл АҚШ газотронды ойлап тапты.
1907ж- Ли-де-Форест триодты жасады.
1909-1911жж- В.И.Коваленко алыс телефон байланысына арналған триодты
жасады.
1926ж- Хелл пентодты ойлап тапты.
1933ж- П.В.Шмаков суперэмитрон ойлап тапты.
1938-1941жж-Н.Девятков,В.К.Хохлов жазық дискілі электродты триод жасады.
[1,7-9бет]
1948ж-американдық ғалымдар Бардин,Браттейн,Шокли транзистор ойлап тапты.
Бұл радиоэлектроника тарихында жасалған революция болды.Олардың
шалаөткізгіш аспап-транзисторды ойлап табуы электроника ,радиотехника
салсында үлкен өзгеріс әкеліп,радиоэлектрондық аппаратураны өте үнемді әрі
өте кішкентай етіп жасауға мүмкінді тудырды,мұның өзі шалаөткізгіштік-
транзисторлық электрониканың дамуына әкелді.Бірақ электрондық шамдардың
көптеген кемшіліктері болды,олардың тұтынатын қуаты аз,әрі өлшемдері үлкен
,сынғыш келді.Электрондық шамдар қазір тек қана қуатты радиотехника
саласында пайдаланылады.Осыдан кейін ІҮ кезең:
1960 жылдардан бастап интегралдық электроника немесе микроэлектроника
саласы дами бастады,микросхемалар пайда болды.
Ал қазіргі таңда элементтердің өлшемдерін кішірейту есебінен Ү-кезең
микросхемелардың интеграция дәрежесі айтарлықтай өсіп отыр.Мұның өзі сандық
электроника саласының дамуын көрсетіп отыр.Интегралдық электрониканың
схемотехникалық жағынан жеке транзисторлықтан айырмашылығы жоқ,себебі
интегралық схемада құрылығының электрлік схемасының барлық элементтерін
ажыратуға болады,бірақ бұл элементтердің өлшемдері өте кішкентай.
Жоғарыда келтірілген деректерге сүйене отырып, мен диплом жұмысымның толық
мазмұнын ашу үшін мынадай мақсат қойдым:
Жұмыстың мақсаты:сандық электроника саласының даму тарихын басшылыққа ала
отырып,шалаөткізгіштік приборлардың физикасын оқып-үйрену.
Зерттеу объектісі: сандық электроникалық техниканың түрлері
Зерттеу пәні: шалаөткізгіштік приборлардың жасалу жолдары
Өндіріс процестерінің көбі электронды-есептеуіш машиналарды қолданумен
басқарылады.Ал,бұл жүйелердің барлық өндіріс салаларында кеңінен қолдану
мүмкіндігі электронды-есептеуіш машиналардың, микропроцессорлар мен
интегралды микросхемалардың жетілгендігімен және цифрлық сигналдармен
жұмыс істеудің артықшылықтарын түсіндіреміз.Сандық басқару жүйелерінің
дамуы негізінен тікелей басқару бағытында жүріп жатқандықтан,жұмыстың
өзектілігі де осы болмақ.
Жұмыстың практикалық мәнділігі: диплом жұмысын мектеп физика курсы бойынша
жоғары сынып оқушылары үшін қолданбалы курс немесе таңдау пәні бойынша
әдістемелік нұсқау және электроника саласында қызығушылық танытқан
талапкерлерге көмекші құрал ретінде қолдануға болады.
Жұмыстың құрылымы мен көлемі.Дипломдық жұмыс кіріспеден,негізгі 4
бөлімнен,қорытынды мен әдебиеттер тізімінен тұрады.
I.Сандық электрониканың ғылымдағы, техника мен технологиялардағы алатын
орны, даму болашағы.
1.1 Компьютер техникасының экспоненциалды дамуы
Этимология.Компьютер сөзі ағылшын тілінің to compute, сөздерінен шыққан.
Бұл сөздер есептеу,есептегіш мағынасында аударылады (латын тілінің
computo- есептеймін сөзінен шыққан). Алғашында ағылшын тілінде бұл сөз
механикалық құрылғыларды қолданбай немесе қолдана отырып, арифметикалық
есептеулер жүргізетін адамға қатысты айтылған. Содан кейін бұл сөз
машиналарға қатысты айтылатын болды,бірақ, қазіргі заманғы компьютерлер
математикамен тікелей байланысты емес мәселелермен де айналысады.1946
жылдан бастап цифрлық компьютер, аналогтық есептеуіш машинасы және
электронды компьютер түсініктерінің мағынасы ажыратылып көрсетілді.
Негізгі принциптері:тапсырманы орындау үшін компьютер механикалық
бөліктердің орын ауыстырылуын, электрондардың, фотондардың, кванттық
бөлшектердің ағынын немесе басқа да жақсы зерттелген физикалық құбылыс
әсерлерін қолданады. Көбімізге компьютерлердің ең көп таралған түрі-дербес
компьютер жақсы таныс.Компьютер архитектурасы алға қойылған мәселені,
зерттеліп отырған физикалық құбылысты максималды айқын көрсетіп,
модельдеуге мүмкіндік береді. Мысалы, электрондық ағындар бөгеттер салу
кезіндегі су ағынының үлгісі ретінде қолданылуы мүмкін.Осылай құрастырылған
аналогтық компьютерлер ХХ ғасырдың 60-жылдары көп болғанымен, қазір сирек
кездеседі.
Қазіргі заманғы компьютерлердің басым бөлігінде алға қойылған мәселе әуелі
математикалық терминдерде сипатталады, бұл кезде барлық қажетті ақпарат
екілік жүйеде (бір және ноль ретінде) көрсетіледі, содан кейін оны өңдеу
үшін қарапайым логика (Булье) алгебрасы қолданылады. Іс жүзінде барлық
математикалық есептерді бульдік операциялар жиынына айналдыруға
болатындықтан, жылдам жұмыс жасайтын электронды компьютерді математикалық
есептердің, сонымен қатар, ақпаратты басқару есептерінің көпшілігін шешу
үшін қолдануға болады.Орындалған есеп нәтижесі пайдаланушыға әр түрлі
енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен көрсетіледі, мысалы, лампалық
индикаторлар, мониторлар, принтерлер және т.б.Компьютер-жай ғана машина, ол
өзі көрсетіп тұрған сөздерді түсінбейді және өз бетінше
ойламайды.Компьютер тек қана бағдарламада көрсетілген сызықтар мен
түстерді енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен механикалық түрде
көрсетеді. Адам миы экрандағы көріністі қабылдап, оған белгілі бір мән
береді.
Есептеуіш техника есептеу және мәліметтерді өңдеу процессінің маңызды
компоненті болып табылады.Уақыт өте келе, қарапайым құрылғылардан күрделі
құралдар пайда бола бастады:абак, логарифмдік сызғыш, механикалық
арифмометр, электронды компьютер.Алғашқы есептеуіш құрылғылардың
қарапайымдылығына қарамастан, олармен жұмыс жасауға үйренген адам, қазіргі
заманғы калькуляторларды пайдаланғаннан да жылдам есептер жүргізе алады.
1927 жыл-Массачусетс технологиялық университетінде аналогтық компьютер
жасап шығарылды.
1938 жыл-неміс инженері Конрад Цузе өзінің алғашқы есептеуіш машинасын
жасап, оған Z1 деген ат берді (Оның соавторы ретінде Гельмут Шрейердің
есімі де аталады). Бұл толықтай механикалық, бағдарламаланатын цифрлық
машина еді. Бұл үлгі іс жүзінде қолданылмады. Оның қалпына келтірілген
нұсқасы Берлиндегі неміс техникалық мұражайында сақталған. Осы жылы Цузе Z2
машинасын жасауға кірісіп кетті.
1941 жыл-Конрад Цузе Z3 машинасын жасады. Бұл машина қазіргі заманғы
компьютердің барлық қасиеттерін ие болатын.
1943 жылдың соңында арнайы мақсаттарда қолданылатын ағылшын есептеуіш
машинасы-Колосс жасалды.Машина фашисттік Германияның құпия кодтарын шешумен
айналысты.
Кеңес Одағында алғашқы электрондық есептеуіш машинасы Киевте Сергей
Алексеевич Лебедевтің басшылығымен 1950 жылы жасалды. Егер есептеуіш
құрылғылардың 1900 жылдан бастап даму тарихына көз жүгіртетін болсақ,
машиналардың жұмыс өнімділігі әрбір 18-24 айда екі есеге өсіп отырғанын
байқаймыз. Бұл ерекшелікті алғаш рет 1965 жылы Intel компаниясының
басшыларының бірі Гордон Е. Мур сипаттаған болатын. Компьютерлер көлеміні
кішірею процессі де осындай жылдамдықпен жүріп келеді. Алғашқы электрондық
есептеуіш машиналар көптеген тонна салмағы бар, бірнеше бөлмеде орналасқан
үлкен құрылғылар болатын. Олардың қымбат екені сонша, оларды тек үкіметтер
мен үлкен зерттеу ұйымдары ғана пайдалана алатын еді. Олармен
салыстырғанда, қазіргі заманғы компьютерлер біршама қуатты, кішкентай және
арзан болып табылады.Қазіргі заманғы сандық компьютерлерді қолданылуы
бойынша мынадай топтарға бөлуге болады:
1.Калькулятор
2.Консольдық компьютер
3.Миникомпьютер
4.Мэйнфрейм
5.Дербес компьютер
6.Ойын консолі
7.Қалталық дербес компьютер
8.Жұмыс станциясы
9.Ноутбук (Лэптоп)
10.Сервер
11.Суперкомпьютер
Есептеуіш техниканың дамуындағы маңызды қадам ретінде сандардың ішкі
көрсетілімінің екілік жүйеге ауысуын айтуға болады. Бұл қадам есептеуіш
техникалардың және перифериялық құрылғылардың құрылыстарын біршама
қарапайым етті. Екілік жүйесін қолдану арифметикалық функцияларды және
логикалық амалдарды орындауды жеңілдетті.Соған қарамастан, екілік логикаға
өту процессі бір мезетте бола қойған жоқ. Көптеген ғалымдар компьютерді
адамға ыңғайлы ондық санау жүйесінде жасап шығаруға тырысты. Басқа да
тәсілдер қолданылды. Мысалы, кеңестік машиналардың бірі үштік жүйе
негізінде жұмыс жасады, кей жағдайларда үштік жүйенің екілік жүйеден
артықшылықтары бар еді. (үштік Сетунь компьютерінің жобасын кеңес ғалымы
Н.П.Брусенцов жасап шығарды).Ондық санақ жүйесі негізіндегі компьютер
ретінде алғашқы американдық есептеуіш машина-Марк I машинасын атауға
болады.Есептеуіш техникаларды жіктеудің тәсілдерінің бірі ретінде олардың
қабілеттерін анықтауды атауға болады. Барлық есептеуіш машиналар, келесі үш
типтің біреуіне жатқызылуы мүмкін:
• бір қызметті ғана орындайтын арнайы құрылғылар;
• аз ғана қызмет орындай алатын құрылғылар;
• қазіргі кезде қолданылатын жалпы мақсаттағы құрылғылар.
Компьютер деп, осы үшінші тип машиналарын атайды.
Қазіргі заманғы жалпы мақсаттағы компьютер.
Қазіргі заманғы компьютерлерді қарастырған кезде, олардың бұрынғы
есептеуіш машиналардан бір маңызды ерекшелігін байқаймыз: қажетті
бағдарламаларды қолдану арқылы кез-келген компьютер басқа бір компьютердің
әрекеттерін орындай алады (әрине, бұл мүмкіндік мәліметтерді сақтау
құрылғыларының сыйымдылығымен және жылдамдықпен шектеледі). Осылайша,
қазіргі заманғы компьютерлер болашақта құрылатын кез-келген есептеуіш
техниканың жұмысын эмуляциялай алады деп есептеледі. Бұл қабілет арқылы
жалпы мақсаттағы компьютерлерді және арнайы мақсаттағы құрылғыларды
ажыратуға болады.Алғашқы компьютерлер тек қана есептеулер үшін қолданылған
болатын ("компьютер" және "ЭЕМ" терминдерінің шығу тегі де осыған
байланысты). Ең алғашқы шыққан бағдарламалау тілі - Фортран тілі де осы
себепті тек қана есептеулер шығаруға арналған болатын.
Екінші жолы - мәліметтер базасы үшін. Бірінші кезекте бұлар үкіметтерге
және банктерге қажет болатын. Мәліметтер базасын басқару үшін күрделі
компьютерлер және ақпаратты енгізу-шығару, сақтауға қажетті күрделі жүйелер
қажет болды. Осы мақсаттарда Кобол тілі пайда болды. Кейінірек пайда болған
мәліметтер базасын басқару жүйелерінің өз бағдарламалау тілдері бар
болатын.
Үшінші жолы - әр түрлі құрылғылармен бірге қолдану. Даму жолы арнайы
мамандандырылған (көп жағдайда аналогтық) құрылғылардан стандартты
компьютерлік жүйеге дейін болды. Сонымен қатар, күн өткен сайын, техниканың
көп бөлігі компьютерден тұратын болды.
Ақырында, компьютерлер кеңседе де, үйде де негізгі ақпараттық құрал ретінде
пайдаланыла бастады. Яғни, ақпаратпен орындалатын кез-келген жұмыс (мәтінді
енгізу, фильм қарау) компьютер көмегімен жүзеге асырылатын болды. Осы
тұжырымды ақпаратты сақтауға да, тасымалдауға да байланысты айтуға
болады.Компьютерлер қолданылатын салалардың ішіндегі ең күрделі, ең аз
дамыған саласы жасанды интеллект - компьютерлерді белгілі бір алгоритм жоқ
жерде пайдалану болып табылады. Бұл салаға мысал ретінде мәтінді аудару,
эксперттің жүйелерді айтуға болады.
1.2 Оргтехника және оның түрлері
Оргтехника дегеніміз-құжаттарды дайындау,көшіру,өңдеу,сақтау және
іздеу,сызба жұмыстарын сонымен қатар снақ жұмыстарын жүзеге асыруға
араналған техникалық құралдардың жиынтығы. Басқааш айтқанда оргтехника-
инженерлік-техникалық ақпараттың алмасу және өңдеу жұмыстарын
автоматтандыруға мүмкіндік беретін техникалық құралдар.Оргтехника түрлері:
-көшіру техникасы;
-байланыс құралдары;
-микрокалькуляторлар;
-ақпараттық жүйелердің периферийлі жабдықтамасы.
Микрокалькуляторлар
Микрокалькулятолар үш топқа жіктеледі:
Арифметикалық микрокалькуляторлар.Қарапайым арифметикалық амалдарды
орындауға мүмкіндік береді.Олар күн сәуоесімен қоректететін батареялармен
жабдықталған.
Бухгалтерлік микрокалькуляторлар.Бұларда қос қоектендіру қарастырылған.
Кейбіреуінде есептеудің соңғы нәтижесін қағазға басып шығару жолдары
қарастырылағн.
Ғылыми микрокалькуляторлар.Олар қарапайым арифметикалық амалдармен қатар
арнайы қондырылатын бағдарламалар көмегімен 150-ге жуық операцияларды
орындайды.
Бағдарламалы микрокалькуляторлар. Олардың құрамында көптаңбалы және
көпжолдық дисплейлер болады,олар сандарды,символдарды,әріптерді,граф иктерді
бейнелейтін болады.
Ақпараттық жүйелердің периферийлі жабдықтамасы
Периферийлі құралдар ақпараттық жүйелердің сыртқы ортмае қарым-қатынасын
қамтамасыз етеді. Сыртқы орта ретінде адамды алуымызға болады.олар:
-тану және идентификаторларды өңдеу құралары
-өлшеу және есеп жүргізу құралдарыэлектрондық таразылар,есептегіштер
-қаржылық есептеулерді автоматтыратын құраладарэлетронды кассалық
аппараттар.
Көшіру техникасы
Көшіргіш аппарат бізге ксерокс ретінде танымал.Оның негізінде ксерография
технологиясы жатыр.
Көшіру техникасының негізгі сипаттамалары:
-көшіру жылдамдығы-аппараттың бір минут ішіндегі жасайтын көшірмелер саны;
-бекітілген көшіру көлемі;
-масштабтау-аппараттың түпнұсқаға қатысты көшірме көлемін кішірейту
мүмкіндігі.
-тонер-картридждік жұмысының мерзімі-бір селендік барабанда жасалған
көшірмелер саны.
Байланыс құралдары
Қазіргі таңда байланыс құралдары жаңа мүмкіндіктермен-факсимальду
байланыспен толықтырылған. Факсимальді аппарат 3 құрылғыдан тұралы:
телефон,автожауапбергіш және факс.
Автожауапбергіштерде магниттік жазба принципі қолданылады. Егер аппаратта
автожауап режимі орнатылған болса,қоңырау қабылданған соң автожауапбергіш
қосылып,микрокассетаға жазылған хабар оқылады.Соңғы уақыттарда жасалған
аппараттарда жазбаның цифрлық технологиясы қоданылып жүр.Мұндай
аппараттарда хабар микрокассетаға емес,электрондық жадыға жазылады.Дегенмен
кейбір аппараттарда шығатын хабар электрондық жадқа ,ал қабылдайтын хабар
микрокассетаға жазылады.
Факс мынылардан тұрады:
-сканер;
-телефон желісі арқылы хабарды жіберіп,хабарды қабылдайтын модем;
-құжатты басып шығаратын принтер.
Модем модулятор-демодулятор сканерден қабылданған ақпаратты кодтайды және
оны телефон желісіне жібереді.Ақпаратты қабылдайтын модемде ақпарат кері
кодталып принтерге жіберіледі.
Телефония мен телеграфия бойынша халықаралық кеңес комитеті факстың
төмендегідей стандарттарны бекітті:Group1,Group2,Group3,Group4 .[6,141-
145бет]
Микропроцессорлар. Микропоцессорлар тез жетілдіріледі, өзгереді және
тез ескіреді. Бірнеше жыл бұрын әйгілі болып тұрған микропроцессор
Pentium-дар қазіргі кезде күрделі қолданбалы бағдарламаларды жасауға
қабілетсіз: жаңа бағдарламалық өнімдердің көпшілігі және тысқары
қондырғылар бұл Микропроцессорларға сиыспайды. Микропроцессорлар
Pentium 2 мен Pentium 3 – тің де жағдайлары осы сияқты.Сондықтан
бағасының жоғарылығына қарамай болашағы мол миеропроцессорлар
таңдау жөн, демек микропроцессор Pentium-ның мүмкіндігі зор
таптарынан тіпті қалтаңыз көтерсе Prescott алғаныңыз дұрыс.
Смартфондар және оның түрлері
Мультимедиялық функциалды смартфон қазіргі кезде классикалық телефонның
біріне айналды.Функцияның үлкен сапасына байланысты, оның ыңғайлылығы
сондай, әрбір смартфонның өзіңдік ерекшелігі бар.Иесінің өз қалауы бойынша,
оны басқаларға ұқсамайтын етіп жасауға болады.Әсіресе офистік бағдарламада,
істі ортада қолданылады және интернетте жоғары жылдамдықпен рұқсат
етіледі.Кез-келген смартфонды алып қарайық-смартфон(smartphone ағылшын
тілінен аударғанда-ақылды телефон):оның ұялы телефоннан айырмашылығы-
смартфонды көбінесе операциялық жүйеде қолданылады.Қазіргі кезде ең
танымалысы-Windows Mobile for Smartphone,Windows mobile,Sumbion OS,СО-
болжамдық жүйе секілді аппараттар шығарады.Жай мобильдік телефондармен
салыстырғанда орнатылған базасы,әр түрлі офистік құралдар,ICQ-
менеджері,браузер,пошталық клиенттер,ойындардың болуы сияқты операцияларды
көбейтеді.Смартфондарда көбінесе, жай ұялы телефондарға қарағанда, оған әр
түрлі форматтағы флеш-карта салынады.SMS және MMS хабарламаларға келер
болсақ,интернет және басқа құжаттар барлығы қарапайым
телефондағыдай,сондықтан смартфон-бұл кеңінен таралған бағдарламалық
жабдықтар бар телефон.
CorePlayer Mobile for .Symbian Beta.CorePlayer Mobile: көбінен танымал
ТСРМР ең жақсы мультимедиялық плеер деп есептеледі.Осы уақытқа дейін бұл
программаға тесттік жұмыстар және ізденіс жұмыстары жүргізілді,сол себепті
олар тегін таралып және кодектердің арқасында танымал болды.Қазір релиз
программалар шығарылып,олардың жаңа атауы CorePlayer Mobile ауыстырылды.
Смартфонды қолдану бағдарламалары
Handy Essentials
Бұл жинақы 3 утилиттан тұрады: есептерді шығару үшін, Handy Keylock, Handy
Alarm и Handy Taskman орын алады.
Мүмкіндігі:
Смартфонға уақыт орнатып,сіз жұмыс істеп болғасын, ол автоматты түрде
істен шығады.
Блокировка қойылу уақытын да ешқандай қолдау керек болмайды.
Handy Alam-программа қоңырау қосылу уақытында жауап береді.
Handy Taskman программасы – бұл смартфонға міндетті менеджерлер есебі.
Қосымша ақпараттарға тез және жеңіл қосылуға болады.
Handy Safe
Handy Safe-бұл жақсы көмекші .Ақпараттарды телефонда еркін сақтау жүйесін
қадағалайды және көптеген сандар мен әріптерді жадыда сақтауға болады.
Барлық ақпараттарды бір жерге жинап,сол жерде ол құпия кілтпен және
механикалық сандармен қорғалады.
Мүмкіндігі:
-Бұл программа,құпия кілтпен және күшті 448-биттік механизммен қорғалған.
- 35-тен көп орнатылған формалар кез-келген ақпаратты сақтайды
-Құрылған қалыптар әр түрлі көлемдегі форманы құруға және сақтауға
мүмкіндік береді.
Егер де ешқандай жүмыс істемеген жағдайда (ИКОНА) Handy Safe-дағы өзгеріс
жаңа қосымша бетті ашқанда аталған бағдарлама сақтау үшін автоматты түрде
жабылады.
Handy Weather
Handy Weather бағдарламасы телефон үшін операциялық жүйе базасы,Sumbian
Series 60 толық және өзекті ауа-райын бес күн алға қай жерде,қай уақытта
болса да көрсетеді. Қосымша ақпарат төрт түрден тұрады; 5 күндік ауа-райы,
бүгінгі күндік ауа райы,осы мезеттегі ауа-райы және 5 күндік ауа-райының
кестесі.Қосымша ақпарат скринсейверлық ауа-райымен қарым-қатынас жасап және
ол автоматты түрде блог қойылады.
Handy Weather дәл және анық ақпаратты көрсетеді;
- ауа-райының түндегі және күндізгі ауа қысымы;
- желдің соғу бағытымен, жылдамдығы;
- күн көзінің жылулығы;
- ауа-райының дәл және анық температурасы.
LearnWords
Learm Words S60v3- бұл бағдарлама әр түрлі сөздікпен жұмыс
істейді.Бағдарламаның қысқаша мүмкіндігі :
-әр түрлі тілдерге еркін қосылу және үйрену;
-6 тәртіп бойынша (сөздікті таңдау, аударманы табу, карточка,мозайка,сөзді
таңдау, жазылуы).
1.3 Сандық электроника негізіндегі жаңа технологиялар
Жаңа информациялық технологиялар деп,қағаз жүзінде әртүрлі информацияларды
дайындау,жинау,өңдеу және жеткізу процестерін айтады. Информациялық
процесстер-адамдар арасында,тірі организмдерде,техникалқы құрылғыларды және
қоғамдық өмірде информациянны жеткізу,жинақтау және түрлендіру
процестері.Сондай-ақ,жаңа информациялық технологиялар дегеніміз-ЭЕМ жадында
сақталған картотекадағы,каталогтардағы,әртүрл і архивтер мен
кітапханалардағы информацияларды жинақтауға,біріктіріп сақтауға,қажет
материалдарды жылдам іздеп табуға болатын әртүрлі мәліметтер базасы мен
информациялық жүйелер.Жаңа информациялық технологиялардың дамуын ЭЕМ
желіліеріне негізделген электрондық почтасыз,байланыс желілері мен
информациялық коммуникацияларсыз көзге елестету мүмкін емес.
Есептеу машиналарын басқару құрылығыларын басқару құрылығылары ретінде
пайдалану мен автоматтандыруға негізделген жаңа өндіріс технологиялары ,оны
қайта құру істері мен оған қажет жұмыс көлемін жеңілдетті. Осыған
орай,қазіргі технология ұғымына,3 компонент- өндіріске керекті
жабдықтар,оны құрастыру тәсілдері мен ұйымдастыру жолдары және оның ішіне
мәліметтер базасы мен білім базалары,ЭЕМ-де жобалау жабдықтары және т.б.
компьютерлік техника кіреді. [5,19-бет]
Компьютерлерді жіктеу үшін оларды құру кезінде қолданылған технологияларды
пайдалануға болады. Бастапқыда компьютерлер толықтай механикалық жүйе
болғандығы белгілі.Соған қарамастан, ХХ ғасырдың 30-жылдары
телекоммуникациялық өндіріс электромеханикалық компоненттерді ұсынды,ал 40-
жылдары вакуумдық электрондық лампалар негізінде құрылған толықтай
электрондық компьютерлер жасалды. 50-60-жылдары лампалардың орнына
транзисторлар келді, ал 70-жылдардың басынан қазіргі кезге дейін
қолданылатын интегралдық жүйелер (кремний чиптері) пайдаланыла бастады.Әр
кезеңдерде көптеген түрлі технологиялар қолданылған болатын. Мысалы,
гидравликалық және пневматикалық компьютерлерді жасау мүмкіндігі
қарастырылған,ал 1903-1909 жылдары Перси И. Луджет атты өнертапқыш тігін
механизмінің негізінде жұмыс жасайтын аналитикалық машина жобасын құрған
болатын.
Қазіргі кезде оптикалық компьютерлердің жобасы жасалуда. Бұл компьютерлер
электр сигналдарының орнына жарық сигналдарын қолданады. Басқа бағыт
бойынша молекулярлық иология және ДНК зерттеулерінің жетістіктерін қолдану
қажет. Ақыр аяғында, есептеуіш техника саласындағы өте үлкен өзгерістерге
әкелуі мүмкін тәсілдердің бірі кванттық компьютерлерді жасауға негізделген.
• Кванттық компьютер
• Механикалық компьютер
• Оптикалық компьютер
• Пневматикалық компьютер
• Электрондық компьютер
Комьютерді құру кезінде, оның цифрлық немесе аналогтық жүйе болатынын
анықтап алу керек.Егер цифрлық компьютерлер дискретті сандық және таңбалық
айнымалылармен жұмыс жасайтын болса, аналогтық компьютерлер келіп түсетін
мәліметтер ағынын үзіліссіз өңдеуге арналған.Қазір цифрлық компьютерлер
кеңінен қолданылады, бірақ аналогтық компьютерлер де кейбір арнайы
мақсаттарда қолданылады. Бұл жерде импульстік немесе кванттық есептеулер
туралы айтпай отырған себебіміз-олар арнайы салаларда ғана қолданылады,
немесе тек тәжірибе жүзінде қолданылады.
Аналогтық компьютерлер: логарифдік сызғыш, астролябия, осциллограф,
теледидар, аналогтық дыбыстық процессор, автопилот, ми.
Ең қарапайым дискретті есептегіштер ретінде абакты айтсақ, ең күрделісі
суперкомпьютер болып табылады.
Қазіргі есептеу техникасының дамуымен заманауи радиоэлектроникада тағы екі
глобалды тенденция орын алды.
Біріншіден, кез келген электронды аппараттың функциясы күрделенеді. Оны
эксплуатациялау мақсатында оны оқып білмеген тұтынушының жұмысы оңайланады.
Екіншіден, электроника адамзат өмірі аясына әсерін көбейтіп жатыр. Оны
қажет емес салаларда да пайдалану байқалып отыр. Осы екі аспектті
техниканың интеллектуалдығын күшейту деп айтуға болады.
Бірінші микросхемасын INTEL фирмасы 1971 жылы шығарған, ол 108 кГц тактілік
жиілікте жұмыс істеді, 2300 транзистордан тұрды, 200 доллар тұратын еді.
INTEL Pentium-4 микросхемаcының соңғы модификациясы 87 кв.мм размерлі
жартылай өткізгіштің ішінде 140 млн транзистордан тұрды.
Информатика саласының ірі маманы, академик Е.П.Велихов бір мақаласында
Кімде-кім компьютер құрай білсе, ол әлемді бағындырады деп өзінің ойын
білдірген.
Сандық техникалардың құралдары: дербес компьютерлер, өлшеудің
микропроцессорлық жүйелері мен технологиялық процессорлардың
автоматизациясы, цифрлық байланыс, теледидар, тұрмыстық техника және т.б.
BTX ТЕХНОЛОГИЯСЫ
BТХ стандарты 2003 жылы ұсынылған консорциум Intel компаниясының
басшылығымен соңғы жылдары
өндірушінің алдында пайда болған проблемаларды шешуге арналған.
Мұның өзі артық жылуға қарсы, шудың деңгейін азайту, интерфейс санын
жоғарлату және де түрлі өлшемдер мен формалар компьютерлерді
шығаруға мүмкіндік береді.
ВТХ –ның өзгешеліктері оны жетілдірушілірге жүйелердің жылылық және
дыбыстық параметрлерін жақсартуға, жүйелік жазықтарды ажыратуға,
сондай – ақ берік жасалуына мүмкіншілік береді. ВТХ – ның
мақсаттылығы дербес компьютерлерге PCI EXPRESS және Serial ATA –
ның ерекше бағыттарымен қоса жаңа технологияларды қолдауға оңтайлы
етіп жасалған.
ВТХ-да мына негізгі жақсартулар келтірілген:
¬ Төменпрофильді жүйелік платаларды сүйемелдеу (microBTX мен
picoBTX-ның құрылысының суреттерін қара);
¬ Платада құрама құрылғыларының оңтайлы орналасуы;
¬ Жаңа дөңгелектер мен интерфейстерді қолдау;
¬ Жүйені оңтайлы желдету;
¬ Шағын қоректендіру блоктарын қолдану мүмкіншілігі;
¬ Кіріспенің кілтіжылу тепе-теңдігінің үлгісі - Thermal Module. Осы
ВТХ-ның өлшемдері - 325,12 мм, microBTX – 264мм, picoBTX-ның
бар-жоғы – 203,20мм.
ВТХ-ның ерекшелік қабілетінің саналуандығы бір түрлі элементтерден
құрастырылғаны қарастырылған. ВТХ-ның түпнұсқалық платасының
өлшемдері 325Ч266 мм ( ATX-ның — 305Ч246 мм платасынан сәл
үлкендеу) кәдімгі ДК лайықталған, оның бір ұяшығы PCI Express x16
және төрт 32 сатылық PCI қосқышы бар. Микро ВТХ (204Ч266) қалыпты
өлшемдегі ықшам машиналарына лайықталған платаларда қосқыштардың
саны кем болады. ДК-ның артқы панелінің ауданы жүйелік платаларды
дайындаушылар жаңа және ескі кіру шығу порттарын орналастыруға
жететіндей үлкейтілген.ВТХ ерекшеліктеріне орай салқындатқыштардың екі
түрлі үлгісі қарастырылған : біріншілері толық өлшемді ДК үшінде,
екіншілері ықшам жүйелік блоктарға орнату үшін.Компьютер дайындаушылардың
компьютер қаптарының өлшемдері мен түрлерін әртүрлі жолдармен жасай алуы
үшін ВТХ ерекшеліктері бойынша қоректену блоктарының 8 түрлі өлшемдері мен
қалыптары қамтылған және графикалық акселератор жазығын жүйелік платаға
параллель қылып орналастыруға мүмкіншілік қарастырылған.
II. Сандық электрониканың элементтік негізі.
2.1 Жартылай өткізгіштік диодтар мен транзисторлар
Жартылай өткізгішті диод деп бір р-п өтуі және екі шығыстары болатын
жартылай өткізгішті аспапты атайды.
Жартылай өткізгіштердің түрлері өте көп, класстануының негізгі
белгілерінің бірі ол мақсатына р-n-өтуінің бір құбылысқа байланысты.
Түзеткіш немесе күштік диодтар, олардың негізінде вентиль эффектісі болып
табылады (тура кернеуде тоқ үлкен,ал кері кернеуде тоқ аз) олар схемадағы
айнымалы тоқты түзетуге арналған.Көбнесе олар өндірістік жиілікті токтарды
50Гц÷50кГц тұракты токқа түрлендіруге арналған.Айнымалы кернеуінің
параметрлеріне(жиілікке және пішініне)байланысты,диодтарды төменгі жиілікті
және жоғары жиілікті деп бөледі.
Түзеткіш диодтың негізгі параметрлері:
–турақты кері кернеу Uкері – диодтың ұзақ уақытта бұзылуынсыз жұмыс істей
алатын кері бағыттағы кернеудің мәні;
–орташа тура тогы Iтура орт – тура бағытта диод арқылы ағатын тұрақты
токтың максималдық мәні;
–шекті максималды импульстік тура ток Iпр и – токтың тапсырылған
максималдық импульстің ұзақтығы;
–тұрақты кері ток Iкері;
–тұрақты тура кернеу Uпр–диод арқылы орташа тұра ток өткен кезде кернеудің
түсуі;
–орташа тарау қуаты Pср-диодтың белгілі бір уақыт аралығындағы орташа тарау
қуаты;
–максималдық жиілік Fмакс – диодқа қойылған параметрлері қамтамасыз
етілгенде максималдық жұмыс жиілігі.
Стабилитрондар электрлік тесіп өту режимінде жұмыс істейді.
Параметрлері:
- тұрақтандыру кернеуі Uст;
- минималды және максималды тұрақтандыру токтары Imin және Imax;
- дифференциалдық кедергі Rd = dIdU – электрлік шаманың өту жерінде;
- тұрақтандыру температуралық коэффициент αст – ΔT қоршаған ортаның
температурасы өзгергенде,тұрақтандыру кернеуінің салыстырмалы өзгеруі :
.
Биполярлық транзисторлар деп,екі р-n-ауысуы және үш не одан да көп шығуы
бар жартылайөткізгіштік аспапты айтамыз.Бұл жартылайөткізгіштік кристаллы
бар бөлшегін құрайды,онда біртипті электрөткізгіштік қасиеті бар екі шеткі
аймақтары,қарама-қарсы электрөткізгіштік қасиеті бар аймағымен бөлінген.Осы
үш аймақтың электрөткізгіштігіне байланысты,n-p-n және p-n-p типті
транзисторларды ажыратады.Олардың қосу сұлбалары және шартты графикалық
белгіленуі 1-суретте көрсетілген.Транзистордың үш электродтан тұрады:
коллектор, база және эмиттер.
1-сурет.Биполярлық транзистор: а-n-p-n типті және б-p-n-p типті.
Жиіліктік сипаттамалар мен қуатына байланысты транзисторлар бірнеше топқа
классификацияланады:
Қуат бойынша:
– аз қуатты 0,3 Вт дейін,
– орташа қуатты 0,3 -1,5 Вт дейін,
– жоғарғы қуатты 1,5 Вт астам.
Жиілік бойынша:
– төменжиілікті 3 МГц дейін,
– ортажиілікті 3 - 30 МГц дейін,
– жоғарыжиілікті 30 - 300 МГц аралығында,
– үсті жоғарғы жиілікті 300 МГц астам.
Транзисторды қосуды бірнеше сұлбасы бар: ортаңғы базамен (ОБ), с ортаңғы
эмиттермен (ОЭ) және ортаңғы коллектормен (ОК).
ОБ сұлбасында (2-сурет ) транзистордың шығу кернеуі,база мен эмиттер
арасында болатын кернеу ,шығу тоғы – эмиттер тоғы болады, ал кіру
статикалық мінездемелерге – Iэ(Uэб)отбасы, Uкб = const болғанда.
2- сурет.Транзисторлардың ортаңғы базамен қосу сұлбасы(а),және оның
кіру(б),шығу(в) мінездемесі.
Өрістік транзистор – бұл күшейткіш құрамы негізгі тасушының ағынымен
көрсетілген, өткізгіш арна арқылы өтетін және электр өріспен басқарылатын
жартылай өткізгіш аспап. Өрістік транзистордың жұмысы бір типті ғана
тасушыларды қолдануға негізделген.Арнаға заряд тасушылар кіргізетін
электрод кіріс (К) деп аталады; арнадан заряд тасушыларды шығаратын
электродты шығыс деп атайды; арнаның көлденең қимасын реттеуге арналған
электрод, - қақпа (Қ).
Электрлік өріс арқылы жартылай өткізгіштегі тоқты басқару үшін жартылай
өткізгіш қабатының өткізу ауданын немесе оның меншікті өткізгішін ауыстыру
қажет.Өрістік транзисторлардың негізгі шамалары: сипаттаманың тіктігі S,
күшейту коэффициенті μ ішкі кедергі Ri.
1.Өрістік транзистордың сипаттамасының тіктігі деп S шығыс тоғының
өзгеруінің оның өзгеруіне әкелген Uси = const болғанда қақпадағы
кедергісіне қатынасын айтады: S = (dIcdUзи)Uси = const
2.Өрістік транзистордың күшейткіш коэффициенті μ деп S шығыс тоғының
өзгеруінің оның өзгеруіне әкелген Iс = const болғанда қақпадағы
кедергісіне қатынасын айтады: μ = (dUсиdUзи)Iс = const.
3.Өрістік транзистордың ішкі кедергісі Ri деп S шығыс тоғының өзгеруінің
оның өзгеруіне әкелген Uзи = const болғанда қақпадағы кедергісіне
қатынасын айтады: Ri = (dUсиdIс)Uзи = const
4.Өрістік транзистордың күшейткіш коэффициенті, сипаттамасының тіктігі және
ішкі кедергісі өзара арақатынаспен біріктірілген:μ = S Ri
2.2 Цифрлық логикалық элементтер.Логикалық элементтердің негізгі
көрсеткіштері
Логикалық элементтер цифрлы ақпараттармен қарапайым логикалық операциялар
жасау үшін керек. Іс жүзінде потенциалдық текті логикалық элементтер
кеңінен қолданылады. Оларлы нөлдік мәнге потенциалдың төменгі деңгейі, ал
бірлік мәнге потенциалдың жоғарғы деңгейі сәйкес келетін дискреттік
сигналдар пайдаланылады. Қазіргі кездегі өнеркәсіпте цифрлық логикалық
элементтерді интегралдық микросхемалар түрінде шығарады. Бұл микросхемалар
көбінесе п-р-п типтес қоректену кернеуі Ек0 транзисторлар қолданылады.
Схеманың шығысындағы потенциалдың жоғарғы оң деңгейіне 1 символы сәйкес
келеді, бүған транзистордың жабық жағдайы, ал төменгі потенциал деңгейіне
0 символы сәйкес келіп, оған транзистордың ашық жағдайы дәл келеді.
Цифрлық жүйелерде тек қана осы 0 және 1 мәндерін қабылдайтын
сигналдар арасындағы байланысты зерттеу үшін логика (буль) алгебрасы
қолданылады. Логика алгебрасында 0 және 1 символдары айнымалылар күйін
немесе олардың функциясының күйін сипаттайды, сондықтан оларды кәдімгі
арифметикалық сандар деп қарауға боламайды.
Сөйтіп, логика алгебрасында қандай да болсын айнымалы 0 немес 1
күйінде болуы мүмкін. Мұнда 2-лік айнымалыға, мысалы ретінде Х-ке оған
сәйкесті кері немесе инверсті (терістелген) айнымалы алынады, яғни:
Егер Х = 0, онда Х = 1,
Егер Х = 1, онда Х = 0.
Х айнымалысын Х-ЕМЕС деп оқу керек. Логика айнымалысында бір айнымалы Х
жағдайында мынадай ережелер бар:
1.Х+0 = Х
2.Х+1 =1
3.Х+Х= Х
4.Х*0 = 0
5.Х*1 = Х
6. X*X=X
7. X+X=1
8. (X)=X
9.X*X=0
10.(X)=X
1-3,7 – ережелер логикалық қосу (дизъюнкция) амалын, ал 4-6,9 – ережелер
логикалық көбейту конъюнкция амалын және 8,10 – терістеу (инверсия) амалын
орындайды. Логикалық қосу белгісі + НЕМЕСЕ деп, ал логикалық көбейту
белгісі & ЖӘНЕ деп оқылады.
Логикалық алгебрада кәдімгі алгебрадағыдай заңдар бар. Бұл ережелер
мен заңдар логикалық цифрлық элементтер мен жүйелердің жұмысын талдау,
синтездеу үшін және олардың жұмысын сипаттайтын логикалық функцияларды
ықшамдап (минимизация жасап), қарапайым, логикалық элементтердің әлдеқайда
аз санымен іске асыруға мүмкіндік береді.
Қазіргі уақытта цифрлық жүйелерде ақпаратты екі коделеумен жұмыс
істейтін логикалық элементтер кең қолданыс тапты.Электрондық құрылғыларда
ақпаратты коделеудің екі әдісі жиі қолданылады: бір-бірінен айырмасы үлкен
потенциалдық деңгейлердегі барлығы және жоқтығы логикалық 1 мен 0-ге сәйкес
келетін импульстік сигналдар көмегіменалынатын әдіс. Осы көрсетілген
ақпаратты коделеу әдістеріне сәйкес логикалық элементтер потенциалдық және
импульстік деп екіге бөлінеді. Сонымен қатар ақпаратты коделеудің аралас
әдістері қолданылады, мұнда ақпаратты өңдеу барысында потенциалдық
деңгейлерді импульстік сигналдарға түрлендіру және керісінше, импульстңк
сигналдарды потенциалдық деңгейлерге түрлендіру жүргізіледі. Мұндай
элементтер импульсты-потенциалдық деп аталады. Қазіргі ИМС-да ережеге
сәйкес позитивті (оң) логика қолданылады, мұнда логикалық 1-ге жоғары
потенциалдық деңгей сәйкес келеді. Егер логикалық 1-ге төмен потенциалдық
деңгей сәйкес келсе, онда негативті (теріс) логика туралы айтады. Логикалық
сигналдың құлашы деп аталатын жоғары және төмен потенциалдық деңгейлер
айырмасы ИМС-ға талаптармен және жұмыс шарттарымен анықталады.
Логикалық элементтің функционалдық схемасы үш бөліктен тұрады. Олардың
біріншісі – логикалығы берілген логикалық функцияны орындауға арналған.
Екіншісі – күшейткіштік, кіші қуатты сигналдарлды күшейтуді іске асырып,
үшінші бөлікпен (қалыптастырғыш немесе шығыс) бірлесе отырып, элемент
шығысындағы кодталатын ақпаратқа сәйкесті электрлік сипаттамалары бар
потенциалдық деңгейлерді немесе импульстік сигналдарды қалыптастырады.
Аталған функциялар пассивті және активті элементтермен орындалады. Осы
элементтердің кейбіреуі бір уақытта бірнеше функцияны іске асыра алады.
Логикалық элементтерді сипаттайтын көрсеткіштер (параметрлер) мынадай
топтарға бөлінеді.
1) Функционалдық, бұлар микросхеманы аппаратурада қолданғанда логикалық
мүмкіндіктерді анықтайды;
2) Өлшенетін, бұлардың өзі өлшенетін физикалық шамалар болып табылады,
олар арқылы функционалдық параметрлер анықталады;
3) Режимдік, бұларға өлшеулердегі ИМС шықпаларында берілетін токтар мен
кернеулер жатады;
4) Техника-экономикалық, бұлар микросхемаларды технологиялық деңгейі
бойынша салыстыруға мүмкіндік береді.
Функционалдық параметрлерге мыналар жатады:
1.Шығыс бойынша тарамдану коэффициенті Кт немесе немесе ИМС шығысында
жалғауға болатын бірлік жүктемелердің максималды рұқсатты санын сипаттайтын
жүктемелік қабілеті. Бірлік жүктеме немесе эталонды жүктемелік ұяшық
ретінде ұқсас элементтің немесе берілген жиынтыққа кіретін элементтің
жалғыз кірісі саналады.ИМС-ның кейбір қатары үшін статикалық және
динамикалық режимдердегі шығыс ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Жас ұрпақтың қалыптасуы мен білімді жетілдіру процесі ақпараттық
технологиялардың тез әрі қарқынды дамуы мен оның көз ілеспес өзгерістерге
толу жағдайында жүріп жатыр.21-ғасырдағы қоғамды - ақпараттық қоғам ,ондағы
өзгерістерді ақпараттық төңкеріс деп атауға болады.Компьютерлік
технологиялардың өте жоғары қарқында дамуының нәтижесінде, бірнеше жыл
бұрын мүмкін болмайтындай болып көрінетін елдердің әртүрлі адамдары жер
шарының түкпіріндегі әртүрлі ақпаратқа қол жеткізе алуға мүмкіндігі бар,бір-
бірімен ақпарат алмасуда. Ақпараттық дүниетаным қоғамдағы ақпарат пен
компьютерлік технологияның алатын орнын түсінуден басталады.Жоғары оқу
орындарының кредиттік технологияға көшуі біз-студенттердің оқытылатын
пәндер бойынша өз бетімізбен жұмыс істеуімізді талап етеді. Бұл еңбек
қарқынды дамып келе жатқан сандық электрониканың- электрондық құрылғылардың
көмегімен құжаттарды автоматты түрде өңдеп және сақтай отырып өзіндік
жұмысты орындауға арналған.Техниканың сандық электроника,микроэлектроника
саласы қазіргі уақытта ақпаратты жинау мен түрлендіру,есептеуіш
аппаратурасы,автоматты және автоматтандырылған басқару,энергияны шығару
және түрлендіру облыстарындағы әртүрлі мәселелерді шешудегі универсал және
өте тиімді құрал болып табылады.Мысалы,өнеркәсіптегі көптеген технологиялық
обьектіні басқару жүйесі құрылымын қарастырайық: бақыланатын шаралар
температура,жылдамдық,қысым туралы ақпарат бар электрлік сигналдар
сәйкесті сезгіштік параметрлер арқылы өңделіп шығарылады
да,іріктеліп,сүзіліп және күшейтіліп,аналогтық түрлендіргіштер арқылы
сандық пішінге түрлендіріледі. Сосын олар микропроцессорға беріледі.
Микрпроцессордың орнында компьютер болуы мүмкін.Микропроцессор
қалыптастырған сигналдар сандық-аналгогтық түрлендіргіштер көмегімен
аналогтық түрде айналдырылып атқарушы механизмдерді басқаратын,тікелей
обьектіге әрекет ететін электрондық күштік құрылғыға
қозғалтқыштар,реттегіштер,т.б.бер іледі.Қарастырылып отырған жүйе
аналогтық сигналдармен сүзгілер,күшейткіштер,күштік электрондық құрылғылар
т.б. және сандық сигналдармен жұмыс істейтін электрондық
құрылғылардан,сондай-ақ сигналдарды аналогтық түрден сандыққа және
керісінше түрлендіруді іске асыратын құрылғылардан тұрады.Электрондық
құрылғылар түсінігі қазіргі күнделікті өмірде жиі кездеседі:
радиоқабылдағыштар,магнитофондар,те ледидар,микрокалькуляторлар,компьют ерлер,
телефондар,смартфондар мен планшеттер т.б. олардың бәріде микроэлектрондық
элементтерден ,микросхемалардан тұрады. [3,3-4бет]
Электрониканың қазіргі кездегі ролі микропроцессорлық
техниканы,компьютерлік технологияны қолдануда,ақпараттық сигналдарды
өңдеуде және электр энергиясын түрлендіруге арналған күштік шалаөткізгіш
аспаптарды пайдалануда болып отыр.Радиоэлектроника-ғылым мен техниканың
даму жолындағы көз ілеспес облысы болып есептеледі.Оның негізінде
шалаөткізгішті приборлар мен электровакуумдық қондырғылардың жұмыс жасау
принципі жатыр.
Радиоэлектрониканың 3 түрі бар:
-Өндірістік электроника-микроэлектронды қондырғылар.
-Ақпараттық электроника-технологиялық процесстерді автоматты түрде басқару.
-Энергетикалық электроника-электр энергиясын түрлендіру мен тасымалдау.
[2,4-бет]
Электрониканың даму тарихы 100 жылдан астам уақытты алады. Оның алғашқы
сатысы вакуумдық электрондық шамдарды ойлап табумен
байланысты.Радиоэлектрониканың даму кезеңдерін төмендегі топқа бөлуге
болады:
І кезең:
18-19 ғасыр.М.В.Ломоносов,Г.В.Рихман электр разрядының ауада
зерттелінуі.Ерекше жаңалық-электр доғасының алынуы болды.
ІІ кезең:
1873ж- А.Н.Лодыгин – электровакуумды лампаның пайда болуы.
1887ж- неміс физигі Герц фотоэффект құбылысын ашты.
1888ж-А.Г.Столетов фотоэлектронды приборларды ашты. В.А.Ульянин селенді
шалаөткізгішті фотоэлементтерді ашты.
1897ж- Браун электронды-сәулелі түтікше ойлап тапты.
ІІІ кезең:
1901ж-Ричардсон термоэлектронды құбылысқа зерттеу жасады.
1905ж- Хелл АҚШ газотронды ойлап тапты.
1907ж- Ли-де-Форест триодты жасады.
1909-1911жж- В.И.Коваленко алыс телефон байланысына арналған триодты
жасады.
1926ж- Хелл пентодты ойлап тапты.
1933ж- П.В.Шмаков суперэмитрон ойлап тапты.
1938-1941жж-Н.Девятков,В.К.Хохлов жазық дискілі электродты триод жасады.
[1,7-9бет]
1948ж-американдық ғалымдар Бардин,Браттейн,Шокли транзистор ойлап тапты.
Бұл радиоэлектроника тарихында жасалған революция болды.Олардың
шалаөткізгіш аспап-транзисторды ойлап табуы электроника ,радиотехника
салсында үлкен өзгеріс әкеліп,радиоэлектрондық аппаратураны өте үнемді әрі
өте кішкентай етіп жасауға мүмкінді тудырды,мұның өзі шалаөткізгіштік-
транзисторлық электрониканың дамуына әкелді.Бірақ электрондық шамдардың
көптеген кемшіліктері болды,олардың тұтынатын қуаты аз,әрі өлшемдері үлкен
,сынғыш келді.Электрондық шамдар қазір тек қана қуатты радиотехника
саласында пайдаланылады.Осыдан кейін ІҮ кезең:
1960 жылдардан бастап интегралдық электроника немесе микроэлектроника
саласы дами бастады,микросхемалар пайда болды.
Ал қазіргі таңда элементтердің өлшемдерін кішірейту есебінен Ү-кезең
микросхемелардың интеграция дәрежесі айтарлықтай өсіп отыр.Мұның өзі сандық
электроника саласының дамуын көрсетіп отыр.Интегралдық электрониканың
схемотехникалық жағынан жеке транзисторлықтан айырмашылығы жоқ,себебі
интегралық схемада құрылығының электрлік схемасының барлық элементтерін
ажыратуға болады,бірақ бұл элементтердің өлшемдері өте кішкентай.
Жоғарыда келтірілген деректерге сүйене отырып, мен диплом жұмысымның толық
мазмұнын ашу үшін мынадай мақсат қойдым:
Жұмыстың мақсаты:сандық электроника саласының даму тарихын басшылыққа ала
отырып,шалаөткізгіштік приборлардың физикасын оқып-үйрену.
Зерттеу объектісі: сандық электроникалық техниканың түрлері
Зерттеу пәні: шалаөткізгіштік приборлардың жасалу жолдары
Өндіріс процестерінің көбі электронды-есептеуіш машиналарды қолданумен
басқарылады.Ал,бұл жүйелердің барлық өндіріс салаларында кеңінен қолдану
мүмкіндігі электронды-есептеуіш машиналардың, микропроцессорлар мен
интегралды микросхемалардың жетілгендігімен және цифрлық сигналдармен
жұмыс істеудің артықшылықтарын түсіндіреміз.Сандық басқару жүйелерінің
дамуы негізінен тікелей басқару бағытында жүріп жатқандықтан,жұмыстың
өзектілігі де осы болмақ.
Жұмыстың практикалық мәнділігі: диплом жұмысын мектеп физика курсы бойынша
жоғары сынып оқушылары үшін қолданбалы курс немесе таңдау пәні бойынша
әдістемелік нұсқау және электроника саласында қызығушылық танытқан
талапкерлерге көмекші құрал ретінде қолдануға болады.
Жұмыстың құрылымы мен көлемі.Дипломдық жұмыс кіріспеден,негізгі 4
бөлімнен,қорытынды мен әдебиеттер тізімінен тұрады.
I.Сандық электрониканың ғылымдағы, техника мен технологиялардағы алатын
орны, даму болашағы.
1.1 Компьютер техникасының экспоненциалды дамуы
Этимология.Компьютер сөзі ағылшын тілінің to compute, сөздерінен шыққан.
Бұл сөздер есептеу,есептегіш мағынасында аударылады (латын тілінің
computo- есептеймін сөзінен шыққан). Алғашында ағылшын тілінде бұл сөз
механикалық құрылғыларды қолданбай немесе қолдана отырып, арифметикалық
есептеулер жүргізетін адамға қатысты айтылған. Содан кейін бұл сөз
машиналарға қатысты айтылатын болды,бірақ, қазіргі заманғы компьютерлер
математикамен тікелей байланысты емес мәселелермен де айналысады.1946
жылдан бастап цифрлық компьютер, аналогтық есептеуіш машинасы және
электронды компьютер түсініктерінің мағынасы ажыратылып көрсетілді.
Негізгі принциптері:тапсырманы орындау үшін компьютер механикалық
бөліктердің орын ауыстырылуын, электрондардың, фотондардың, кванттық
бөлшектердің ағынын немесе басқа да жақсы зерттелген физикалық құбылыс
әсерлерін қолданады. Көбімізге компьютерлердің ең көп таралған түрі-дербес
компьютер жақсы таныс.Компьютер архитектурасы алға қойылған мәселені,
зерттеліп отырған физикалық құбылысты максималды айқын көрсетіп,
модельдеуге мүмкіндік береді. Мысалы, электрондық ағындар бөгеттер салу
кезіндегі су ағынының үлгісі ретінде қолданылуы мүмкін.Осылай құрастырылған
аналогтық компьютерлер ХХ ғасырдың 60-жылдары көп болғанымен, қазір сирек
кездеседі.
Қазіргі заманғы компьютерлердің басым бөлігінде алға қойылған мәселе әуелі
математикалық терминдерде сипатталады, бұл кезде барлық қажетті ақпарат
екілік жүйеде (бір және ноль ретінде) көрсетіледі, содан кейін оны өңдеу
үшін қарапайым логика (Булье) алгебрасы қолданылады. Іс жүзінде барлық
математикалық есептерді бульдік операциялар жиынына айналдыруға
болатындықтан, жылдам жұмыс жасайтын электронды компьютерді математикалық
есептердің, сонымен қатар, ақпаратты басқару есептерінің көпшілігін шешу
үшін қолдануға болады.Орындалған есеп нәтижесі пайдаланушыға әр түрлі
енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен көрсетіледі, мысалы, лампалық
индикаторлар, мониторлар, принтерлер және т.б.Компьютер-жай ғана машина, ол
өзі көрсетіп тұрған сөздерді түсінбейді және өз бетінше
ойламайды.Компьютер тек қана бағдарламада көрсетілген сызықтар мен
түстерді енгізу-шығару құрылғыларының көмегімен механикалық түрде
көрсетеді. Адам миы экрандағы көріністі қабылдап, оған белгілі бір мән
береді.
Есептеуіш техника есептеу және мәліметтерді өңдеу процессінің маңызды
компоненті болып табылады.Уақыт өте келе, қарапайым құрылғылардан күрделі
құралдар пайда бола бастады:абак, логарифмдік сызғыш, механикалық
арифмометр, электронды компьютер.Алғашқы есептеуіш құрылғылардың
қарапайымдылығына қарамастан, олармен жұмыс жасауға үйренген адам, қазіргі
заманғы калькуляторларды пайдаланғаннан да жылдам есептер жүргізе алады.
1927 жыл-Массачусетс технологиялық университетінде аналогтық компьютер
жасап шығарылды.
1938 жыл-неміс инженері Конрад Цузе өзінің алғашқы есептеуіш машинасын
жасап, оған Z1 деген ат берді (Оның соавторы ретінде Гельмут Шрейердің
есімі де аталады). Бұл толықтай механикалық, бағдарламаланатын цифрлық
машина еді. Бұл үлгі іс жүзінде қолданылмады. Оның қалпына келтірілген
нұсқасы Берлиндегі неміс техникалық мұражайында сақталған. Осы жылы Цузе Z2
машинасын жасауға кірісіп кетті.
1941 жыл-Конрад Цузе Z3 машинасын жасады. Бұл машина қазіргі заманғы
компьютердің барлық қасиеттерін ие болатын.
1943 жылдың соңында арнайы мақсаттарда қолданылатын ағылшын есептеуіш
машинасы-Колосс жасалды.Машина фашисттік Германияның құпия кодтарын шешумен
айналысты.
Кеңес Одағында алғашқы электрондық есептеуіш машинасы Киевте Сергей
Алексеевич Лебедевтің басшылығымен 1950 жылы жасалды. Егер есептеуіш
құрылғылардың 1900 жылдан бастап даму тарихына көз жүгіртетін болсақ,
машиналардың жұмыс өнімділігі әрбір 18-24 айда екі есеге өсіп отырғанын
байқаймыз. Бұл ерекшелікті алғаш рет 1965 жылы Intel компаниясының
басшыларының бірі Гордон Е. Мур сипаттаған болатын. Компьютерлер көлеміні
кішірею процессі де осындай жылдамдықпен жүріп келеді. Алғашқы электрондық
есептеуіш машиналар көптеген тонна салмағы бар, бірнеше бөлмеде орналасқан
үлкен құрылғылар болатын. Олардың қымбат екені сонша, оларды тек үкіметтер
мен үлкен зерттеу ұйымдары ғана пайдалана алатын еді. Олармен
салыстырғанда, қазіргі заманғы компьютерлер біршама қуатты, кішкентай және
арзан болып табылады.Қазіргі заманғы сандық компьютерлерді қолданылуы
бойынша мынадай топтарға бөлуге болады:
1.Калькулятор
2.Консольдық компьютер
3.Миникомпьютер
4.Мэйнфрейм
5.Дербес компьютер
6.Ойын консолі
7.Қалталық дербес компьютер
8.Жұмыс станциясы
9.Ноутбук (Лэптоп)
10.Сервер
11.Суперкомпьютер
Есептеуіш техниканың дамуындағы маңызды қадам ретінде сандардың ішкі
көрсетілімінің екілік жүйеге ауысуын айтуға болады. Бұл қадам есептеуіш
техникалардың және перифериялық құрылғылардың құрылыстарын біршама
қарапайым етті. Екілік жүйесін қолдану арифметикалық функцияларды және
логикалық амалдарды орындауды жеңілдетті.Соған қарамастан, екілік логикаға
өту процессі бір мезетте бола қойған жоқ. Көптеген ғалымдар компьютерді
адамға ыңғайлы ондық санау жүйесінде жасап шығаруға тырысты. Басқа да
тәсілдер қолданылды. Мысалы, кеңестік машиналардың бірі үштік жүйе
негізінде жұмыс жасады, кей жағдайларда үштік жүйенің екілік жүйеден
артықшылықтары бар еді. (үштік Сетунь компьютерінің жобасын кеңес ғалымы
Н.П.Брусенцов жасап шығарды).Ондық санақ жүйесі негізіндегі компьютер
ретінде алғашқы американдық есептеуіш машина-Марк I машинасын атауға
болады.Есептеуіш техникаларды жіктеудің тәсілдерінің бірі ретінде олардың
қабілеттерін анықтауды атауға болады. Барлық есептеуіш машиналар, келесі үш
типтің біреуіне жатқызылуы мүмкін:
• бір қызметті ғана орындайтын арнайы құрылғылар;
• аз ғана қызмет орындай алатын құрылғылар;
• қазіргі кезде қолданылатын жалпы мақсаттағы құрылғылар.
Компьютер деп, осы үшінші тип машиналарын атайды.
Қазіргі заманғы жалпы мақсаттағы компьютер.
Қазіргі заманғы компьютерлерді қарастырған кезде, олардың бұрынғы
есептеуіш машиналардан бір маңызды ерекшелігін байқаймыз: қажетті
бағдарламаларды қолдану арқылы кез-келген компьютер басқа бір компьютердің
әрекеттерін орындай алады (әрине, бұл мүмкіндік мәліметтерді сақтау
құрылғыларының сыйымдылығымен және жылдамдықпен шектеледі). Осылайша,
қазіргі заманғы компьютерлер болашақта құрылатын кез-келген есептеуіш
техниканың жұмысын эмуляциялай алады деп есептеледі. Бұл қабілет арқылы
жалпы мақсаттағы компьютерлерді және арнайы мақсаттағы құрылғыларды
ажыратуға болады.Алғашқы компьютерлер тек қана есептеулер үшін қолданылған
болатын ("компьютер" және "ЭЕМ" терминдерінің шығу тегі де осыған
байланысты). Ең алғашқы шыққан бағдарламалау тілі - Фортран тілі де осы
себепті тек қана есептеулер шығаруға арналған болатын.
Екінші жолы - мәліметтер базасы үшін. Бірінші кезекте бұлар үкіметтерге
және банктерге қажет болатын. Мәліметтер базасын басқару үшін күрделі
компьютерлер және ақпаратты енгізу-шығару, сақтауға қажетті күрделі жүйелер
қажет болды. Осы мақсаттарда Кобол тілі пайда болды. Кейінірек пайда болған
мәліметтер базасын басқару жүйелерінің өз бағдарламалау тілдері бар
болатын.
Үшінші жолы - әр түрлі құрылғылармен бірге қолдану. Даму жолы арнайы
мамандандырылған (көп жағдайда аналогтық) құрылғылардан стандартты
компьютерлік жүйеге дейін болды. Сонымен қатар, күн өткен сайын, техниканың
көп бөлігі компьютерден тұратын болды.
Ақырында, компьютерлер кеңседе де, үйде де негізгі ақпараттық құрал ретінде
пайдаланыла бастады. Яғни, ақпаратпен орындалатын кез-келген жұмыс (мәтінді
енгізу, фильм қарау) компьютер көмегімен жүзеге асырылатын болды. Осы
тұжырымды ақпаратты сақтауға да, тасымалдауға да байланысты айтуға
болады.Компьютерлер қолданылатын салалардың ішіндегі ең күрделі, ең аз
дамыған саласы жасанды интеллект - компьютерлерді белгілі бір алгоритм жоқ
жерде пайдалану болып табылады. Бұл салаға мысал ретінде мәтінді аудару,
эксперттің жүйелерді айтуға болады.
1.2 Оргтехника және оның түрлері
Оргтехника дегеніміз-құжаттарды дайындау,көшіру,өңдеу,сақтау және
іздеу,сызба жұмыстарын сонымен қатар снақ жұмыстарын жүзеге асыруға
араналған техникалық құралдардың жиынтығы. Басқааш айтқанда оргтехника-
инженерлік-техникалық ақпараттың алмасу және өңдеу жұмыстарын
автоматтандыруға мүмкіндік беретін техникалық құралдар.Оргтехника түрлері:
-көшіру техникасы;
-байланыс құралдары;
-микрокалькуляторлар;
-ақпараттық жүйелердің периферийлі жабдықтамасы.
Микрокалькуляторлар
Микрокалькулятолар үш топқа жіктеледі:
Арифметикалық микрокалькуляторлар.Қарапайым арифметикалық амалдарды
орындауға мүмкіндік береді.Олар күн сәуоесімен қоректететін батареялармен
жабдықталған.
Бухгалтерлік микрокалькуляторлар.Бұларда қос қоектендіру қарастырылған.
Кейбіреуінде есептеудің соңғы нәтижесін қағазға басып шығару жолдары
қарастырылағн.
Ғылыми микрокалькуляторлар.Олар қарапайым арифметикалық амалдармен қатар
арнайы қондырылатын бағдарламалар көмегімен 150-ге жуық операцияларды
орындайды.
Бағдарламалы микрокалькуляторлар. Олардың құрамында көптаңбалы және
көпжолдық дисплейлер болады,олар сандарды,символдарды,әріптерді,граф иктерді
бейнелейтін болады.
Ақпараттық жүйелердің периферийлі жабдықтамасы
Периферийлі құралдар ақпараттық жүйелердің сыртқы ортмае қарым-қатынасын
қамтамасыз етеді. Сыртқы орта ретінде адамды алуымызға болады.олар:
-тану және идентификаторларды өңдеу құралары
-өлшеу және есеп жүргізу құралдарыэлектрондық таразылар,есептегіштер
-қаржылық есептеулерді автоматтыратын құраладарэлетронды кассалық
аппараттар.
Көшіру техникасы
Көшіргіш аппарат бізге ксерокс ретінде танымал.Оның негізінде ксерография
технологиясы жатыр.
Көшіру техникасының негізгі сипаттамалары:
-көшіру жылдамдығы-аппараттың бір минут ішіндегі жасайтын көшірмелер саны;
-бекітілген көшіру көлемі;
-масштабтау-аппараттың түпнұсқаға қатысты көшірме көлемін кішірейту
мүмкіндігі.
-тонер-картридждік жұмысының мерзімі-бір селендік барабанда жасалған
көшірмелер саны.
Байланыс құралдары
Қазіргі таңда байланыс құралдары жаңа мүмкіндіктермен-факсимальду
байланыспен толықтырылған. Факсимальді аппарат 3 құрылғыдан тұралы:
телефон,автожауапбергіш және факс.
Автожауапбергіштерде магниттік жазба принципі қолданылады. Егер аппаратта
автожауап режимі орнатылған болса,қоңырау қабылданған соң автожауапбергіш
қосылып,микрокассетаға жазылған хабар оқылады.Соңғы уақыттарда жасалған
аппараттарда жазбаның цифрлық технологиясы қоданылып жүр.Мұндай
аппараттарда хабар микрокассетаға емес,электрондық жадыға жазылады.Дегенмен
кейбір аппараттарда шығатын хабар электрондық жадқа ,ал қабылдайтын хабар
микрокассетаға жазылады.
Факс мынылардан тұрады:
-сканер;
-телефон желісі арқылы хабарды жіберіп,хабарды қабылдайтын модем;
-құжатты басып шығаратын принтер.
Модем модулятор-демодулятор сканерден қабылданған ақпаратты кодтайды және
оны телефон желісіне жібереді.Ақпаратты қабылдайтын модемде ақпарат кері
кодталып принтерге жіберіледі.
Телефония мен телеграфия бойынша халықаралық кеңес комитеті факстың
төмендегідей стандарттарны бекітті:Group1,Group2,Group3,Group4 .[6,141-
145бет]
Микропроцессорлар. Микропоцессорлар тез жетілдіріледі, өзгереді және
тез ескіреді. Бірнеше жыл бұрын әйгілі болып тұрған микропроцессор
Pentium-дар қазіргі кезде күрделі қолданбалы бағдарламаларды жасауға
қабілетсіз: жаңа бағдарламалық өнімдердің көпшілігі және тысқары
қондырғылар бұл Микропроцессорларға сиыспайды. Микропроцессорлар
Pentium 2 мен Pentium 3 – тің де жағдайлары осы сияқты.Сондықтан
бағасының жоғарылығына қарамай болашағы мол миеропроцессорлар
таңдау жөн, демек микропроцессор Pentium-ның мүмкіндігі зор
таптарынан тіпті қалтаңыз көтерсе Prescott алғаныңыз дұрыс.
Смартфондар және оның түрлері
Мультимедиялық функциалды смартфон қазіргі кезде классикалық телефонның
біріне айналды.Функцияның үлкен сапасына байланысты, оның ыңғайлылығы
сондай, әрбір смартфонның өзіңдік ерекшелігі бар.Иесінің өз қалауы бойынша,
оны басқаларға ұқсамайтын етіп жасауға болады.Әсіресе офистік бағдарламада,
істі ортада қолданылады және интернетте жоғары жылдамдықпен рұқсат
етіледі.Кез-келген смартфонды алып қарайық-смартфон(smartphone ағылшын
тілінен аударғанда-ақылды телефон):оның ұялы телефоннан айырмашылығы-
смартфонды көбінесе операциялық жүйеде қолданылады.Қазіргі кезде ең
танымалысы-Windows Mobile for Smartphone,Windows mobile,Sumbion OS,СО-
болжамдық жүйе секілді аппараттар шығарады.Жай мобильдік телефондармен
салыстырғанда орнатылған базасы,әр түрлі офистік құралдар,ICQ-
менеджері,браузер,пошталық клиенттер,ойындардың болуы сияқты операцияларды
көбейтеді.Смартфондарда көбінесе, жай ұялы телефондарға қарағанда, оған әр
түрлі форматтағы флеш-карта салынады.SMS және MMS хабарламаларға келер
болсақ,интернет және басқа құжаттар барлығы қарапайым
телефондағыдай,сондықтан смартфон-бұл кеңінен таралған бағдарламалық
жабдықтар бар телефон.
CorePlayer Mobile for .Symbian Beta.CorePlayer Mobile: көбінен танымал
ТСРМР ең жақсы мультимедиялық плеер деп есептеледі.Осы уақытқа дейін бұл
программаға тесттік жұмыстар және ізденіс жұмыстары жүргізілді,сол себепті
олар тегін таралып және кодектердің арқасында танымал болды.Қазір релиз
программалар шығарылып,олардың жаңа атауы CorePlayer Mobile ауыстырылды.
Смартфонды қолдану бағдарламалары
Handy Essentials
Бұл жинақы 3 утилиттан тұрады: есептерді шығару үшін, Handy Keylock, Handy
Alarm и Handy Taskman орын алады.
Мүмкіндігі:
Смартфонға уақыт орнатып,сіз жұмыс істеп болғасын, ол автоматты түрде
істен шығады.
Блокировка қойылу уақытын да ешқандай қолдау керек болмайды.
Handy Alam-программа қоңырау қосылу уақытында жауап береді.
Handy Taskman программасы – бұл смартфонға міндетті менеджерлер есебі.
Қосымша ақпараттарға тез және жеңіл қосылуға болады.
Handy Safe
Handy Safe-бұл жақсы көмекші .Ақпараттарды телефонда еркін сақтау жүйесін
қадағалайды және көптеген сандар мен әріптерді жадыда сақтауға болады.
Барлық ақпараттарды бір жерге жинап,сол жерде ол құпия кілтпен және
механикалық сандармен қорғалады.
Мүмкіндігі:
-Бұл программа,құпия кілтпен және күшті 448-биттік механизммен қорғалған.
- 35-тен көп орнатылған формалар кез-келген ақпаратты сақтайды
-Құрылған қалыптар әр түрлі көлемдегі форманы құруға және сақтауға
мүмкіндік береді.
Егер де ешқандай жүмыс істемеген жағдайда (ИКОНА) Handy Safe-дағы өзгеріс
жаңа қосымша бетті ашқанда аталған бағдарлама сақтау үшін автоматты түрде
жабылады.
Handy Weather
Handy Weather бағдарламасы телефон үшін операциялық жүйе базасы,Sumbian
Series 60 толық және өзекті ауа-райын бес күн алға қай жерде,қай уақытта
болса да көрсетеді. Қосымша ақпарат төрт түрден тұрады; 5 күндік ауа-райы,
бүгінгі күндік ауа райы,осы мезеттегі ауа-райы және 5 күндік ауа-райының
кестесі.Қосымша ақпарат скринсейверлық ауа-райымен қарым-қатынас жасап және
ол автоматты түрде блог қойылады.
Handy Weather дәл және анық ақпаратты көрсетеді;
- ауа-райының түндегі және күндізгі ауа қысымы;
- желдің соғу бағытымен, жылдамдығы;
- күн көзінің жылулығы;
- ауа-райының дәл және анық температурасы.
LearnWords
Learm Words S60v3- бұл бағдарлама әр түрлі сөздікпен жұмыс
істейді.Бағдарламаның қысқаша мүмкіндігі :
-әр түрлі тілдерге еркін қосылу және үйрену;
-6 тәртіп бойынша (сөздікті таңдау, аударманы табу, карточка,мозайка,сөзді
таңдау, жазылуы).
1.3 Сандық электроника негізіндегі жаңа технологиялар
Жаңа информациялық технологиялар деп,қағаз жүзінде әртүрлі информацияларды
дайындау,жинау,өңдеу және жеткізу процестерін айтады. Информациялық
процесстер-адамдар арасында,тірі организмдерде,техникалқы құрылғыларды және
қоғамдық өмірде информациянны жеткізу,жинақтау және түрлендіру
процестері.Сондай-ақ,жаңа информациялық технологиялар дегеніміз-ЭЕМ жадында
сақталған картотекадағы,каталогтардағы,әртүрл і архивтер мен
кітапханалардағы информацияларды жинақтауға,біріктіріп сақтауға,қажет
материалдарды жылдам іздеп табуға болатын әртүрлі мәліметтер базасы мен
информациялық жүйелер.Жаңа информациялық технологиялардың дамуын ЭЕМ
желіліеріне негізделген электрондық почтасыз,байланыс желілері мен
информациялық коммуникацияларсыз көзге елестету мүмкін емес.
Есептеу машиналарын басқару құрылығыларын басқару құрылығылары ретінде
пайдалану мен автоматтандыруға негізделген жаңа өндіріс технологиялары ,оны
қайта құру істері мен оған қажет жұмыс көлемін жеңілдетті. Осыған
орай,қазіргі технология ұғымына,3 компонент- өндіріске керекті
жабдықтар,оны құрастыру тәсілдері мен ұйымдастыру жолдары және оның ішіне
мәліметтер базасы мен білім базалары,ЭЕМ-де жобалау жабдықтары және т.б.
компьютерлік техника кіреді. [5,19-бет]
Компьютерлерді жіктеу үшін оларды құру кезінде қолданылған технологияларды
пайдалануға болады. Бастапқыда компьютерлер толықтай механикалық жүйе
болғандығы белгілі.Соған қарамастан, ХХ ғасырдың 30-жылдары
телекоммуникациялық өндіріс электромеханикалық компоненттерді ұсынды,ал 40-
жылдары вакуумдық электрондық лампалар негізінде құрылған толықтай
электрондық компьютерлер жасалды. 50-60-жылдары лампалардың орнына
транзисторлар келді, ал 70-жылдардың басынан қазіргі кезге дейін
қолданылатын интегралдық жүйелер (кремний чиптері) пайдаланыла бастады.Әр
кезеңдерде көптеген түрлі технологиялар қолданылған болатын. Мысалы,
гидравликалық және пневматикалық компьютерлерді жасау мүмкіндігі
қарастырылған,ал 1903-1909 жылдары Перси И. Луджет атты өнертапқыш тігін
механизмінің негізінде жұмыс жасайтын аналитикалық машина жобасын құрған
болатын.
Қазіргі кезде оптикалық компьютерлердің жобасы жасалуда. Бұл компьютерлер
электр сигналдарының орнына жарық сигналдарын қолданады. Басқа бағыт
бойынша молекулярлық иология және ДНК зерттеулерінің жетістіктерін қолдану
қажет. Ақыр аяғында, есептеуіш техника саласындағы өте үлкен өзгерістерге
әкелуі мүмкін тәсілдердің бірі кванттық компьютерлерді жасауға негізделген.
• Кванттық компьютер
• Механикалық компьютер
• Оптикалық компьютер
• Пневматикалық компьютер
• Электрондық компьютер
Комьютерді құру кезінде, оның цифрлық немесе аналогтық жүйе болатынын
анықтап алу керек.Егер цифрлық компьютерлер дискретті сандық және таңбалық
айнымалылармен жұмыс жасайтын болса, аналогтық компьютерлер келіп түсетін
мәліметтер ағынын үзіліссіз өңдеуге арналған.Қазір цифрлық компьютерлер
кеңінен қолданылады, бірақ аналогтық компьютерлер де кейбір арнайы
мақсаттарда қолданылады. Бұл жерде импульстік немесе кванттық есептеулер
туралы айтпай отырған себебіміз-олар арнайы салаларда ғана қолданылады,
немесе тек тәжірибе жүзінде қолданылады.
Аналогтық компьютерлер: логарифдік сызғыш, астролябия, осциллограф,
теледидар, аналогтық дыбыстық процессор, автопилот, ми.
Ең қарапайым дискретті есептегіштер ретінде абакты айтсақ, ең күрделісі
суперкомпьютер болып табылады.
Қазіргі есептеу техникасының дамуымен заманауи радиоэлектроникада тағы екі
глобалды тенденция орын алды.
Біріншіден, кез келген электронды аппараттың функциясы күрделенеді. Оны
эксплуатациялау мақсатында оны оқып білмеген тұтынушының жұмысы оңайланады.
Екіншіден, электроника адамзат өмірі аясына әсерін көбейтіп жатыр. Оны
қажет емес салаларда да пайдалану байқалып отыр. Осы екі аспектті
техниканың интеллектуалдығын күшейту деп айтуға болады.
Бірінші микросхемасын INTEL фирмасы 1971 жылы шығарған, ол 108 кГц тактілік
жиілікте жұмыс істеді, 2300 транзистордан тұрды, 200 доллар тұратын еді.
INTEL Pentium-4 микросхемаcының соңғы модификациясы 87 кв.мм размерлі
жартылай өткізгіштің ішінде 140 млн транзистордан тұрды.
Информатика саласының ірі маманы, академик Е.П.Велихов бір мақаласында
Кімде-кім компьютер құрай білсе, ол әлемді бағындырады деп өзінің ойын
білдірген.
Сандық техникалардың құралдары: дербес компьютерлер, өлшеудің
микропроцессорлық жүйелері мен технологиялық процессорлардың
автоматизациясы, цифрлық байланыс, теледидар, тұрмыстық техника және т.б.
BTX ТЕХНОЛОГИЯСЫ
BТХ стандарты 2003 жылы ұсынылған консорциум Intel компаниясының
басшылығымен соңғы жылдары
өндірушінің алдында пайда болған проблемаларды шешуге арналған.
Мұның өзі артық жылуға қарсы, шудың деңгейін азайту, интерфейс санын
жоғарлату және де түрлі өлшемдер мен формалар компьютерлерді
шығаруға мүмкіндік береді.
ВТХ –ның өзгешеліктері оны жетілдірушілірге жүйелердің жылылық және
дыбыстық параметрлерін жақсартуға, жүйелік жазықтарды ажыратуға,
сондай – ақ берік жасалуына мүмкіншілік береді. ВТХ – ның
мақсаттылығы дербес компьютерлерге PCI EXPRESS және Serial ATA –
ның ерекше бағыттарымен қоса жаңа технологияларды қолдауға оңтайлы
етіп жасалған.
ВТХ-да мына негізгі жақсартулар келтірілген:
¬ Төменпрофильді жүйелік платаларды сүйемелдеу (microBTX мен
picoBTX-ның құрылысының суреттерін қара);
¬ Платада құрама құрылғыларының оңтайлы орналасуы;
¬ Жаңа дөңгелектер мен интерфейстерді қолдау;
¬ Жүйені оңтайлы желдету;
¬ Шағын қоректендіру блоктарын қолдану мүмкіншілігі;
¬ Кіріспенің кілтіжылу тепе-теңдігінің үлгісі - Thermal Module. Осы
ВТХ-ның өлшемдері - 325,12 мм, microBTX – 264мм, picoBTX-ның
бар-жоғы – 203,20мм.
ВТХ-ның ерекшелік қабілетінің саналуандығы бір түрлі элементтерден
құрастырылғаны қарастырылған. ВТХ-ның түпнұсқалық платасының
өлшемдері 325Ч266 мм ( ATX-ның — 305Ч246 мм платасынан сәл
үлкендеу) кәдімгі ДК лайықталған, оның бір ұяшығы PCI Express x16
және төрт 32 сатылық PCI қосқышы бар. Микро ВТХ (204Ч266) қалыпты
өлшемдегі ықшам машиналарына лайықталған платаларда қосқыштардың
саны кем болады. ДК-ның артқы панелінің ауданы жүйелік платаларды
дайындаушылар жаңа және ескі кіру шығу порттарын орналастыруға
жететіндей үлкейтілген.ВТХ ерекшеліктеріне орай салқындатқыштардың екі
түрлі үлгісі қарастырылған : біріншілері толық өлшемді ДК үшінде,
екіншілері ықшам жүйелік блоктарға орнату үшін.Компьютер дайындаушылардың
компьютер қаптарының өлшемдері мен түрлерін әртүрлі жолдармен жасай алуы
үшін ВТХ ерекшеліктері бойынша қоректену блоктарының 8 түрлі өлшемдері мен
қалыптары қамтылған және графикалық акселератор жазығын жүйелік платаға
параллель қылып орналастыруға мүмкіншілік қарастырылған.
II. Сандық электрониканың элементтік негізі.
2.1 Жартылай өткізгіштік диодтар мен транзисторлар
Жартылай өткізгішті диод деп бір р-п өтуі және екі шығыстары болатын
жартылай өткізгішті аспапты атайды.
Жартылай өткізгіштердің түрлері өте көп, класстануының негізгі
белгілерінің бірі ол мақсатына р-n-өтуінің бір құбылысқа байланысты.
Түзеткіш немесе күштік диодтар, олардың негізінде вентиль эффектісі болып
табылады (тура кернеуде тоқ үлкен,ал кері кернеуде тоқ аз) олар схемадағы
айнымалы тоқты түзетуге арналған.Көбнесе олар өндірістік жиілікті токтарды
50Гц÷50кГц тұракты токқа түрлендіруге арналған.Айнымалы кернеуінің
параметрлеріне(жиілікке және пішініне)байланысты,диодтарды төменгі жиілікті
және жоғары жиілікті деп бөледі.
Түзеткіш диодтың негізгі параметрлері:
–турақты кері кернеу Uкері – диодтың ұзақ уақытта бұзылуынсыз жұмыс істей
алатын кері бағыттағы кернеудің мәні;
–орташа тура тогы Iтура орт – тура бағытта диод арқылы ағатын тұрақты
токтың максималдық мәні;
–шекті максималды импульстік тура ток Iпр и – токтың тапсырылған
максималдық импульстің ұзақтығы;
–тұрақты кері ток Iкері;
–тұрақты тура кернеу Uпр–диод арқылы орташа тұра ток өткен кезде кернеудің
түсуі;
–орташа тарау қуаты Pср-диодтың белгілі бір уақыт аралығындағы орташа тарау
қуаты;
–максималдық жиілік Fмакс – диодқа қойылған параметрлері қамтамасыз
етілгенде максималдық жұмыс жиілігі.
Стабилитрондар электрлік тесіп өту режимінде жұмыс істейді.
Параметрлері:
- тұрақтандыру кернеуі Uст;
- минималды және максималды тұрақтандыру токтары Imin және Imax;
- дифференциалдық кедергі Rd = dIdU – электрлік шаманың өту жерінде;
- тұрақтандыру температуралық коэффициент αст – ΔT қоршаған ортаның
температурасы өзгергенде,тұрақтандыру кернеуінің салыстырмалы өзгеруі :
.
Биполярлық транзисторлар деп,екі р-n-ауысуы және үш не одан да көп шығуы
бар жартылайөткізгіштік аспапты айтамыз.Бұл жартылайөткізгіштік кристаллы
бар бөлшегін құрайды,онда біртипті электрөткізгіштік қасиеті бар екі шеткі
аймақтары,қарама-қарсы электрөткізгіштік қасиеті бар аймағымен бөлінген.Осы
үш аймақтың электрөткізгіштігіне байланысты,n-p-n және p-n-p типті
транзисторларды ажыратады.Олардың қосу сұлбалары және шартты графикалық
белгіленуі 1-суретте көрсетілген.Транзистордың үш электродтан тұрады:
коллектор, база және эмиттер.
1-сурет.Биполярлық транзистор: а-n-p-n типті және б-p-n-p типті.
Жиіліктік сипаттамалар мен қуатына байланысты транзисторлар бірнеше топқа
классификацияланады:
Қуат бойынша:
– аз қуатты 0,3 Вт дейін,
– орташа қуатты 0,3 -1,5 Вт дейін,
– жоғарғы қуатты 1,5 Вт астам.
Жиілік бойынша:
– төменжиілікті 3 МГц дейін,
– ортажиілікті 3 - 30 МГц дейін,
– жоғарыжиілікті 30 - 300 МГц аралығында,
– үсті жоғарғы жиілікті 300 МГц астам.
Транзисторды қосуды бірнеше сұлбасы бар: ортаңғы базамен (ОБ), с ортаңғы
эмиттермен (ОЭ) және ортаңғы коллектормен (ОК).
ОБ сұлбасында (2-сурет ) транзистордың шығу кернеуі,база мен эмиттер
арасында болатын кернеу ,шығу тоғы – эмиттер тоғы болады, ал кіру
статикалық мінездемелерге – Iэ(Uэб)отбасы, Uкб = const болғанда.
2- сурет.Транзисторлардың ортаңғы базамен қосу сұлбасы(а),және оның
кіру(б),шығу(в) мінездемесі.
Өрістік транзистор – бұл күшейткіш құрамы негізгі тасушының ағынымен
көрсетілген, өткізгіш арна арқылы өтетін және электр өріспен басқарылатын
жартылай өткізгіш аспап. Өрістік транзистордың жұмысы бір типті ғана
тасушыларды қолдануға негізделген.Арнаға заряд тасушылар кіргізетін
электрод кіріс (К) деп аталады; арнадан заряд тасушыларды шығаратын
электродты шығыс деп атайды; арнаның көлденең қимасын реттеуге арналған
электрод, - қақпа (Қ).
Электрлік өріс арқылы жартылай өткізгіштегі тоқты басқару үшін жартылай
өткізгіш қабатының өткізу ауданын немесе оның меншікті өткізгішін ауыстыру
қажет.Өрістік транзисторлардың негізгі шамалары: сипаттаманың тіктігі S,
күшейту коэффициенті μ ішкі кедергі Ri.
1.Өрістік транзистордың сипаттамасының тіктігі деп S шығыс тоғының
өзгеруінің оның өзгеруіне әкелген Uси = const болғанда қақпадағы
кедергісіне қатынасын айтады: S = (dIcdUзи)Uси = const
2.Өрістік транзистордың күшейткіш коэффициенті μ деп S шығыс тоғының
өзгеруінің оның өзгеруіне әкелген Iс = const болғанда қақпадағы
кедергісіне қатынасын айтады: μ = (dUсиdUзи)Iс = const.
3.Өрістік транзистордың ішкі кедергісі Ri деп S шығыс тоғының өзгеруінің
оның өзгеруіне әкелген Uзи = const болғанда қақпадағы кедергісіне
қатынасын айтады: Ri = (dUсиdIс)Uзи = const
4.Өрістік транзистордың күшейткіш коэффициенті, сипаттамасының тіктігі және
ішкі кедергісі өзара арақатынаспен біріктірілген:μ = S Ri
2.2 Цифрлық логикалық элементтер.Логикалық элементтердің негізгі
көрсеткіштері
Логикалық элементтер цифрлы ақпараттармен қарапайым логикалық операциялар
жасау үшін керек. Іс жүзінде потенциалдық текті логикалық элементтер
кеңінен қолданылады. Оларлы нөлдік мәнге потенциалдың төменгі деңгейі, ал
бірлік мәнге потенциалдың жоғарғы деңгейі сәйкес келетін дискреттік
сигналдар пайдаланылады. Қазіргі кездегі өнеркәсіпте цифрлық логикалық
элементтерді интегралдық микросхемалар түрінде шығарады. Бұл микросхемалар
көбінесе п-р-п типтес қоректену кернеуі Ек0 транзисторлар қолданылады.
Схеманың шығысындағы потенциалдың жоғарғы оң деңгейіне 1 символы сәйкес
келеді, бүған транзистордың жабық жағдайы, ал төменгі потенциал деңгейіне
0 символы сәйкес келіп, оған транзистордың ашық жағдайы дәл келеді.
Цифрлық жүйелерде тек қана осы 0 және 1 мәндерін қабылдайтын
сигналдар арасындағы байланысты зерттеу үшін логика (буль) алгебрасы
қолданылады. Логика алгебрасында 0 және 1 символдары айнымалылар күйін
немесе олардың функциясының күйін сипаттайды, сондықтан оларды кәдімгі
арифметикалық сандар деп қарауға боламайды.
Сөйтіп, логика алгебрасында қандай да болсын айнымалы 0 немес 1
күйінде болуы мүмкін. Мұнда 2-лік айнымалыға, мысалы ретінде Х-ке оған
сәйкесті кері немесе инверсті (терістелген) айнымалы алынады, яғни:
Егер Х = 0, онда Х = 1,
Егер Х = 1, онда Х = 0.
Х айнымалысын Х-ЕМЕС деп оқу керек. Логика айнымалысында бір айнымалы Х
жағдайында мынадай ережелер бар:
1.Х+0 = Х
2.Х+1 =1
3.Х+Х= Х
4.Х*0 = 0
5.Х*1 = Х
6. X*X=X
7. X+X=1
8. (X)=X
9.X*X=0
10.(X)=X
1-3,7 – ережелер логикалық қосу (дизъюнкция) амалын, ал 4-6,9 – ережелер
логикалық көбейту конъюнкция амалын және 8,10 – терістеу (инверсия) амалын
орындайды. Логикалық қосу белгісі + НЕМЕСЕ деп, ал логикалық көбейту
белгісі & ЖӘНЕ деп оқылады.
Логикалық алгебрада кәдімгі алгебрадағыдай заңдар бар. Бұл ережелер
мен заңдар логикалық цифрлық элементтер мен жүйелердің жұмысын талдау,
синтездеу үшін және олардың жұмысын сипаттайтын логикалық функцияларды
ықшамдап (минимизация жасап), қарапайым, логикалық элементтердің әлдеқайда
аз санымен іске асыруға мүмкіндік береді.
Қазіргі уақытта цифрлық жүйелерде ақпаратты екі коделеумен жұмыс
істейтін логикалық элементтер кең қолданыс тапты.Электрондық құрылғыларда
ақпаратты коделеудің екі әдісі жиі қолданылады: бір-бірінен айырмасы үлкен
потенциалдық деңгейлердегі барлығы және жоқтығы логикалық 1 мен 0-ге сәйкес
келетін импульстік сигналдар көмегіменалынатын әдіс. Осы көрсетілген
ақпаратты коделеу әдістеріне сәйкес логикалық элементтер потенциалдық және
импульстік деп екіге бөлінеді. Сонымен қатар ақпаратты коделеудің аралас
әдістері қолданылады, мұнда ақпаратты өңдеу барысында потенциалдық
деңгейлерді импульстік сигналдарға түрлендіру және керісінше, импульстңк
сигналдарды потенциалдық деңгейлерге түрлендіру жүргізіледі. Мұндай
элементтер импульсты-потенциалдық деп аталады. Қазіргі ИМС-да ережеге
сәйкес позитивті (оң) логика қолданылады, мұнда логикалық 1-ге жоғары
потенциалдық деңгей сәйкес келеді. Егер логикалық 1-ге төмен потенциалдық
деңгей сәйкес келсе, онда негативті (теріс) логика туралы айтады. Логикалық
сигналдың құлашы деп аталатын жоғары және төмен потенциалдық деңгейлер
айырмасы ИМС-ға талаптармен және жұмыс шарттарымен анықталады.
Логикалық элементтің функционалдық схемасы үш бөліктен тұрады. Олардың
біріншісі – логикалығы берілген логикалық функцияны орындауға арналған.
Екіншісі – күшейткіштік, кіші қуатты сигналдарлды күшейтуді іске асырып,
үшінші бөлікпен (қалыптастырғыш немесе шығыс) бірлесе отырып, элемент
шығысындағы кодталатын ақпаратқа сәйкесті электрлік сипаттамалары бар
потенциалдық деңгейлерді немесе импульстік сигналдарды қалыптастырады.
Аталған функциялар пассивті және активті элементтермен орындалады. Осы
элементтердің кейбіреуі бір уақытта бірнеше функцияны іске асыра алады.
Логикалық элементтерді сипаттайтын көрсеткіштер (параметрлер) мынадай
топтарға бөлінеді.
1) Функционалдық, бұлар микросхеманы аппаратурада қолданғанда логикалық
мүмкіндіктерді анықтайды;
2) Өлшенетін, бұлардың өзі өлшенетін физикалық шамалар болып табылады,
олар арқылы функционалдық параметрлер анықталады;
3) Режимдік, бұларға өлшеулердегі ИМС шықпаларында берілетін токтар мен
кернеулер жатады;
4) Техника-экономикалық, бұлар микросхемаларды технологиялық деңгейі
бойынша салыстыруға мүмкіндік береді.
Функционалдық параметрлерге мыналар жатады:
1.Шығыс бойынша тарамдану коэффициенті Кт немесе немесе ИМС шығысында
жалғауға болатын бірлік жүктемелердің максималды рұқсатты санын сипаттайтын
жүктемелік қабілеті. Бірлік жүктеме немесе эталонды жүктемелік ұяшық
ретінде ұқсас элементтің немесе берілген жиынтыққа кіретін элементтің
жалғыз кірісі саналады.ИМС-ның кейбір қатары үшін статикалық және
динамикалық режимдердегі шығыс ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz