Мультиплексорлар

Пән: Автоматтандыру, Техника
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 17 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе . . . 5

Негізгі бөлім . . . 7

1. 1. Мультиплексорларға сипаттама . . . 7

1. 2. Мультиплексорлардың қолданылуы . . . 11

1. 3. Мультиплексорлардың түрлері . . . 11

1. 4. . ММХ мультиплексорларын каналдарды ADPCM алгоритмі

бойынша сығу үшін қолдану . . . 13

Демультиплексорлар . . . 15
Мультивибраторлардың жалпы сипаттамасы . . . 16

Қорытынды . . . 19

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі . . . 20

Кіріспе

Қазіргі кезде өнеркәсіптік электроникада негізінен жартылай өткізгіштен жасалған аспаптар мен құрылғылар қолданылады. Мұның себебі вакуумдық құрылғыларға қарағанда жартылай өткізгіштен жасалған аспатардың габариті әлдеқайда кіші, сенімділігі жоғары, энергияны аз жұмсайды және арзан. Сондықтан бұл тарауда жартылай өткізгіштен жасалған аспаптар мен қарапайым құрылғылар ғана қолданылады.

Электрондық аппараттарға қойылатын талаптар қарапайым радиоқабылдағыштан ең жаңа электронды есептеуіш машинаға дейін кез- келген элетрондық аппарат жеке элементтерден құралып, оларды активті және пассивті болып бөлінеді.

Электрониканың дамуы мен аппаратураның күрделенуі, әсіресе электронды- есептеуіш машиналардың қанат жаюы мен оларды техника мен өмірдің барлық салаларына ендіру арқылы оларға миниатюрлеу, сенімділігін арттыру, тұтынатын қуатын азайту және аппаратура элементтерін арзандату сияқты қатаң талаптар қоюға саяды. Осы талаптарды орындаудағы алғашқы жартылай өткізгіш приборлар шыққанға дейін аппаратуралардың габаритін кішірейтуге, монтаж тығыздығын арттыруға әкеледі. 40-50 жылдағы шамдар мөлшері диаметрі мен биіктігі бойынша 3-4 есе кішірейтілді. Әйтсе де, осындай аппаратураның құны өте жоғары болды, мысалы ауыр самолеттерде электрондық аппаратура оның жарты құгыга тең, ал жады қазіргі тәуір микрокалькулятордың жадына тең мөлшері одан 3 есе үлкен алғашқы үлкен ЭВМ 1 есе қымбат болып, микрокалькулятор орындайтын операцияларды жиырма есе баяу орындады, әрі тұтынатын энергиясы сол кездегі паровоздыкімен бірдей болды. 1947-1948 жылдары жартылай өткізгіш транзисторды ойлап табуына, биполярлық транзистор мен қатар басқа жартылай өткізгіштердің болашағы кең ашылды. Осы элементтер туынданатын кернеу мен қуат та көп есе төмендейді . Міне осының салдарынан барлығы монтажды тығыздауға, жалғастырғыш сымдарды баспа схемасымен ауыстыруға мүмкіндік береді. Осындай схемалардың салмағы, габариті азайып, сенімділігі арта түсті. Мұның барлығы жартылай өткізгіш техника дамуының алғашқы қадамдары еді. Басқалық монтаж конструкциялаудың жаңа сипатына- модульдік түріне әкелді. Модуль схеманың аяқталған учаскесінің айталық, генератордың көлемдік не жазық монтажы гетинакс, пластмасса, керамикадан жасалған жазық модульдің платасына байланыстың байланыстың схемасы мен пленкалық технология көмегімен бірқатар пассивті элементтері түсірілді: активті элементтер орнатылды, ал олардың ұщтары схемаға сәйкес дәнекерленді. Микромодульдік конструкциялау қабаттың микромодульдерді жасауға әкелді. Стандартты платаларда бір қатар пассивті элементтер, мысалы, резисторлар, керметтердің жұқа пленкаларын, метталдың оксидтік пленкаларын қаптау арқылы жасалды немесе платаның өз заты пайдаланылды.

Индуктивтілік орамы бар торойдалы феррит өзекшеден дайындалды; транзисторлар мен диодтар дербес әзірленді. Осылар платаға жабдықталды. Әр жағында үштен ойығы бар жиналған платалар макромодульдің және тұтас макромодульдің дербес платасының шығатын ұштары қызметін атқаратын металл стерженьмен жалғастырылды. Жұмыс қабылеті тексерілгеннен кейін макромодульдер эпоксидтік смоламен майланып, сол күйінде аппаратураға орнатылды . Микромодульдік тәсіл жартылай өткізгіш және пленкалы технологияны дамыта отырып, өзі сол дамудың нәтежесі болды. Осы жұмыс барысында сандық құрылғылардың бір түрі мультиплексорларды қарастыратын боламыз.

1. 1. Мультиплексорлар және олардың түрлері.

Мультиплексор байланыс желісінде, телекоммуникацияда, электроникада көптеп қолданылатын құрылғы. Байланыс желісінде мультиплексор бір желі бойымен бір уақытта бірнеше мәліметтер тарату үшін қолданылады. Телекоммуникацияда мультиплексордың көмегімен дәл осындай қызметтер атқарылады, яғни бір арна бойынша бір уақытта бірнеше мәліметтер.

Электроникада мультиплексор бірнеше кірмесі және бір шықпасы бар, сандық команда арқылы жұмыс атқаратын компонентті айтамыз. Сонымен мультиплексор дегеніміз бірнеше сигналдық кірмесі және бір шықпасы бар құрылғы. Осы бірнеше кірме арқылы берілген сигнал мультиплексордың шықпасы арқыла таратылады.

Аналогты және сандық мультиплексорларды атап өтуге болады. Бұлардың айырмашылығы жұмыс істеу принципінде болып табылады. Аналогты мультиплексорлар кіріс пен шықпаны электрлік байланыстырады. Ал сандық мультиплексорларда кіріс пен щшықпаның арасында электрлік байланыс болмайды. Сандық мультиплексорлар шықпасына сигналды ноль және бір сандарының жиынтығы түрінде таратады. Аналогы мультиплексорларды көбіне кілттер деп те атайды.

Осы жұмыс барысында сандық мультиплексорлар қарастырылатын болғандықтан, келесі тақырыптарда толығырақ түсініктеме беріледі. Ал осы мультиплексорларға қарама-қарсы жұмыс атқаратын немесе құрылысы жағынан керісінше болып келетін компонентті демультиплексорлар деп атайды. Төмендегі 1-суретте мультиплексордың сұлбасы көрсетілген. Ал екінші суретте мультиплексорлардың жалпылама сұлбасы берілген. Екінші суретте Хі логикалық кіріс сигналдары коммутатордың кірмесіне беріліп, коммутатор арқылы У шықпасына берілетіні көрініп тұр. Суреттегі мультиплексорда Е деп белгіленген қосымша кірісі берілген.

1-сурет. Мультиплексордың сұлбасы.

2-сурет. Мультиплексордың жалпылама сұлбасы

1. 2. Мультиплексорлардың қолданылуы.

Жоғарыда атап өткендей мультиплексорлар байланыс желісінде, телекоммуникацияда, электроникада қолданылады. Сонымен қатар мультиплексорлардың тағы басқада қызметтері бар. Атап өтетін болсақ мультиплексорлар жиілікті ажыратқыштарда, триггерлік құрылғыларда қолданылады.

Мультиплексорлар көбіне параллель екілік кодтарды тізбектей екілік кодтарға түрлендіру үшін қолданылады. Мұндай түрлендіру үшін мультиплексорлардың ақпараттық кірмесіне параллель екілік кодтарды беру жеткілікті.

1. 3. Мультиплексорлардың түрлері

1 . Симплексті және дуплексті мультиплексорлар

Симплексті мультиплексорлар видиокөріністерді түрлендіреді немесе көруге мүмкіндік береді. Бұл мультиплексорлармен осы екі функцияны бір мезгілде (яғни түрлендіруге және көруге) орындауға болмайды.

2. Дуплексті мультиплексорлар осы екі функцияныда бір мезгілде атқарады. Мұндай дуплексті мультиплексорларда екі мультиплексор орнатылады.

3-сурет. Дуплексті мультиплексорлардың сырт бейнесі

3. Желілік мультиплексорлар. Қазіргі күндері желіге қосылатын мультиплексорлар шығарылып жатыр. Қазіргі желілік мультиплексорларда желілік карталар болады, сол арқылы локальдық желіге 20 операторға дейін бір уақытта қосыла алады. Осы мультиплексорлар негізінен видеоқадағалау (видеонаблюдение) 4-суретте осы желілік мультиплексорлардың бейнесі көрсетілген.

4-сурет. Желілік мультиплексорлардың сұлбасы

1. 4. ММХ мультиплексорларын каналдарды ADPCM алгоритмі бойынша сығу үшін қолдану

Байланыс арналарын тиімді қолдану үшін, ақпараттарды сығу қазіргі күндері ең дұрыс әрі тиімді жол болып отыр. Мұндай жолды көбіне интернет желілерінде қолданады. Дәстүрлі операторларда осы жолға көп көңіл бөледі. Ақпаратты сығу үшін ең тиімді әдіс ретінде ADPCM (адаптивная дифференциальная импульсно-кодовая модуляция) қолданылып жүр. Әртүрлі қалаларда орнатылған ұялы байланыс коммутаторлары Е1 ағыны арқылы байланысады. Мұнда ақпараттың жартысы сығылмай таратылады ОКС №7 арнасы арқылы.

ADPCM платалары бар НАТЕКС MMX12 мультиплексорларын екі түйінге орнату арқылы біз информацияны керек деңгейге дейін сыға аламыз.

ADPCM платалары (СОВ) . коммутация матрицасымен жалғанған жүйе болып табылады. ММХ құрылғысына осы СОВ- тан Е1 ағынынын 64 кбит/с кодтау арналарын 16 кбит/с немесе 32 кбит/с кодтау арналарына түрлендіреді.

5-сурет. ADPCM платасының басқа компонентермен байланысы

1. 5. Демультиплексорлар

Демультиплексорлар- мультиплексорларға қарама-қарсы функциялар атқаратын құрылғы болып табылады. Яғни демультиплексорларда бір кірмесі және бірнеше шықпасы бар элемент. Екілік кодтың көмегімен қайсыбір кірмелік сигналдың шықпаға бағытталатыны белгіленеді. Көптеген микросхемаларда мультиплексорлар мен демультиплексорларды біріктіріп, бір ғана элемент пайдаланылады. Жалпы айтқанда мультиплексорлар мен демультиплексорлар бір- біріне өте ұқсас, яғни олардың құрылымы бір- бірінен аса қатты айырмашылығы жоқ, олар тек бір-біріне қарсы қызмет атқарады. Сонымен қатар бір ғана мультиплексорды алып, оны әр түрлі жағдайлар үшін мультиплексор және демультиплексор ретінде қолдануға болады. Басқа сөзбен айтқанда демультиплексорлар тізбектей кодты параллель кодқа түрлендіреді. Әдетте демультиплексорларды ретінде дешифраторлар қолданылады. Ал негізінде демультиплексорлардың жұмыс істеу режимі коммутаторлардың жұмыс істеу режиміне өте ұқсас келеді. Коммутаторда сигналдарды ауыстырғыш құрылғы екені белгілі, яғни олардың тек атқаратын функциясы ғана емес, ішкі құрылысы да ұқсас болып келеді.

6-сурет. Демультиплексор құрылымы

1. 6. Мультивибраторлардың жалпы сипаттамасы.

Мультивибраторды жобалауда элемент базасы ретінде биполярлы және бір өткізгішті транзизторлар, сонымен қатар анологты жэне сандық интегралды микросхемалар қолданылады. Соңғы уақытта операциялық күшейткіштер және логикалық элементтер қолданылады. Мультивибратор авто тербеліс тәртібінде жұмыс істеген де периоды күшті өңдеп шығарады. Генератор күші уақытша тізбекті параметрлерінің, схема құрамын қоректендіру тәртібін анықтайды. Автотербеліс жиілігіне жүктеме қоссада әсер етеді. Әдетте мультивибраторлар күш амплитудасын құруга күш генераторы ретінде қолданылады. Автотербелмелі жұмыс тәртібінде мультивибратор ұсынушы генератор тәртібінде қолданылады. Сондықтан олардың жиілік дәлдігін талап етеді, тек қана тұрақты жиілік параметрін жүйелік күшін қолданғанда ғана қол жеткізуге болады. Әдетте тұрақты емес жиілік тұрақтылықты бұзатын факторларға бірнеше пайыздан тұратын жиіліктер жатады. Мультивибратор күту тәртібінде және синхронды тәртібінде жұмыс істей алады.

Күту тәртібінде мультивибраторлар тұрақты тепе-теңдік жағдайында болас алады. Яғни бұл жағдайда іске қосылған да мультивибраторлар бір тік бұрышты күшті өндіреді де, тұрақты тепе-теңдік жағдайьна оралады.

Синхронды тәртіптегі мультивибратор сыртқы периоды қысым формасына әсер етеді. Сонымен бірге периодты тік бұрыш жүктеме генерациялық мультивибраторры сиихронды қысым жиілігіне тең, яғни ағытуда синхронды қысым мультивибраторы автотербелмелі тәртібінде жүмыс істеуін жалғастырады.

Мультивибраторлар биполярлық транзисторларды коллекторлық базамен симметриялы схемамен байланыстырады. Триггерге арналған бірдей симметриялы орналасқан элементтердің ұқсастығы, транзисторлардың т . б . 1= RК 2, RБ 1= RБ 2, СБ 1= СБ 2, параметрлерінен біледі . Суретте көрініп тұрғандай, мультивибратор екі күшейткіш каскадтан және күшейткіш шығысы кіріске беріледі. Мультивибратор сызбасында транзисторлардың р-п-р -түрі қолданылады. Сызбаны қосқан кезде Е _к қорек көзі екі коллекторлық нүктеден өткізіледі (3. 10, оларды 3, см . жұмысшы нүктелерді белсенді облыста орнында болып ), базаларға сондықтан RБ резисторлары арқылы 1 және RБ жағымсыз қызметтен алуда. Резисторда қысымның мәні көбейеді, оның нәтижесінде базаларда немесе коллекторларда ток бірнеше есеге дейін көбейеді және транзистор коллекторы дұрыс потенциалдың жетілдіруіне алып келеді . Күштену сондықтан СБ конденсаторында VTI шапшаң өзгере алмайды, ал VТ2 жетілдіруді транзисторы базасына басылып жатыр. Симметриялы мультивибратор биполярлықтарды транзисторларда:

1. уақытша диаграмманың схемасы

7-сурет.

Коллекторлық тоғы VТ2 азайып жатыр, қысым көбірек транзисторында коллектор VТ2 және, VТ2 оның транзисторы базасына VTI, тағы көбірек ашып жатыр. СБ конденсаторы арқылы VT1 беріледі. Тоғы үлкен мынау көшкін тәріздес процесті ағып жатыр және, не транзисторын тойдыру тәртібіне VТI кіріп жатыр, ал транзисторы VТ2- кесіп тастау тәртібінде . Уақытша диаграммаларда VТ2 шынжырмен жылдам оқталып жатыр, СБ конденсаторы қазір VТ=0.