UPORI
Vrste uporov
RT 2 = RT 1 + RT 1 ⋅ α ⋅ ( T2 − T1 )
nelinearni:
- temperaturno odvisni oz. termistorji (NTK, PTK)
- napetostno odvisni oz. varistorji
- svetlobno odvisni oz. fotoupori
linearni
nespremenljivi
spremenljivi
- potenciometri (drsni, vrtljivi)
- nastavljivi (trimer)
plastni
masni
- ogleni
- ogleni in drugo
- metal oksidni
Označevanje uporov:
a) številčno:
2R7 = 2,7Ω
82R =82Ω
1k5 = 1,5kΩ
680k = 680kΩ
3M9 = 3,9MΩ
b) barvno:
žični
SMD upori
222 = 22·102Ω = 2,2kΩ
391= 39·101Ω =390Ω
s štirimi obročki
1. številka
s petimi obročki
toleranca
2. številka
2. številka
množilni
faktor
1. številka
množilni
faktor
toleranca
3. številka
barva
vrednost
črna
rjava
rdeča
oranžna
rumena
zelena
modra
vijoličasta
siva
bela
zlata
srebrna
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
−
−
množilni
faktor
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
10-1
10-2
toleranca
−
±1%
±2%
−
−
±0,5%
±0,25%
±0,1%
−
−
±5%
±10%
1. številka
toleranca
2. številka
množilni
faktor
27∗10 1 Ω = 270Ω ± 5%
Tolerančne vrste nazivnih vrednosti (E vrste):
E 12 – 10% toleranca upornosti
E 24 – 5% toleranca upornosti
E 48 – 2% toleranca upornosti
⋅
⋅
E 12
1,0
E 24 1,0
1,1
1,2
1,2
1,3
1,5
1,5
1,6
1,8
1,8
2,0
2,2
2,2
2,4
2,7
2,7
3,0
E 12
3,3
E 24 3,3
3,6
3,9
3,9
4,3
4,7
4,7
5,1
5,6
5,6
6,2
6,8
6,8
7,5
8,2
8,2
9,1
Velikost upora določa maksimalno moč, ki se lahko na njem troši.
Nazivna moč (W) Premer (mm) Dolžina (mm)
0,125 (1/8)
2
6
0,25 (1/4)
2,5
8
0,5 (1/2)
4
10
1
6
15
2
8
20
http://www2.arnes.si/~sopzalek/upor2.htm
http://lpa.feri.uni-mb.si/Pedagosko_delo/Elektrotehnika/program/Skripta1-Kocijancic.pdf
http://lms.fe.uni-lj.si/amon/literatura/EK/EK2-OhmskiUpori.pdf
http://sl.wikipedia.org/wiki/Upor_%28elektrotehnika%29
KONDENZATOR
d
Kaj je to?
Element, ki lahko shranjuje energijo.
Shranjuje naboj na ploščah, ki sta med sabo izolirani.
A
Lastnost – kapacitivnost
C = ε 0 ⋅ε r ⋅
A
d
ε0=8,8541*10-12 F/m (dielektrična konstanta)
εr= relativna dielektričnost
εr=1 za zrak
Enota je (F) – Farad. Uporabljamo predpone - od mF do pF!
Značilni podatki:
− kapacitivnost
− toleranca kapacitivnosti
− nazivna (delovna) in preizkusna napetost
− temperaturni koeficient kapacitivnosti
− faktor izgub
− izolacijska upornost (merjena pri enosmerni napetosti
zrak
(εr = 1)
Upornost kondenzatorja
xC =
1
2⋅π ⋅ f ⋅ C
Vrste kondenzatorjev
nespremenljivi
spremenljivi
− vrtljivi
− nastavljivi (trimer)
keramični
folijski
papirni
elektrolitski
− polarizirani
− nepolarizirani
− tantalovi
dielektrik
(εr > 1)
Lastnosti posameznih vrst kondenzatorjev:
a) keramični:
− velika kapacitivnost pri majhnih dimenzijah
− velika časovna in temperaturna stabilnost kapacitivnosti
− velika izolacijska upornost, majhen izgubni faktor
b) folijski:
− negativni temp. koeficient
− zaščiteni pred mehanskimi in klimatskimi vplivi (v plastičnem ohišju)
c)
−
−
−
elektrolitski:
polarizirani: za velike kapacitivnosti
nepolarizirani: (večji volumen od polariziranih pri isti C in nazivni U)
tantalovi: velika kapacitivnost pri majhnih dimenzijah, časovna in temperaturna stabilnost kapacitivnosti
Označevanje kondenzatorjev:
številčno:
10µF/50V
4,7µF/10V
elektrolitski, folijski
kondenzatorji
(prikaz polaritete pri elektrolitskih)
n47=470pF
15n = 15nF
222 = 22·102pF=2,2nF
keramični
6n8 = 6,6nF kondenzatorji
390= 390pF
5.6 = 5,6pF
823= 82·103pF=82nF
33 = 33pF
toleranca in nazivna napetost sta
podani s črkami (velike, male)
barvno:
tantalovi elektrolitski kondenzatorji (več možnosti)!!
http://sl.wikipedia.org/wiki/Kondenzator
http://eoet1.evsebine.com/material/eOet1_04_02_01.html
http://www.educa.fmf.uni-lj.si/izodel/sola/2002/di/Hodak/Elektricni_kondenzatorji/Index.html
TULJAVA
Kaj je to?
Element, ki lahko shranjuje energijo v obliki magnetnega polja.
Lastnost – induktivnost
Enota je (H) – Henry
µ0=4π*10-7 H/m (permeabilnost)
µr= relativna permeabilnost
µr=1 za zrak
Transformator:
http://sl.wikipedia.org/wiki/Du%C5%A1ilka
http://eoet1.evsebine.com/material/eOet1_06_02_02.html
DIODE
Zgradba in delovanje:
http://en.wikipedia.org/wiki/Diode
http://www.hebeiltd.com.cn/?p=led.diode
Vrste diod:
Usmerniška dioda:
Zenerjeva dioda
Simbol in karakteristika diode:
Pri visokih zapornih napetostih se pojavijo v diodi novi pari elektronov in vrzeli, ki povzročajo zaporni ali inverzni tok. Ta
pojav izkoriščamo pri posebnih vrstah diod, ki jih imenujemo prebojne diode, značilni predstavnik pa je Zenerjeva dioda.
Ko se takšna dioda nahaja v področju Zenerjevega preboja (5 – 8V), bo vsaka velika sprememba toka povzročila na diodi
majhno spremembo napetosti. Takšno delovanje Zenerjeve diode izkoriščamo pri stabilizaciji napetosti, kjer želimo kljub
večjim spremembam toka le minimalne spremembe napetosti.
Primer uporabe zenerjeve diode pri stabilizaciji napetosti:
Ko vhodno napetost zvečamo, se strmo poveča tok skozi diodo. Zaradi tega se zveča tudi tok skozi upor R in
padec napetosti UR. Izhodna napetost pa le malo naraste.
Zenerjev efekt velja le za majhne napetosti (5V-8V), vendar pri izdelavi diode z ustreznim dopiranjem
(dodajanjem primesi) določijo prebojno napetost od 0,8V pa do 200V.
Schottkyjeva dioda
Sestavljena je iz spoja med kovino in N-tipom polprevodnika. Takšen spoj
se zaradi različne koncentracije elektronov obnaša podobno kot PN-spoj.
Zaporna plast je tanka, ker pa prevladujejo sami elektroni, je hitrost
delovanja velika. Schottkyjevo diodo uporabljamo v vezjih, kjer so potrebni
zelo hitri preklopi in majhno koleno v prevodni smeri (< 0,5V).
Simbol diode:
Svetleča dioda (LED)
Svetleča dioda ali LED (Light Emitting Diode) je dioda, ki spreminja električno energijo v svetlobo.
Ko pri prevodni napetosti (napetost kolena je med 1,5V in 2,5V) na diodi prihaja do rekombinacij, elektroni
oddajo energijo, ki se sprošča v obliki elektromagnetnega valovanja. Za elektromagnetno valovanje v valovnem
področju vidne svetlobe pa so potrebni polprevodniški materiali kot so:
•
GaAsP………..med rdečo in rumeno (oranžna)
•
GaAs…………infra rdeča
•
GaP…………...med rdečo in zeleno
•
na SiC podlagi je nanešen GaN…………….modra
Svetleče diode uporabljamo za prikazovalnike, za signalizacijo, razsvetljavo, skupaj s fotodiodo pa za optične
spojnike, ki omogočajo galvansko ločitev v vezjih.
Simbol in sestava:
http://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode
Fotodioda in sončna celica
Fotodioda in sončna celica vsebujeta PN-spoj, ki pri osvetlitvi povzroči tok. Fotodioda se uporablja pri zaporni
napetosti. Osiromašeno področje (zaporna plast) PN-spoja osvetljujemo. Če je spoj neosvetljen, teče v zaporni
smeri samo tok nasičenja, če pa spoj osvetlimo, se rojevajo dodatni pari elektronov in vrzeli, ki povzročajo
povečanje toka v zaporni smeri. Večja kot je osvetlitev, večji je tok (do nasičenja).
Podobno deluje tudi sončna celica. V njej nastane tok zaradi osvetlitve, ki teče iz anode, zato je sončna celica
drugače polarizirana kot fotodioda.
Laserska dioda
Laserska svetloba ja ozek snop svetlobe, ki je za razliko od sončne svetlobe monokromatska in koherentna:
monokromatska pomeni, da so vsi fotoni enake valovne dolžine, koherentna pa to, da je elektromagnetno
valovanje fotonov v fazi. Laserska svetloba nastane v prevodni smeri diode oziroma PN-spoja, ko elektroni
preskakujejo iz nižjega energetskega nivoja na višjega in nazaj. Nastane stimulirana emisija, katere posledica je
laserski žarek.
TRANZISTORJI
Zgrajen je iz treh plasti polprevodnika, ki se izmenoma menjujejo. Odvisno od razporeditve polprevodniških plasti dobimo
dva tipa tranzistorja:
a) PNP tranzistor
b) NPN tranzistor
Tranzistor ima tri priključke, ki se imenujejo BAZA (B), KOLEKTOR (C) in EMITOR (E).
Zanj sta značilna dva PN spoja: emitorski med bazo in emitorjem in kolektorski med bazo in kolektorjem.
Ker ima tranzistor dva PN spoja, ga lahko predstavimo kot dve diodi, ki imata skupni polprevodnik baze.
Da bo tak tranzistor deloval in bo v aktivnem področju, mu moramo zagotoviti naslednje tri pogoje:
1.
prevodno polariziran spoj B (baza) – E (emitor)
2.
zaporno polariziran spoj B (baza) – C (kolektor)
3.
ozko področje baze (zagotovi proizvajalec)
Napetosti in tokovi tranzistorja
Spoj baza– emitor tranzistorja mora biti priključen na prevodno napetost, da prevajal in bodo nosilci elektrine tekli iz
emitorja v bazo.Tok bomo imenovali Ie. Napetost med bazo in emitorjem imenujemo Ube in je pri silicijevih tranzistorjih
0,7V. V bazo se zaključuje majhen bazni tok Ib.
Za zaporno napetost kolektorskega spoja poskrbi napetost Uce, ki mora biti večja od napetosti Ube, da bo kolektor
pozitivnejši od baze. Tok, ki ga poganja ta napetost skozi tranzistor imenujemo kolektorski tok Ic.
Za vozlišče, ki ga predstavlja tranzistor, velja enačba:
IE = IB + IC
Razmerja med posameznimi tokovi pa nam podajajo kratkostični tokovni ojačevalni faktorji.
IC = α IE ;
α = 0,99
kratkostični tokovni ojačevalni faktor
kratkostični tokovni ojačevalni faktor za orientacijo s skupno bazo, ki je vedno manjši od 1!
Razmerje med baznim in kolektorskim tokom ( pomembno za orientacijo s skupnim emitorjem) dobimo:
kratkostični tokovni ojačevalni faktor
IC = β IB
β kratkostični tokovni ojačevalni faktor pri orientaciji s skupnim emitorjem nam pove, kolikokrat je kolektorski tok večji
od baznega. β je večji od 1 (do nekaj 100) . Oba faktorja sta odvisna od zgradbe tranzistorja in sta pri različnih tranzistorjih
različna.
Vhodna in izhodna karakteristika tranzistorja
Vhodni PN spoj (dioda) tranzistorja je med bazo in emitorjem in je prevodno priključen. Vhodna karakteristika bo zato
enaka kot karakteristika diode v prevodni smeri. Prevajanje se začne šele pri napetosti kolena, nato pa tok strmo narašča.
Izhodna karakteristika nam podaja razmerje med napetostjo UCE in kolektorskim tokom IC. Če ni baznega toka, dobimo na
izhodu samo tok nasičenja ICE0. Z naraščanjem baznega toka pa se bo večal tudi kolektorski tok v skladu z enačbo, ki podaja
povezavo med baznim in kolektorskim tokom:
IC = β IB
Omejitve pri delovanju tranzistorja
Delovanje tranzistorja je omejeno s prevelikim tokom, ki povzroča pregrevanje povezav v tranzistorju, s preveliko
napetostjo na kolektorskem spoju, zaradi katere pride do preboja in preveliko porabo moči, pri kateri pride do toplotnega
uničenja tranzistorja.
Poleg teh omejitev, ki povzročijo uničenje tranzistorja, imamo še omejitve pri minimalni napetosti na tranzistorju, ko
hočemo tranzistor čim bolj odpreti, z napetostjo nasičenja, pod katero ne moremo. Druga omejitev je še tok nasičenja
tranzistorja, ko tranzistor zapremo in še teče nek zelo majhen tok ICE0.
Vse navedene omejitve nam omejujejo prostor na izhodni karakteristiki, ki ga imenujemo delovno področje, v katerem
lahko tranzistor normalno deluje.
Preizkus tranzistorja
Če želimo hitro preizkusiti tranzistor, ga izmerimo z ohmetrom. Ker vemo
da tranzistor "vsebuje" dve diodi in to od baze proti kolektorju in od baze
proti emitorju, lahko ti dve diodi izmerimo. Pri eni polarizaciji mora biti
med bazo in kolektorjem ter med bazo in emitorjem majhna upornost
(prevodna smer diode) ali pri drugi polarizaciji velika upornost (zaporna
smer diode). Ali bo prevodna ali zaporna smer diode, je odvisno od tipa
tranzistorja (NPN ali PNP).
Nastavitev delovne točke tranzistorja
Enosmerni bazni tok, ki je potreben za postavitev delovne točke tranzistorju zagotovimo z baznim uporom RB. ali
delilnikom napetosti.
Primer:
Delovna točka je nameščena na sredino delovne premice. Iz položaja delovne premice in delovne točke ugotovimo:
Z lego delovne točke je določen izhodni tok IC in izhodna napetost UCE.
Delovna premica je določena z napajalno napetostjo UCC in bremenskim uporom RC.
Delovna točka, ki vedno leži na delovni premici pa je določena z baznim tokom IB.
Delovna točka in delovna premica nam določata izhodno napetost in izhodni tok tranzistorja v aktivnem področju delovanja
(v mirovanju).
Z zmanjšanjem upornosti RB, bi se povečal bazni tok, s tem bi se povečal tudi kolektorski tok in delovna točka bi se
pomaknila po delovni premici navzgor. S pomikanjem delovne točke pa lahko pride tranzistor v področje nasičenja, če se
delovna točka pomika navzgor po delovni premici ali pa v področje prekinitve, če se pomika navzdol po delovni premici.
V našem vezju predstavljata delilnik napetosti upora RB1 in RB2. Izbrana sta tako, da je prečni tok IP skozi upora mnogo
večji od baznega toka IP > IB. V tem primeru sprememba baznega toka ne vpliva v tolikšni meri na razporeditev padcev
napetosti na uporih.
Ojačevalnik s tranzistorjem v orientaciji s skupnim emitorjem
Delovna točka je temperaturno stabilizirana z emitorskim uporom RE, kondenzator CE nam za izmenične napetosti kratko
veže emitorski upor (povečanje napetostnega ojačanja). Na izhodu ojačevalnika je priključeno breme Rbr, ki je lahko
vhodna upornost naslednje ojačevalne stopnje.
Tranzistor kot stikalo
Stikalo ima dve stanji: odprto, tok ne teče in upornost je neskončna ter zaprto, ko teče tok in je upornost minimalna (nič).
Pri elektronskem stikalu pa je zelo pomembna poraba energije in čas preklopa oziroma vklopa in izklopa stikala.
Če uporabimo tranzistor kot elektronsko stikalo, bo stikalo odprto, ko bo tranzistor zaprt (točka A) in ne bo prevajal toka.
Takrat smo na dnu delovne premice, kjer teče le tok nasičenja (Iceo).
Ko v bazo steče tok, se delovna točka pomika navzgor do točke (B) in če še povečamo tok, pridemo do nasičenja (točka C).
Tranzistor je popolnoma odprt, stikalo je sklenjeno. Na tranzistorju je majhna napetost nasičenja Ucesat.
Tranzistor, ko je odprt ali zaprt, porabi malo energije. Ko se tranzistor odpira, se tok povečuje in s tem tudi izgube na njem.
Največja izguba na tranzistorju je takrat, ko je delovna točka v sredini delovne premice. Ker pa ob preklopu hitro prečkamo
to področje, je povprečna izguba majhna in lahko zato delovno premico pomaknemo v področje večjih izgub ali tudi preko
maksimalnih kolektorskih izgub tranzistorja.
http://en.wikipedia.org/wiki/Bipolar_junction_transistor
ŠTIRIPLASTNI POLPREVODNIŠKI ELEMENTI
Zgradba in delovanje:
Diac (dvosmerna dioda)
Tiristor
Triac
Primer uporabe:
INTEGRIRANA VEZJA
Vrste:



analogna
digitalna
mešana (A/D in D/A pretvorniki in druga)
Operacijski ojačevalnik:
Operacijski ojačevalnik ima dva vhoda: neinvertirajočega (u0) in invertirajočega (u1). Izhod (u2) je odvisen od obeh vhodov
in povratne zveze. Operacijski ojačevalnik ima tudi dva napajalna priključka (VSP in VSN), ki pravzaprav omogočata
delovanje operacijskega ojačevalnika. Z njima lahko tudi določamo izhodno napetost nasičenja. Posamezne izvedbe
operacijskih ojačevalnikov imajo lahko še druge priključke, ki niso prikazani na sliki, npr. za frekvenčno kompenzacijo ipd.
Lastnosti (idealnega) operacijskega ojačevalnika:
−
neskončno napetostno ojačanje
−
neskončna vhodna upornost
−
izhodna upornost 0Ω
−
ojačanje neodvisno od frekvence
Uporaba:
−
−
−
−
−
−
komparator (primerjalnik)
komparator s histerezo (Schmittov prožilnik)
invertirajoči ojačevalnik
neinvertirajoči ojačevalnik
seštevalnik
odštevalnik
A
Uvh
Uvh
Uizh
A
Uizh
R2
R1
http://webpages.ursinus.edu/lriley/ref/circuits/node5.html
http://sl.wikipedia.org/wiki/Operacijski_oja%C4%8Devalnik
http://mysite.du.edu/~etuttle/electron/elect3.htm
Mikroprocesor:
a) Mikroprocesor:
− ALE
− registri
b) Spominske enote:
− (E)EPROM (Flash EEPROM)
− RAM
c) Vhodno-izhodne enote:
− paralelni prenos podatkov
− serijski prenos podatkov
− priprava enot (inicializacija)
− A/D pretvorniki (mikrokontrolerji)
d) Povezave med enotami sistema (vodila)
Osnovna zgradba:
− mikroprocesor
− mikrokontroler
Uporaba mikroprocesorskega sistema:
−
−
−
−
−
−
krmiljenje strojev in naprav
krmiljenja in regulacije v proizvodnih procesih
krmiljenja in regulacije toplotnih in hladilnih sistemov
alarmni sistemi
avdio in video naprave
telekomunikacije in drugo ...
Blok shema mikrokontrolerja (primer):
Tipična ohišja mikroprocesorjev
DIP
(Dual In-Line Package)
PDIP (Plastic Dual In-Line Package)
CDIP / CERDIP (Ceramic Dual In-Line Package)
DIP 40
Z80
650x
680x
8086/88
DIP 68
68000
68010
QFP
(Quad Flat Package)
PQFP (Plastic Quad Flat Package)
CQFP (Ceramic Quad Flat Package)
TQFP (Thin Quad Flat Package)
PQFP 100
Intel NG80386
CQFP 100
Cyrix Cx486SLC/e
TQFP 304
PowerPC 601
TQFP 100
AMD Am188ES-20KC
PLCC
(Plastic Leaded Chip Carrier)
CLCC (Ceramic Leaded Chip Carrier)
PLCC 68
AMD N80C186
Harris CS80C286-16
Cyrix CX-83S87-16-JP
LCC
(Leadless Chip Carrier)
LCC 68
AMD R80186
Intel R80286-6
Siemens SAB 80188-R
PGA
(Pin Grid Array)
PPGA (Plastic Pin Grid Array)
CPGA (Ceramic Pin Grid Array)
SPGA (Staggered Pin Grid Array)
OPGA (Organic Pin Grid Array)
FC-PGA (Flip Chip Pin Grid Array)
FC-PGA 2 (Flip Chip Pin Grid Array with Heat Spreader)
PGA 132
Intel 386 DX
Cyrix Cx486DLC
PGA 168
AMD 486 DX
Intel 486 SX
PGA 296
Intel Pentium
Cyrix 6x86
PGA 321
AMD K6
Slot Packages
SECC (Single Edge Contact Cartridge)
SECC 2 (Single Edge Contact Cartridge, Type 2)
SEPP (Single Edge Processor Package)
SECC 2
Intel Pentium III (Slot 1)
SEPP
Intel Celeron (Slot 1)
http://en.wikipedia.org/wiki/Motorola_6800
http://en.wikipedia.org/wiki/Intel_8080
http://www.cpu-collection.de/?tn=0&l0=package#LCC
http://www.cpu-collection.de/?tn=1&l0=cl&l1=680x
http://www.freescale.com/webapp/sps/site/homepage.jsp?nodeId=0162468449&tid=FSH
DIGITALNA TEHNIKA
ŠTEVILSKI SESTAVI
1. DESETIŠKI
a) cifre: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
b) osnova: 10
c) primer:
234 = 2 ⋅ 102 + 3 ⋅ 101 + 4 ⋅ 100
2. DVOJIŠKI (binarni)
a) cifre: 0, 1
b) osnova: 2
c) primer:
1011 = 1 ⋅ 2 3 + 0 ⋅ 2 2 + 1 ⋅ 21 + 1 ⋅ 2 0 = 8 + 2 + 1 = 11(10 )
3. ŠESTNAJSTIŠKI (heksadecimalni)
a) cifre: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F
b) osnova: 16
c) primer:
2 AC = 2 ⋅ 16 2 + 10 ⋅ 161 + 12 ⋅ 16 0 = 2 ⋅ 256 + 10 ⋅ 16 + 12 ⋅ 1 = 684
4. PRETVARJANJE ŠTEVIL
−
desetiško ⇒ dvojiško
dvojiško ⇒ desetiško
1010 = 1 ⋅ 2 3 + 0 ⋅ 2 2 + 1 ⋅ 21 + 0 ⋅ 2 0 = 8 + 2 = 10 (10 )
13 ÷ 2 = 6 + 1
6÷ 2= 3+ 0
3 ÷ 2 = 1+ 1
1÷ 2 = 0 + 1
13(10) = 1101( 2 )
ali krajše
z utežmi:
. . 23 2 2
...8 4
21
2
20
1
primer
1010 = 8 + 4 + 1 = 1 ⋅ 2 3 + 1 ⋅ 2 2 + 0 ⋅ 21 + 1 ⋅ 2 0 = 1101( 2)
−
desetiško ⇒ šestnajstiško
120 ÷ 16 = 7 + 8
7 ÷ 16 = 0 + 7
šestnajstiško ⇒ desetiško
78(16 ) = 7 ⋅ 161 + 8 ⋅ 160 = 7 ⋅ 16 + 8 = 120(10 )
120 (10) = 78 (16)
−
dvojiško ⇒ šestnajstiško
šestnajstiško ⇒ dvojiško
10101101
3D(16 )
10 (10)
A(16 )
13(10 )
D(16)
0011
3D(16 ) = 00111101( 2 ) = 111101( 2 )
10101101( 2 ) = AD(16 )
5. TIPI PODATKOV
bit = 1 cifra
byte (bajt) = 8 bitov
word = 16 bitov = 2 byta
6. ŠTEVILA S PREDZNAKOM
Najvišji bit v bytu nosi informacijo o predznaku (0 = + ; 1 = − )
−
−
eniški komplement
dvojiški komplement
1101
Osnovne operacije v preklopni algebri
ALI operacija
f(x) = x1+x2
x1
0
0
1
1
x2
0
1
0
1
f(x)
0
1
1
1
x1
1
f(x)
x2
IN operacija
f(x) = x1•x2
x1
0
0
1
1
x2
0
1
0
1
f(x)
0
0
0
1
x1
&
x2
negacija
f(x) = x
x
0
1
f(x)
1
0
x
1
f(x)
f(x)
Pomnilne celice
Osnovna pomnilna celica je flip-flop ali bistabil. Shrani lahko en bit informacije.
RS flip-flop
asinhroni
izvedba z NOR vrati
S
0
0
1
1
R
0
1
0
1
Q
X
0
1
0
Q
X
1
0
0
R
0
1
0
1
Q
1
1
0
X
Q
1
0
1
X
ohrani prejšnje stanje
prepovedano stanje
izvedba z NAND vrati
S
0
0
1
1
sinhroni
izvedba z NOR vrati
prepovedano stanje
ohrani prejšnje stanje
S
0
0
0
0
1
1
1
1
R
0
0
1
1
0
0
1
1
CLK
0
1
0
1
0
1
0
1
Q
X
X
X
0
X
1
X
0
Q
X
X
X
1
X
0
X
0
R
0
0
1
1
0
0
1
1
CLK
0
1
0
1
0
1
0
1
Q
Q
ohrani prejšnje stanje
ohrani prejšnje stanje
ohrani prejšnje stanje
ohrani prejšnje stanje
ohrani prejšnje stanje
prepovedano stanje
izvedba z NAND vrati
S
0
0
0
0
1
1
1
1
D flip-flop
Slabost RS flip-flopa je prepovedano stanje – odpravimo ga z negatorjem na R vhodu. Dobimo D flip-flop, ki nima
prepovedanega stanja!
D
0
0
1
1
CLK
0
1
0
1
Q
X
0
X
1
Q
X
1
X
0
ohrani prejšnje stanje
ohrani prejšnje stanje
JK flip-flop
Je sinhrona celica, ki ima dva vhoda in nima slabosti RS flip-flopa (prepovedanega stanja).
J
Q
K
Q
Clk
J
0
0
0
0
1
1
1
1
Qn
0
1
0
1
0
1
0
1
K
0
0
1
1
0
0
1
1
Qn+1
0
1
0
0
1
1
1
0
ohrani prejšnje stanje
ohrani prejšnje stanje
briše
briše
postavi
postavi
spremeni prejšnje stanje
spremeni prejšnje stanje
T flip-flop
Q
T
Clk
Q
T
0
0
1
1
Qn
0
1
0
1
Qn+1
0
1
1
0
ohrani prejšnje stanje
ohrani prejšnje stanje
spremeni prejšnje stanje
spremeni prejšnje stanje
Delovanje na primeru (delilnik frekvence)!
1
T
Clk
Clk
Q
t
Q
Q
t
KRMILJA IN REGULACIJE
Vrste krmilij:
−
trajno ožičena:

z elektromehanskimi elementi

z moduli elektronskih elementov
−
programirljiva

mikroprocesorski sistemi

krmilniki (PLC)
Vrste regulacij:
−
zvezne:





P regulator
I regulator
PI regulator
PD regulator
PID regulator
− nezvezne


dvopoložajni
tripoložajni
Potrebe vhodno-izhodnih naprav za krmilja in regulacije:
− digitalni vhodi (stanja tipk, stikal, fotocelic, ...)
− analogni vhodi (senzorji temp., pritiska, pomika, vlage, nivoja, svetlobe, ..)
− digitalni izhodi (indikacija stanj, močnostni izhodi za vklop naprav)
− analogni izhodi (referenčne napetosti pri regulacijah, zvezna regulacija izvršilnih členov – motorjev, grelcev,
ventilov ipd.)