Область применения элементов импульсной и цифровой техники

Общим для электрических импульсов и перепадов является быстрое скачкообразное изменение напряжений и токов. Поэтому в схемах формирования электрических импульсов и перепадов можно обнаружить много общих идей и технических решений. Это позволяет объединять схемы формирования импульсов и перепадов в один класс импульсных схем. Отрасль техники, использующая импульсные схемы для решения широкого круга практических задач, получила название импульсной техники.

Электрические импульсы и перепады напряжения оказалось удобным использовать в качестве дискретных сигналов для предоставления различной информации в технике связи, управления и особенно в ЭВМ.

Дискретным называется сигнал, принимающий ограниченное число (дискретных) прерывных значений. Как правило, приходится иметь дело с двоичными сигналами, принимающими только два значения: есть импульс – нет импульса, высокий уровень напряжения – низкий уровень. Эти значения сигнала обычно обозначают двумя символами, чаще всего 1 и 0. поэтому дискретные сигналы иногда называют цифровыми сигналами. Информация, отображаемая с помощью дискретных (цифровых) сигналов, получила название дискретной (или цифровой) информации. Системы, у которых в качестве дискретных сигналов – импульсы, получили название импульсных, а системы с дискретными сигналами в виде высокого и низкого уровней напряжения – потенциальными. Если в качестве сигналов в системах используются и импульсы, и уровни, то такие системы называются импульсно-потенциальными.

В настоящее время цифровая техника проникает во многие области автоматических и телемеханических устройств. Это объясняется прежде всего тем, что элементы и узлы цифровой техники благодаря широкому применению в них ключевых режимов при существующем уровне развития электроники являются наиболее надежными поэтому позволяют обеспечить высокую надежность сложных аппаратурных комплексов, например, автоматизированных систем управления. В качестве таких комплексов на электрифицированных железных дорогах является диспетчерский круг.

Кроме того, важным фактором, определяющим внедрение цифровой техники, является ее экономическая эффективность. Экономическая эффективность цифровых устройств, в первую очередь, определяется их технологичностью и относительной простотой в эксплуатации. Элементы и многие узлы цифровой техники при правильном проектировании не требуют индивидуальной регулировки и настройки, позволяют организовать массовое производство с применением современных средств автоматизации, сократить затраты труда и благодаря этому получить большой экономический эффект. И, наконец, цифровая техника позволяет широко использовать микроминиатюризацию, уменьшить габариты и вес аппаратуры, а также потребление электроэнергии.

Предметом курса «Импульсные и цифровые устройства» являются средства и методы получения и преобразования электрических импульсов и перепадов, а также способы хранения цифровой информации. В курсе дается классификация элементов по принципу действия и назначению; рассматриваются ключи, простейшие схемы формирования, виды связи между ключами, логические элементы, триггеры, мультивибраторы, магнитные логические элементы. Даются краткие сведения по теории логических схем. В заключении будет приведено ряд функциональных узлов.