הקדמה

מקצוע זה מהווה המשך למקצוע מערכות ספרתיות ועוסק במבנה הפנימי של הרכיבים והמעגלים הספרתיים, בתכונות של משפחות לוגיות, בחקירת השפעת רשתות על צורות גלים, בעקרונות של עיבוד אותות ספרתי, ובהכרה ולימוד של רכיבים ומעגלים ספרתיים שונים.

מטרות לימודיות

עם סיום הלימודים באלקטרוניקה ספרתית יוכל הסטודנט :

א.  לזהות, לשרטט ולהסביר את מבנה הרכיבים והמעגלים שבתוכנית הלימודים,

       ולנתח את אופן פעולתם בצורה איכותית וכמותית.

ב.  לשרטט צורות גלים או להגדיר רמות לוגיות בהדקי הרכיבים והמעגלים הנ”ל.

ג.   לחקור את השפעת שינויי פרמטרים במעגלים על צורות הגלים בצמתים.

ד.  להסביר את שיקולי התכנון העיקריים של מעגלים ספרתיים.

ה.  לבחור רכיבים למימוש אופטימלי של מעגלים או מערכות ספרתיות תוך שימוש

      בדפי יצרן.

1.צורות גלים במעגלים ספרתיים

בתורת הדפקים נעסוק בצורות מתחים שונות, לתצורות אלה קוראים דפקים. קיימים מספר רב של דפקים ואלו הם :

דופק המדרגה (STEP):

דופק השיפוע  (RAMP):

דופק שמתחיל ממתח  V₁ מסוים ברגע  t ₁ מסוים ועולה או יורד בצורה ליניארית עם הזמן. השיפוע בדופק תלול יותר ככל שהמתח משתנה מהר יותר בזמן. עליית הדופק נמשכת עד אינסוף. השיפוע נמדד בוולטים לשניה והוא יכול להיות חיובי (כאשר השיפוע עולה), או שלילי (כאשר השיפוע יורד). השיפוע בד”כ מסתיים בשלב מסוים.

דופק ההלם (PULSE):

דופק שקופץ מרמת מתח מסוימת לגובה אינסופי למשך זמן אפס וחוזר מייד לרמת המתח ההתחלתית. קפיצת המתח מתבטאת תוך זמן קצר אך לא תוך אפס זמן.

גל מרובע:

זהו גל המורכב ממספר רב של מדרגות.

גל משולש:

זהו גל המורכב ממספר רב של שיפועים.

גל שן משור:

זהו גל המורכב ממדרגות ומשיפועים.

גל מחזורי:

זמן המחזור  (PERIOD). הזמן הקצר ביותר, שלוקח לגל להתחיל לחזור על צורתו שוב  (נמדד ביח’ זמן ומסומן באות  T).

התדר:

מספר מחזורים בו עובר הגל בשנייה אחת. נמדד ב- H_Z וסימונו  f.

עוצמת הגל:

הפרש בין המתחים בשיאים העליונים לבין השיאים התחתונים של האות.

סימונו  DV.

Duty Cycle:

משך הרמה הלוגית “1” מתוך המחזור כולו. נימדד ומחושב באחוזים.

דופק חיובי/שלילי:

זהו דופק שרמת המתח בו הוא נימצא ב- “1” גדולה יותר בזמן מאשר מרמת המתח הנמוכה (בו הוא נימצא ב- “0”).

בדופק שלילי, רמת המתח בו הוא נימצא ב- “0” גדולה יותר בזמן מאשר מרמת המתח הגבוהה (בו הוא נימצא ב- “1”).

רוחב הדופק (PULSE WIDTH):

מרווח הזמן בין עליית הדופק ועד לירידתו (או להפך) מסומן ב-  Dt.

זמן עליה או ירידת הדופק(RISE/FALL TIME):

זמן עליה – הזמן הלוקח לדופק לעלות מ- 10% ל- 90% מערך המתח המרבי של

                  הדופק. נימדד ביח’ זמן. מסומן ע”י  t _r.

זמן ירידה – הזמן הלוקח לדופק לרדת מ- 90% ל- 10% מערך המתח המרבי של

                    הדופק. נימדד ביח’ זמן. מסומן ע”י  t _f.