Микроэлектроника

Во втором томе описаны сверхскоростные и сверхширокополосные анализаторы спектра (в том числе цифровые, реального времени и с СВЧ в десятки-сотни гигагерц), сигналов (в том числе логических), цепей и последовательных шин. Описана интеграция приборов с системами компьютерной математики. Впервые описаны монолитные микросхемы субнано– и пикосекундного диапазона времен с рабочими частотами до 100 ГГц и техника контроля и тестирования сверхскоростных радиотехнических, электронных и электрофизических устройств. Описана работа с анализаторами спектра с трекинг-генератором. Рассмотрены устройства специального назначения: модуляторы лазерных диодов и светоизлучающих решеток, модули управления электронно-оптическими ячейками, многодоменные осциллографы смешанных сигналов, импульсные и оптические рефлектометры, анализаторы оптического спектра, подпочвенные радары, устройства сверхмощной импульсной электроники и энергетики. Для широкого круга читателей.

В книге описаны принципы использования интегральных микросхем серий ТТЛ К155, К555, КР1533, КР531 и КМОП К176, К561, КР1554, КР1561, 564. Приведены данные по входным и выходным токам, потребляемой мощности, быстродействию. Рассмотрены схемы соединения микросхем для увеличения разрядности, фрагменты схем цифровых устройств с использованием некоторых микросхем, приведены описания формирователей и генераторов импульсов, квазисенсорных переключателей. Книга рассчитана на широкие круги радиолюбителей и специалистов.

Пособие предназначено для первоначального ознакомления со структурой и основными особенностями однокристальной ВМ (ОВМ) семейства х51, ставшей промышленным стандартом для 8-битных процессоров. Изложены базовые сведения о схемотехнике выходных цепей и внутренних узлов ОВМ. Приведено описание системы команд, особенностей оформления программ, примеры типовых процедур, которые могут быть использованы при курсовом проектировании.

В книге подробно рассмотрены проблемы уязвимости микропроцессорных устройств релейной защиты (МУРЗ) к естественным и преднамеренным деструктивным воздействиям, включающим кибернетические и электромагнитные воздействия. Описаны современные технические средства, с помощью которых могут осуществляться преднамеренные дистанционные деструктивные воздействия на МУРЗ. Рассмотрены как традиционные пассивные (экранированные шкафы, фильтры, кабели, специальные материалы и покрытия) средства защиты, так и новые, основанные на схемотехнических и аппаратных методах. Книга рассчитана на инженеров, занимающихся разработкой, проектированием и эксплуатацией релейной защиты, а также может быть полезна научным работникам, преподавателям, аспирантам и студентам соответствующих дисциплин средних и высших учебных заведений.

В книге рассмотрены устройство и принцип действия микропроцессорных устройств релейной защиты (МУРЗ) на примерах конкретных типов современных МУРЗ ведущих мировых производителей. Для облегчения понимания текста энергетиками, работающими с МУРЗ, но не являющимися специалистами в области электроники, приведено подробное описание элементной базы МУРЗ, устройства и принципов действия транзисторов, тиристоров, оптронов, реле. Рассматриваются конкретные проблемы надежности отдельных функциональных узлов МУРЗ, а также вопросы, касающиеся методики оценки надежности и эффективности МУРЗ. Подробно рассмотрены вопросы электромагнитных воздействий на МУРЗ как естественных, так и преднамеренных, кибербезопасности. Книга рассчитана на инженеров и техников, занимающихся эксплуатацией релейной защиты, а также может быть полезна конструкторам, занимающимся разработкой МУРЗ, преподавателям и студентам соответствующих специальностей средних и высших учебных заведений.

В ходе практических экспериментов рассмотрены основы электроники и показано, как проектировать, отлаживать и изготавливать электронные устройства в домашних условиях. Материал излагается последовательно от простого к сложному, начиная с простых опытов с электрическим током и заканчивая созданием сложных устройств с использованием транзисторов и микроконтроллеров. Описаны основные законы электроники, а также принципы функционирования различных электронных компонентов. Показано, как изготовить охранную сигнализацию для защиты от проникновения в дом, елочные огни, электронные украшения для одежды, устройство преобразования звука, кодовый замок, автономную роботизированную тележку и др. Приведены пошаговые инструкции и более 500 наглядных рисунков и фотографий. Для начинающих радиолюбителей.

Быстрый прогресс современной электроники в последние годы существенно повлиял на все сферы человеческой деятельности, включая применение компьютерных технологий. Существенным прорывом стало создание полнофункциональных компьютерных систем на одном кристалле, так называемом System-On-Chip (SoC). В SoC интегрируются все основные функциональные блоки, присущие компьютерам (процессор, память, графический процессор и др.). На одном из таких SoC-кристаллов реализован один из наиболее популярных современных миниатюрных компьютеров, известный под названием Raspberry Pi. Эта книга посвящена практическим аспектам применения Raspberry Pi, начиная от программирования простых систем управления и измерения на языке Python и заканчивая разработкой мультимедийных систем и созданием игровых приложений на языке Scratch. Хотя Raspberry Pi помещается на ладони, он способен выполнять многие функции, доступные мощным настольным системам. Многие популярные приложения, работающие на настольных компьютерах, могут выполняться и на Raspberry Pi. Вдобавок Raspberry Pi обладает мощными мультимедийными и графическими возможностями, в частности, при работе с 3D графикой, поэтому этот миниатюрный компьютер можно использовать как платформу для разработки игровых приложений, что может заинтересовать многих будущих программистов. Raspberry Pi можно использовать и для создания своих собственных измерительных и робототехнических систем с различными датчиками и исполнительными устройствами. Создание таких систем возможно благодаря наличию цифрового порта ввода/вывода (GPIO) – подобная возможность отсутствует в обычных настольных ПК. Материал книги будет полезен самой широкой аудитории, начиная от школьников и студентов и заканчивая разработчиками приложений для мультимедиа, Интернета и систем управления.

Книга посвящена описанию основных физических принципов, структур и методов моделирования, а также тенденций развития современной и перспективной кремниевой наноэлектроники с технологическими нормами менее 100 нм. Для преподавателей и студентов, специализирующихся по направлениям микро- и наноэлектроники, электроники, электронных измерительных систем. Может быть использована в учебном процессе при подготовке учебных курсов «Физические основы наноэлектроники», «Наноэлектронные технологии», «Физика микроэлектронных структур».

В учебном пособии рассмотрен комплекс вопросов, связанных с аналоговой и аналого-цифровой схемотехникой информационно-измерительных систем (ИИС) и систем управления. Подробно описаны компоненты таких систем (микроэлектронные сенсоры, усилители сигналов, аналого-цифровые преобразователи и устройства отображения информации). Приведены схемы включения элементов ИИС и систем сбора данных (ССД), анализ их погрешностей, программы схемотехнического моделирования элементов ССД в пакете Multisim фирмы National Instruments. Студентам и аспирантам, обучающимся по направлению «Информатика и вычислительная техника», преподавателям соответствующих дисциплин, практическим специалистам, занимающимся разработкой и эксплуатацией ИИС различного назначения.

Эффективная работа в современных САПР, разработанных ведущими зарубежными фирмами в области микроэлектроники (XILINX, Altera, Cadence, Synopsys, Mentor Graphics и др.), требует знания языка VHDL – исходного языка описания проектов. Книга доктора технических наук, профессора Бибило П. Н. предназначена для первоначального ознакомления с языком VHDL, являющимся международным стандартом в области автоматизации проектирования микроэлектронных систем на современной элементной базе сверхбольших интегральных схем (СБИС) – как на заказных СБИС, так и на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС).

Рассматриваются теоретические основы синтеза логических схем по спецификациям на высокоуровневом языке VHDL, предназначенном для проектирования цифровых систем, описывается «синтезируемое» подмножество языка VHDL в системе автоматического синтеза Leonardo, приводятся примеры синтезируемых (схемно реализуемых) конструкций языка и примеры синтезируемых описаний типовых схем, изучается проблема эффективного управления процессом синтеза. Язык VHDL является международным стандартом в системах автоматизации проектирования и предназначен для спецификации, моделирования и синтеза цифровых систем на основе заказных и программируемых пользователями сверхбольших интегральных схем. Книга предназначена для первоначального ознакомления как с языком VHDL, так и c проблемой синтеза схем по спецификациям на языке VHDL. Может быть полезна студентам, аспирантам и специалистам, занимающимся разработкой электронной аппаратуры с помощью средств САПР.

Книга представляет собой фундаментальный справочник, в котором последовательно рассматриваются все основные аспекты электрооптики, конструкции и схемотехники ЖК-дисплеев. Приведены технические данные по конструкции модулей ЖК-дисплеев, даны структурные и электрические схемы типовых модулей. Дан обзор микросхем драйверов ЖКИ разных производителей, рассмотрены их режимы работы, временные диаграммы и особенности применения. Приведена справочная информация по системам обозначения и номенклатуре модулей ЖКИ ряда ведущих производителей, по конструкции и схемотехнике сенсорных панелей, которые широко используются в последнее время в конструкциях графических ЖК-дисплеев. Автор счел необходимым ввести раздел по основам технологии и схемотехники OLED дисплеев – основных конкурентов для ЖК-дисплеев на ближайшее время. Книга предназначена для разработчиков микропроцессорной аппаратуры, инженеров-схемотехников, инженеров служб сервисного обслуживания. Рекомендуется в качестве учебного пособия для преподавателей вузов и технических колледжей, а также для студентов учебных заведений соответствующих специальностей. Книга может быть также полезна для работников служб комплектации и дистрибьюторов электронных компонентов.

Книга посвящена проектированию цифровых систем с помощью языка описания аппаратуры VHDL (VHSIC Hardware Description Language). Первая часть книги описывает процесс проектирования на языках описания аппаратуры. Во второй части книги рассматривается работа с VHDL в различных средах проектирования: ModelSim (Mentor Graphics), Active HDL (Aldec), OrCAD (Cadence), Warp (Cypress Semiconductor), Foundation Series (Xilinx) и Symphony (Symphony EDA). Третья часть книги содержит VHDL-модели ряда комбинационных и последовательностных цифровых схем. Предполагается знакомство читателя с основами программирования и проектирования цифровых устройств. Книга написана на основе преподавания курса языка VHDL и его приложений к моделированию цифровых систем в Еврейском университете (Иерусалим), Хайфском университете и филиале английского университета Ковентри в Израиле.

Книга в простой и увлекательной форме рассказывает о том, как с помощью несложных самодельных электронных средств на высоком профессиональном уровне организовать веселый праздник, дискотеку, выпускной вечер, театральную постановку. Все приведенные в книге конструкции доступны для повторения радиолюбителями даже с минимальным опытом, не содержат дефицитных и дорогих радиоэлементов, просты в настройке и надежны в работе. Книга будет полезна всем, кто интересуется электронной звуковоспроизводящей техникой и техникой световых эффектов. (Компакт-диск прилагается только к печатному изданию.)

В монографии анализируется влияние ионизирующих излучений (ИИ), преимущественно космического пространства, на характеристики изделий микро- и наноэлектроники. Рассмотрены: основы физики взаимодействий ИИ с полупроводниками; изменение электрофизических параметров приборных структур в результате образования наноразмерных дефектов под действием ИИ; дозовые ионизационные эффекты в структуре Si/SiO и их влияние на характеристики приборов и микросхем; особенности радиационных испытаний изделий, изготовленных по МОП-, КМОП-, а также по биполярной технологии, на стойкость к воздействию низкоинтенсивного ИИ; одиночные события в изделиях микро- и наноэлектроники при воздействии отдельных заряженных частиц. Для технических специалистов, работающих в области электроники, а также для студентов и аспирантов.

Дано представление об основных маршрутах изготовления и конструкциях изделий микроэлектроники на основе кремния. Рассмотрены основные процессы создания интегральных схем: химическая и плазмохимическая обработка материала; введение примесей в кремний; выращивание окисла кремния и его охлаждение; литография; создание металлических соединений и контактов. Приведены методы моделирования процессов распределения примесей в полупроводниковых структурах. Для студентов и аспирантов, специализирующихся в области микроэлектроники и полупроводниковых приборов, а также специалистов.

Книга посвящена анализу современного состояния, проблем и перспектив развития микроэлектронной элементной базы радиоэлектронной аппаратуры ракетно-космической техники (РКТ), космических аппаратов и систем двойного и военного применения. Впервые в отечественной научно-технической литературе сделана попытка рассмотреть в рамках одной книги всю сложную цепь взаимосвязанных этапов создания электронных блоков РКТ – от разработки требований к этим блокам и их элементно-компонентной базе (ЭКБ), до выбора технологического базиса ее реализации, методов проектирования микросхем и на их основе бортовых систем управления аппаратурой космического и специального назначения. Издание адресовано инженерам-разработчикам радиоэлектронной аппаратуры, а также преподавателям, студентам, аспирантам, специализирующимся в области микроэлектроники и ее приложений.

Конспект лекций по дисциплине «Бионаноинженерия» содержит краткое изложение курса, рекомендации по организации и проведению лекций, перечень учебных видео- и аудиоматериалов, слайдов, типовых плакатов и другие дидактические материалы для работы профессорско-преподавательского состава по данной дисциплине. Для студентов, аспирантов и преподавателей высших технических учебных заведений по направлению подготовки «Нанотехнология» с профилем подготовки «Наноинженерия», а также всех, занимающихся вопросами нанотехнологий, наноинженерии, проектированием МЭМС и НЭМС, созданием электронных систем различного назначения.

Книга содержит семь аналитических обзоров ведущих ученых Европы и США. Материал дает представление о важных изменениях, произошедших в физике сегнетоэлектриков за последние 20 лет. Рассматриваются концептуальные достижения теории сегнетоэлектричества, новые технологии получения тонких эпитаксиальных пленок оксидных сегнетоэлектриков и сверхрешеток и методы их исследования. Описываются результаты теоретических и экспериментальных исследований размерных эффектов в тонких и сверхтонких сегнетоэлектрических пленках, сегнетоэлектрических наночастицах и нанотрубках. Приводятся результаты изучения доменных стенок в тонких сегнетоэлектрических пленках, а также данные по исследованию мультиферроиков. Полученные сведения позволяют использовать сегнетоэлектрики в электронике и других областях техники, в том числе для создания сегнетоэлектрических энергонезависимых запоминающих устройств (FRAM) и диэлектрических слоев в интегральных схемах. Для студентов, аспирантов, преподавателей вузов, практических специалистов и научных работников.

Рассмотрены основные платы Arduino и платы расширения (шилды), добавляющие функциональность основной плате. Подробно описан язык и среда программирования Arduino IDE. Приведены практические проекты с использованием контроллеров семейства Arduino в области робототехники, погодных метеостанций, «умного дома», вендинга, телевидения, беспроводной связи (bluetooth, радиоуправление, связь с устройствами Android) и др. Все проекты сопровождаются схемами и листингами. На сайте издательства размещен архив с исходными кодами программ и библиотек, описаниями и спецификациями электронных компонентов. В четвертом издании рассмотрены новые платы Arduino MKR и Nano 33, новые платы расширения, светодиодные матрицы, протокол MQTT, RFID-идентификация, GPS-трекер, Яндекс.Карты и проекты в области нейронных сетей.