Воронежский институт





НазваниеВоронежский институт
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ТипПрограмма дисциплины
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Вариант – 6



Текст А: Schaltungsprinzipien der Mikroelektronik. Teil I.
1. Alle verfügbaren Techniken der Elektronik sind praktisch in die konventionelle Schaltungselektronik einzuordnen. Dabei wurden selbst elementare Operationen der Informationsverarbeitung (IV) in Schaltungen, die aus einem Komplex von Schaltelementen (SE) bestehen, realisiert. Solche elementaren Schaltungen werden Grundschaltungen oder Grundelemente genannt (GE). Es gibt daher analoge und digitale GE, sie müssen daher eine vollständige Basis von Elementen zur Realisierung komplexer Funktionen der Informationsverarbeitung, zum Aufbau beliebiger elektronischer Schaltungen, Baugruppen und Geräte sein.

Die Schaltelemente sind bei diskreter Schaltungsherstellung konventionelle elektronische Bauelemente (BE) und bei integrierter Herstellung integrierte Schaltungskomponenten. Ihr Verhalten wird mit dem Begriff Bauelementefunktion (BEF) belegt.

  1. Das Verhalten in bezug auf die Signalpfade wird in GE vom gesamten Komplex der SE bestimmt. Es wird als elektrischer Zustand bzw. Vorgang im Detail berechenbar. Davon ist aber in erster Linie nur für die Realisierung der elementaren IV-Operation von Bedeutung. Doch darauf wird noch einmal bei Entwurfsfragen eingegangen.

  2. Die GE-Strukturen bei IS sind natürlich den diskret realisierten meist ähnlich, weisen aber oft auf ein offensichtlich anderes Herangehen hin. Das ist vielfach allein schon dadurch bedingt, daß sich die Kostenanteile der Komponenten bei integrierter Realisierung ganz anders ergeben: Transistoren und Dioden sind die billigsten, hochohmige Widerstände die teuersten Elemente. Die Kondensatoren sowie Induktivitäten sind dabei praktisch unmöglich - infolge des Flächenbedarfes auf dem Chip. Ähnlich steht es mit den Toleranzen. Für die Schaltungsstrukturen folgt daraus:

  • durchgreifende Nutzung von Transistoren (und Dioden),

  • Vermeidung von Kondensatoren und Induktivitäten,

  • Vorsicht bei Widerständen,

  • Berücksichtigung von Toleranz- und Korrelationsproblemen (infolge integrierter Realisierung).


Задания к тексту:


  1. Укажите близкие по значению слова:

ähnlich bezeichnen

offensichtlich in Betracht ziehen

nennen vorhanden

verfügbar unmittelbar

konventionell gleich

komplex üblich

direkt kompliziert

berücksichtigen klar


  1. Переведите данные группы слов:

alle verfügbaren Techniken der Elektronik, Vorsicht bei Widerständen, Berücksichtigung von Toleranz- und Korrelationsproblemen, Vermeidung von Kondensatoren und Induktivitäten, konventionelle elektronische Bauelemente, auf diese Fragen eingehen; ähnlich steht es mit den Toleranzen.
3. Закончите фразу подходящим по смыслу глаголом в Partizip II:

1. Solche Schaltungen werden Grundschaltungen ... 2. Ihr Verhalten wird mit dem Begriff Bauelementenfunktion ... 3. Das Verhalten in bezug auf die Signalpfade wird vom gesamten Komplex der SE ... 4. In den Schaltungsstrukturen werden Toleranz- und Korrelationsprobleme ... 5. Kondensatoren und Induktivitäten werden ... 6. Transistoren und Dioden haben weitgehende Nutzung ... 7. Bei Entwurfsfragen wird darauf noch einmal ...

(bestimmt, berücksichtigt, vermieden, gefunden, eingegangen, genannt, belegt).


  1. Укажите слова, сочетающиеся друг с другом:

Kosten -gruppen

Bau -schaltung

Grund -element

Schalt -anteil

Elemente(n) -weise

Wirkung(s) -fragen

Entwurf(s) -funktion


  1. Образуйте от глагола причастие II в роли определения:

Образец: die Normen angeben → die angegebenen Normen

die Ausgangssignale erzeugen, die Signalwerte realisieren, Signale einfächern, Prinzipien anwenden, die Arbeitsgeschwindigkeit begrenzen, Strukturen benötigen, ein Bipolartransistorpaar steuern.
6. Назовите глаголы, от которых образованы данные существительные, обратите внимание на способ их образования:

der Schalter, die Ansteuerung, die Entscheidung, der Widerstand, der Ausgang, der Einsatz, der Ersatz, der Aufwand, die Ausnahme, die Anwendung, die Ausfächerung.
7. Образуйте словосочетания, выберите правильный глагол:

zur Verfügung haben

einen Aufwand stellen

Einsatz bewerkstelligen

Entscheidung finden

Verknüpfung erfordern

den Nachteil treffen
8. Ответьте на вопросы к тексту:

  1. Wie werden elementare Schaltungen genannt? 2. Welche Grundelemente gibt es? 3. Was sind die Schaltelemente bei diskreter Schaltungsherstellung? 4. Was sind sie bei integrierter Herstellung? 5. Was sind die billigsten Komponenten bei integrierter Herstellung?


Текст В: Schaltungsprinzipien der Mikroelektronik. Teil II.
1. Bis auf geringe Ausnahmen sind digitale auch binäre Schaltungen, also Schaltungen für binäre Signale mit den Signalwerten 0 oder 1. Diese Signalwerte sind durch entsprechende Schaltungszustände zu realisieren. Dafür werden sog. Schalterelemente mit zwei inneren Arbeitszuständen eingesetzt, die sich als Bipolar- oder MOS-Transistor mikroelektronisch herstellen lassen.

2. Die Schaltung eines digitalen Grundelements (GE) wird natürlich von der Funktion, die es ausführen soll, bestimmt. Dabei sind kombinatorische Operationen (komb. GE), Speicheroperationen (sequentielle GE) und spezielle Signaloperationen (spezielle GE) notwendig. So muß innerhalb einer niedrigeren oder mittleren Integrationsgrad (SSI-MSI)-Schaltkreisreihe ein vollständiger Baukasten von Grundelementen zur Verfügung stehen. Gleiches gilt für höhere Integrationsgrad-Grundelemente (LSI-GE).

3.Kombinatorische GE-Strukturen für SSI/MSI-Anwendungen lassen einen Eingangsteil (ET) und einen Ausgangsteil (AT) erkennen. Ersterer verknüpft die Eingangssignale, letzterer sichert eine entsprechende Treibleistung der Ausgangssignale. Die Entscheidung über das auszugebende Signal fällt auf eine sog. Schaltstufe (SS), die meist eine sog. Anpaßstufe (AS) benötigt, um im GE mit Ein- und Ausgangspegel funktionieren zu können.

4.Es werden zwei Schaltstufe-Prinzipien (SS-Prinzipien) angewendet. Die Übersteuerungslogik (ÜL) arbeitet mit Schaltelementen vom Typ Ein-Aus. Bipolartransistoren und MIS-FET vom Anreicherungstyp sind dafür gut geeignete Schalttransistoren Ts vom Typ Arbeitskontakt. Ruheansteuerung bewirkt Ts im Sperrzustand (SZ).

5.Bei der Stromschaltlogik (SL) werden Umschalter benötigt, die man aus einem antipolar gesteuerten Bipolartransistorpaar mit Emitterkopplung gewinnen kann (emitter coupled logic, ECL - engl.).

6.Die Übersteuerungslogik-Schaltstufe (ÜL-SS) mit einem Arbeitskontakt-Schalterelement arbeitet invertierend. Ein 0-Pegel am Eingang E läßt den Schalter offen sein. Am Ausgang A ist die Betriebsspannung Uo über den Arbeitswiderstand Ra wirksam: 1-Pegel. Mit 1 an E schließt der Schalter. Dabei ist er sehr niederohmig (gegen Ra), so daß nun ein geringer 0-Pegel an A erzeugt wird. Statt eines konstanten ohmschen Widerstandes Ra können auch andere Komponenten einer IS-Technologie Einsatz finden. Uo und Ra ermöglichen, am Ausgang A einen dem Zustand des Schalterelementes gemäßen 0- oder 1-Pegel zu erzeugen. Das gelingt ebenso mit nichtlinearen Widerständen oder mit Ersatz durch eine Stromquelle.

7.Vorteil der ÜL ist der einfache Aufbau. Mit Bipolartransistoren hat sie den Nachteil hoher Ausschaltverzögerungen aus dem Übersteuerungszustand. Das begrenzt die Arbeitsgeschwindigkeit auf einige 10 MHz oder erfordert Transistoren mit Schottky-Klemmdiode zwischen Basis und Kollektor.

8. ECL-Schaltungen nutzen die mit Bipolartransistoren erreichbare Arbeitsgeschwindigkeit optimal aus (einige 100 MHz), erfordern aber einen höheren Aufwand. Doch daraus ergibt sich ein Vorteil, sie erzeugen üblicherweise komplementäre Ausgangssignale. Die angegebenen Schaltungen besitzen nur einen Eingang. Sollen (im ET) mehrere Signale verknüpft werden, so werden dazu topologische Strukturen von Schalterelementen benötigt.
Задания к тексту:

  1. Озаглавьте второй абзац.

  2. Укажите в тексте место, где говорится о преимуществах и недостатках схем с насыщенными транзисторными ключами и в чем они состоят.

  3. В каком предложении идет речь о том, что в составе ИС комбинационного типа можно выделить входную и выходную часть?

  4. Найдите предложение, в котором приведены обозначения двоичных сигналов.

  5. Найдите в тексте предложение, где содержится утверждение о необходимости включения в состав логических элементов согласующего каскада.

  6. В каком абзаце говорится о возможности создания ИС на переключателях тока?

  7. Назовите недостатки и преимущества ЭСЛ интегральных схем, найдите это место в тексте.

  8. Найдите абзац, в котором подробно описана работа транзисторного ключа.

  9. В каком предложении указаны функции входной и выходной части ИС?

  10. Озаглавьте абзац 4.


Вариант – 7

Digitale Schaltungen der Bipolartechnik


  1. Bipolare digitale Schaltungen werden in Übersteuerungslogik (ÜL) und in emitter-gekoppelte Logik (ECL) realisiert. Verschiedene ckarakteristische Realisierungen verwenden alle im Prinzip die gleiche Übersteuerungslogik-Schaltstufe (ÜL-SS). Unter Umständen kann darin Rc entfallen (offen-Kollektorstufe), wenn die folgende Anpaßstufe (AS) die Rc-Funktion mit übernehmen kann. Die in der (S)TTL-Schaltung gezeigte Schaltstufe (SS) arbeitet mit einem aktiven (geschalteten) Arbeitswiderstand des Transistorschalters Ts, bestehend aus einem Strombegrenzungswiderstand Rs, dem Arbeitstransistor und einer Verschiebediode. Die AS ist für diese Doppelansteuerung der Schaltstufe mit einer Phasenaufspaltestufe ausgerüstet.

  2. Mit einer sicheren Einhaltung der Sperr- und der Übersteuerungsbedingung lassen sich alle Betriebs- und Herstellungstoleranzen beherrschen. Auf dieser Grundlage werden einfache und hochzuverlässige Schaltungen realisiert. Ihr Nachteil ist die mit dem Übersteuerungszustand (ÜZ) verbundene hohe Ausschaltverzögerungszeit ts.

3. Die maßgebliche Technik ist die TTL (Transistor-Transistor-Logik). Mit einem Multiemittertransistor (MET) wird UND-Funktion verknüpft. Die leistungsfähige Schaltstufe mit aktivem Arbeitswiderstand kann für Ausgangsfaktor Fa 10 oder 30 ausgelegt werden. In Schottky-TTL sind alle Transistoren und Dioden, die den Inverszustand (IZ) oder Übersteuerungszustand erreichen, mit einer Schottky-Diode „geklemmt".

4. In LSI-IE-Schaltungen wird mit geringerem Aufwand (Flächenbedarf) gearbeitet. Von den oben angegebenen Schaltkreisfamilien und Kombinationen sind vereinfachte IE-Schaltungsvarianten erprobt worden.

5. In Form der IIL (integrierte Injektionslogik) liegt aber ein Konzept vor, das die LSI-Bedingungen optimal nutzt und die Forderungen optimal realisiert. Diese Injektionslogik läßt sich nur unter LSI-IE-Bedingungen einsetzen und arbeitet mit minimalen Strömen und minimalen Flächenforderungen. Der ÜL-SS-Schalttransistor Ts wird als Multiemitter-Substrattransistor ähnlich wie der MET für die TTL-Technik realisiert, er wird aber invers betrieben, stellt also einen Multikollektor-npn-Vertikal­transistor dar. Der „Arbeitswiderstand“ ist hier ein lateraler pnp-Transistor. Beide Transistoren wurden verschmolzen (ineinandergeschoben).

6. Für extreme Anforderungen an die Arbeitsgeschwindigkeit (insbes. für VHSIC - very-high-speed IС) werden ECL-Schaltungen eingesetzt. Es wird mit konstanten Strömen in der Stromschaltlogik-Schaltstufe (SL-SS) gearbeitet, dabei befindet sich kein Transistor im Übersteuerungszustand und es werden trotzdem die Toleranzprobleme beherrscht. Das erfordert aber bei den ECL-Schaltungen einen höheren Schaltelemente - Flächenaufwand.

Задания к тексту:


  1. Употребите пассивную форму.

Образец: In der Abbildung erkennt man verschiedene Realisierungen. → Verschiedene Realisierungen werden in der Abbildung erkannt.

1. Den Schalttransistor stellt man her als Multiemitter-Substrattransistor. 2. Die Anpaßstufe rüstet man mit einer Phasenaufspaltestufe aus. 3. Beide Transistoren verschmilzt man. 4. Die LSI-Bedingungen nutzt man optimal. 5. In LSI-IE-Schaltungen arbeitet man mit geringerem Aufwand. 6. Für extreme Anforderungen setzt man ECL-Schaltungen ein. 7. Trotzdem beherrscht man die Toleranzprobleme.


  1. Образуйте от следующих глаголов существительные и переведи­те их:

betreiben, verschmelzen, ausrüsten, abbilden, einhalten, auslegen, vereinfachen, verzögern.
3. Прочтите следующие сокращения и расшифруйте их:

ÜL, ÜL-GE, ECL, ÜL-SS, AS, TTL, IZ, ÜZ, MЕТ
4. Укажите слова, сочетающиеся друг с другом:

Schaltkreis -grad

Integration(s) -schalter

Flächen -aufwand

Transistor -variant

Herstellung(s) -logik

Schaltung(s) -bedingung

Injektion(s) -familien

Übersteuerung(s) -toleranzen


  1. Дополните предложения подходящими по смыслу глаголами в форме Partizip II:

  2. 1. Anpaßstufe ist für die Doppelsteuerung der Schaltstufe mit einer Phasenaufspaltestufe ... . 2. Mit einem Multiemittertransistor wird UND-Funktion... . 3. Der ÜL-SS-Schalttransistor wird invers ... .4. Für extreme Anforderungen an die Arbeitsgeschwindigkeit werden ECL-Schaltungen ... . 5. In LSI-IE-Schaltungen wird mit geringerem Aufwand (Flächenbedarf) ... . 6. Die Toleranzprobleme werden dabei ... . 7. Auf dieser Grundlage werden einfache und hochzuverlässige Schaltungen ... .

(gearbeitet, ausgerüstet, beherrscht, verknüpft, betrieben, realisiert, eingesetzt).

6. Образуйте причастные определения.

Образец: die Schaltungen realisieren → die realisierten Schaltungen

die Schaltstufe zeigen, die Strukturen darstellen, den Arbeitswiderstand anschalten, den Inverszustand erreichen, die Kombination anwenden, die Schaltkreise aufbauen, das System steuern.

Текст В: Bipolareffekte



Man erkennt sofort eine ganze Anzahl potentieller Parasitäreffekte.Das sind die Kontakt- und Bahnwiderstände, die Dotierungsgruben-Substrat-Dioden, unter dem MIS-FET ein npn-LBT (Lateral-Bipolartransistor) mit Basis auf Substratpotential und die Gatekapazitäten. Die Parasitärkapazitäten der Bipolarelemente sind selbstverständlich. Jede Überkreuzung einer Metall-Leitbahn über zwei benachbarte Dotierungsgruben ergeben einen parasitären MIS-FET (S-, D- oder Unterkreuzungsgebiete). In der angedeuteten Realisierung wird dem damit begegnet, daß bei gewollten aktiven MIS-FET ein dünnes Gateoxyd mit niedriger Schwellspannung Anwendung findet, außerhalb ein dickes Feldoxyd mit hoher Schwellspannung UTF > UDD, größer als die Betriebsspannung. Bei diesen Überlegungen wird auch deutlich, daß bei IS vorrangig Anreicherungstypen MIS-FET Einsatz finden. Damit sind die Probleme der Selbstisolation und der parasitären MIS-FET gut zu beherrschen. Werden dennoch Verarmungstypen MIS-FET benötigt, müssen diese z.B. durch eine Ionenimplantation selektiv (Maske) angelegt werden.

Die Gatekapazitäten ergeben sich als „konstruktive" Überdeckungskapazitäten zu den Dotierungsgruben und als arbeitszustandsabhängige Überdeckungskapazitäten zum Kanal (mit Wichtung der örtlichen Potentialdifferenz). Im Sperrzustand hat das Gate auch eine Kapazität gegen das Substrat. Alle Kapazitäten des MIS-FET sind für ein dynamisches Verhalten von Nachteil. Sie stellen zusammen mit den Leitbahnkapazitäten maßgebliche Elemente für die maximale Arbeitsfrequenz dar, da der innere MIS-FET-Effekt fast verzögerungsfrei wirkt (< 10¯10s).

Die angedeuteten Bipolareffekte können außer den Restströmen und den Sperrschichtkapazitäten vernachlässigt werden. Bei allen praktischen Schaltungen werden die Bipolarelemente gesperrt betrieben. MIS-FET nutzen den Oberflächenbereich der Halbleiterschicht. Hier gibt es eine Reihe komplizierter Effekte, deren technologisch stabile Beherrschung die Anwendung von MIS-Schaltungen gegenüber der Bipolartechnik um zehn Jahre verzögert hat. Inzwischen ist aber für LSI/VLSI-Schaltungen die MIS-Technik von ausschlaggebender Bedeutung geworden.
Задания к тексту:


  1. Найдите предложение, содержащее сведения о применении слоев тонкого и толстого окислов в МОП-транзисторе.

  2. Где сказано, какие элементы структуры полевого транзистора определяют его максимальную рабочую частоту?

  3. Укажите предложение, в котором говорится, из чего складывается емкость затвора МОП-транзистора, а также указан тип МОП-транзисторов, в основном используемых в ИС.

  4. Укажите предложение, в котором говорится о режиме работы всех pn-переходов МОП-структуры.

  5. Где сказано о причине задержки на десятилетие развития МОП ИС по сравнению с биполярными?

  6. В каком предложении подчеркивается исключительное значение МОП-структур для схем с высокой и сверхвысокой степенью интеграции?

  7. Укажите предложение, в котором перечислены паразитные эффекты, наблюдаемые в полевых транзисторах, и назовите их.

Вариант – 8
Die Arten von analogen Schaltungen

1. Pegelverschiebestufen. Kollektorstufen (sog. Emitterfolger) bewirken eine Pegelabsenkung um UBEX. Mit weiteren (n - 1) Dioden kann ein Versatz um n UrEX bewirkt werden. Z-Dioden weisen gewöhnlich eine Avalanche-Durchbruchspannung bei 7 V auf. Sie können für größere Pegelversätze Anwendung finden. Reihenschaltungen aus Z- und normalen Dioden können zur Temperaturkompensation angewendet werden. Mit Konstantstromquellen sind auch Widerstände zur definierten Pegelabsenkung geeignet.

2. Konstantspannungsquellen. Wenn man sie mit einer geeigneten Entkopplungsstufe erweitert, erhält man eine Referenzspannungsquelle. Dafür eignen sich Emitterfolger. Dioden und Diodenkombinationen, insbesondere bei Konstantstrombelastung, sind geeignete Spannungs-normale. Mit zwei Widerständen und einem Transistor läßt sich auch ein Zwischenwert UBEX (R2R1 + 1) einstellen.

3.Überstromschutzschaltung für Stabilisatoren und Leistungsstufen. Sie bewirkt eine Strombegrenzung (Meßwiderstand R3). Daneben ist eine Schaltung für den thermischen Überlastungsschutz angegeben worden, die die LS, in der sie eingebaut ist, bei Übertemperaturen (>170°) in einen Ruhezustand führt, um Zerstörung zu verhindern.

Alle diese Strukturen stellen elementarste Analogbaublöcke dar.

Für universelle Anwendungen haben sich Operationsverstärker eingeführt. Sie entsprechen dem technologischen Niveau der MSI und sind infolge ihrer Parameter:

- Verstärkung V → ∞ (Differenzeingang)

  • Eingangswiderstand R → ∞(Gegentaktmode)

  • Gleichtaktverstärkung Vg → 0

  • Ausgangswiderstand R → 0

nach der Methodik der Analogrechentechnik für die vielfältigsten Aufgaben mittels äußerer Beschaltung anpaßbar: Spannungsverstärker, Spannungsfolger, Stromverstärker, Addierer, Substrahierer, Integrierer, Differenzierer, Phasendreher, logarithmischer Verstärker, antilogarith-mischer Verstärker, Meßgleichrichter, Spannungsquelle, Stromquelle, Stromfolger, Gyrator, aktiver Filter, Komparator, Multivibrator, Univibrator, Sägezahngenerator u.a.m.

  1. Mit der Weiterentwicklung der Technologie wurde es möglich, für eine große Anzahl von Anwendungsaufgaben spezielle IS zu entwickeln und zu produzieren. Dabei werden recht komplexe Analogsysteme mit angepaßten Mitteln (s.o.) strukturiert und die aufgabengemäße Beschaltung IS-intern realisiert. Solche IS-Lösungen werden in der kommerziellen Elektronik Instrumentierungsverstärker im weitesten Sinne und im Konsumelektronikbereich spezialisierte IS (hohe Einsatzstück-zahlen) eingesetzt.


Задания к тексту:


  1. В каком предложении сказано, с какой целью и с помощью чего получают источники эталонного напряжения?

  2. Найдите в тексте место, где указаны параметры операционного усилителя и назовите эти параметры.

  3. В каком предложении говорится об использовании каскада с общим коллектором для сдвига уровня аналогового сигнала?

  4. Укажите в тексте абзац, в котором сказано, благодаря чему стало возможным создание специальных аналоговых интегральных схем.

  5. Скажите, с какой целью можно применить последовательное соединение стабилитронов и обычных диодов и где об этом говорится.

  6. Найдите предложение, в котором идет речь о возможности применения сопротивлений для сдвига уровня сигнала.

  7. Укажите в тексте место, где сказано, из чего состоит источник опорного напряжения в аналоговой ИС.

  8. В каком абзаце перечислены возможные варианты применения операционных усилителей?


Текст В: Strukturtypen und Entwurf digitaler Schaltungen


  1. Bei niedrigerem Integrationsgrad SSI-Chips kann man u.U. mehrere gleichartige GE sofort erkennen. MSI-Strukturen sehen für den Laien meist sehr regellos aus (Random). Bei LSI-IS lassen sich zwei Strukturtypen sofort unterscheiden: 1. Array-Strukturen mit großen regelmäßigen Feldern von Wiederholstrukturen, 2. Random-Strukturen mit scheinbar regellosem Aufbau, der allerdings mehr oder minder große Arrays als Elemente enthält.

  2. Zum ersten Typ gehören Speicher aller Art. Sie realisieren nur sehr einfache spezialisierte Funktionen des Lesens, evtl. Schreibens oder Programmierens und Löschens und des Speicherns größerer Datenmengen. Es ergeben sich großflächige Speicher-Arrays und um diese herum dieAdreßdekodierung, Steuerung und Lese/Schreib-Elektronik.

  3. Ebenfalls zum ersten Typ gehören einige sog. Kundenentwurfssysteme, die mit festen Chiprastern für Zellenanordnungen arbeiten. Aus diesen Zellen konfiguriert der Auftraggeber/Kunde seinen Chipentwurf. Das sind zeilen-, spalten- oder mosaikartige Anordnungen.

  4. Zum zweiten Typ gehören alle möglichen speziellen IS-Entwürfe für Hochstückzahlanwendungen. Es gehören dazu insbesondere die Mikroprozessoren und Mikrorechner-Schaltkreissysteme bzw. Einchip-Mikrorechner, also die Universal-IS der LSI/VLSI-Technik.

  5. Obwohl heutzutage beim Schaltkreisentwurf ein hoher Anteil der Arbeit durch Rechner unterstützt wird (CAD-computer-aided-design - engl.), (rechnerunterstützter IS-Entwurf), laufen manche Teilprozesse sogar schon automatisiert ab und werden auch für die manuellen Prozesse komplexe Hilfs- und Rationalisierungsmittel eingesetzt. Die Entwicklungskosten sind zwar nicht in gleichem Maße wie die Komplexität, aber doch erheblich gestiegen. Schon ein LSI-IS-Entwurf ist ein mikroelektronischer Systementwurf. Oft ist nicht nur ein Einzelschaltkreis zu entwerfen, sondern ein ganzes Schaltkreissystem, z.B. zum Aufbau von sehr variabel zu konfigurierenden Mikrorechner-Anwendersystemen oder einer Familie neuer digitaler Meßgeräte.

  6. Beim Entwurfsprozeß erfolgt eine Transformation von Vorgabedaten (Sollfunktionen und Realisierungsrandbedingungen) in Ergebnisdaten und die Fixierung einer diese Vorgaben erfüllenden herstellbaren IS-Struktur. Dabei wird der Realisierungsspielraum mehr oder weniger ausgeschöpft. Dafür ist der in diesem Prozeß anfallende Datenumfang ein Haupthindernis. Wird eingangs noch meist ohne Hilfsmittel über ein Anwendersystem mit z.B. 10 bis 102 IS-Typen entschieden, so sind folgende Vervielfachungsfaktoren in Rechnung zu stellen: GE/IS etwa 104, BEF/GE etwa 2 bis 6, Koordinatenpunkte der Topologie je BEF etwa 10² mit 13 bis 16 bit Genauigkeit. Ein solcher Entwurf verlangt die Steuerung und Bearbeitung von 2·107 bis 6·108 13- bis 16-bit-Informationen. Ohne Rechnerunterstützung ist das nicht möglich.

  7. Ein weiteres Problem besteht darin, die Entwurfsdaten immer so dargestellt zu bekommen, daß richtig/falsch-Entscheidungen optimal getroffen werden können. Das bedeutet, den Prozeß nicht nur sequentiell vorwärts richtig zu organisieren, sondern in angepaßter Form (meist Simulation) Verifikationen einzubauen. Auch das ist ohne Rechner unmöglich. Mit dem Rechner eröffnet man auch viele Möglichkeiten, den IS-Entwurf arbeitsteilig und in hohem Maße parallel zu organisieren. Das Problem der Überschaubarkeit und Entscheidbarkeit im Entwurfsprozeß wird mit einem hierarchischen Modellaufbau und Entwurfsvorgehen gelöst. Als Arbeitsniveaus ergeben sich etwa folgende:

- Systemniveau: Struktur aus Subsystemen/ME-Blöcken (Hard-, Software; Zentraleinheiten, Peripherie) und Anwendung von Systemopti-mierungsmethoden,

- Logikniveau: Struktur aus Logik-Register-Speicher, Steuerungs-Komplexen; Anwendung der Simulations-, Optimierungs-, Synthese­methoden,

- Transistorniveau: Schaltungsstrukturen, Anwendung der Netzwerkanalyse (NWA),

- Topologieniveau: Flächen/Maskenstruktur, Anwendung formaler Prüfungen, z.T. Synthesemethoden.

Задания к тексту:

  1. От каких глаголов образованы следующие существительные? Назовите неопределенную форму глагола:

der Entwurf, der Speicher, der Rechner, der Ablauf, der Umfang, das Hindernis, die Bearbeitung, die Steuerung, der Empfänger, der Einschluß.


  1. Назовите составные части сложных существительных и переведите их:

der Systementwurf, der Entwurfsprozeß, der LSI-IS-Entwurf, das Kundenentwurfssystem, der Chipentwurf, der Schaltkreisentwurf, die Hilfs-Rationalisierungsmittel, die Mikrorechner-Anwendersysteme, die Mikrorechner-Schaltkreissysteme, der Einchip-Mikrorechner, der Logik-Register-Speicher, die Simulations-, Optimierungs-, Synthesemethode, die Speicher-Arrays, die Lese/Schreib-Elektronik, die Realisierungsrandbedingung, der Realisierungsspielraum, der Elektronenröhrenoszillator.
3. Дополните предложения глаголами в форме Partizip II:

1. Die Entwicklungskosten sind erheblich ... .

2. Ein hoher Anteil der Arbeit wird durch Rechner... .

3. Der Realisierungsspielraum wird mehr oder weniger ... .

4. Das Problem wird mit einem hierarchischen Modellaufbau ... .

5. Die bisherigen Betrachtungen der Aspekte der ME waren den Problemen der Silizium-IS … .

6. Für die manuellen Prozesse werden komplexe Hilfs- und Rationalisierungsmittel ....

7. Es sei auf wichtige Entwicklungen und Möglichkeiten der ME ... .

(unterstützt, hingewiesen, ausgeschöpft, gewidmet, gelöst, eingesetzt, gestiegen).
4. Замените в предложениях конструкцию с модальным глаголом + пассив на конструкцию sein + zu + инфинитив.

Образец: Mehrere gleichartige GE können sofort erkannt werden. → Mehrere gleichartige GE sind sofort zu erkennen.

1. Bei LSI-IS können zwei Strukturen unterschieden werden. 2. Ein hoher Anteil der Arbeit kann durch Rechner unterstützt werden. 3. Nicht nur ein Einzelschaltkreis, sondern ein ganzes Schaltstromkreis soll entworfen werden. 4. Richtig/falsch-Entscheidungen können optimal getroffen werden. 5. Das Problem der Entscheidbarkeit muß mit einem hierarchischen Modellaufbau und Entwurfsvorgehen gelöst werden. 6. Elektronenröhrenoszillatoren können in Zukunft durch GaAs-Bauelemente ersetzt werden.


  1. Образуйте словосочетания:

Entscheidung stellen

Anwendung bringen

in Rechnung treffen

zu Ende finden

die ausschlaggebende Bedeutung stehen

im Zusammenhang zukommen



  1. Закончите фразу инфинитивной группой.

Образец: Ein weiteres Problem besteht darin,…(richtig/falsch-Entscheidungen optimal treffen).→ Ein weiteres Problem besteht darin, richtig/falsch-Entscheidungen optimal zu treffen.

Ein weiteres Problem besteht darin,...

1. ...den IS-Entwurf arbeitsteilig und in hohem Maße parallel organisieren. 2. ...einen hohen Anteil der Arbeit durch Rechner unterstützen. 3. ...manche Teilprozesse automatisieren. 4. ...die Entwicklungskosten erheblich senken. 5. ...ein ganzes Schaltkreissystem entwerfen. 6. ...neue Materialien für IS für spezielle Einsatzgebiete elektronischer Bauelemente nutzen. 7. ...den Prozeß sequentiell vorwärts richtig organisieren und Verifikationen einbauen.


  1. Образуйте от следующих глаголов существительные и переведите их:

ablaufen, sich ergeben, unterscheiden, hindern, steuern, behandeln, unterstützen, hinweisen, ergänzen.
8. Ответьте на вопросы к тексту:

1.Wieviel Strukturtypen der LSI-IS unterscheidet man? 2. Was gehört zum ersten Typ? 3. Welche IS-Entwürfe gehören zum zweiten Typ? 4. Wodurch wird heutzutage bei der Schaltkreisentwicklung ein hoher Anteil der Arbeit unterstützt? 5. Nennen Sie die wichtigsten Arbeitsniveaus des IS-Entwurfs!
Вариант – 9
Perspektive der digitalen Schaltungen

1. Die bisherigen Betrachtungen zu schaltungstechnischen Aspekten der ME waren vorrangig den Problemen der Silizium-IS gewidmet, da ihnen z.Z. und in naher Zukunft eine ausschlaggebende Bedeutung zukommt. Als Ergänzung soll auf folgende wichtige Entwicklungen und Möglichkeiten hingewiesen werden, die ebenfalls mit der ME in Zusammenhang stehen:

  • Einige wesentliche diskrete Bauelemente sind ohne das „Knowhow" der ME nicht denkbar und für sie notwendig (z.B. D- bzw. VMIS-FET als Hochvoltschalter, FET aller Art als Leistungsschalter, GaAs-FET und andere III-V-Elemente als Höchstfrequenzbauelemente);

  • Die Senkung der technologisch beherrschbaren Strukturgrößen für IS (und gegebenenfalls diskrete Bauelemente) ermöglicht die Nutzung bislang nicht berücksichtigter Wirkprinzipien und führt zur Überlagerung der klassischen Transistoreffekte mit neuen Bauelementeeffekten;

  • Die Nutzung neuer Materialien für IS besitzt Vorteile für spezielle Einsatzgebiete elektronischer Bauelemente.

2.Zur Zeit werden bereits IS mit LSI-Komplexität für digitale Anwendungen (VHSI) und solch für X-Bandabmessungen (10 GHz, 3 cm) realisiert.

3.GaAs-Bauelemente haben den Vorteil, daß sie prinzipiell konventionelle elektrische und optoelektrische (auch aktive: LED, Laser) Effekte bereitstellen. Darüber hinaus ermöglichen sie noch eine Vielzahl von Höchstfrequenz- bzw. Subnanosekundenbauelementeeffekten.

4. Für Höchstfrequenzanwendungen werden (als direkte Bauelemente) IMPATT- und Avalanche-Drift-Dioden aus Silizium und neuerdings aus GaAs wegen ihres geringen Rauschfaktors (2 dB bei 12 GHz) eingesetzt. Als Oszillatoren wurden GaAs-GUNN-Elemente eingeführt (5 ...50 GHz, 100 mW). Sog. TELD (transferred-electronlogic devices) sind planare GUNN-Element-Logikschaltungen, die sich als SSI-IS integrieren lassen können. Damit sind auch analog-digitale (hybride) Schaltungen (z.B. ADU, DAU im GHz-Bereich) möglich.

5. GaAs-Bauelemente können in Zukunft weitgehend Elektronenröhrenoszillatoren (Klystroms, insbes. in Empfängern) ersetzen. Ein SAW-(surface-acoustic wave, akustische Oberflächenwellen) Einsatz ist mit GaAs-Bauelementen ebenfalls zu erwarten, da GaAs etwa die Gütewerte von Quarz erreicht.

6.Besondere Vorteile verspricht GaAs aber durch die prinzipielle Möglichkeit, alle oben genannten Wirkprinzipien mit aktiven optoelektronischen Wirkprinzipien zu verbinden. Die damit möglichen technischen Lösungen (Einfluß der integrierten Optik) sind noch nicht abschätzbar, sie werden aber einen entscheidenden Entwicklungszweig der ME darstellen.

Задания к тексту:

  1. В каком предложении говорится о возможности использования новых, еще не изученных принципов действия полупроводниковых приборов? Благодаря чему эта возможность появляется и к чему приводит?

  2. В каком предложении говорится о возможностях и перспективах развития интегральной оптоэлектроники?

  3. Укажите предложение, где сказано о преимуществах использования новых материалов в специальных областях применения электронных компонентов.

  4. Найдите абзац, в котором перечислены некоторые дискретные полупроводниковые приборы, которые невозможно изготовить без микроэлектронной технологии. Назовите эти элементы.

  5. Назовите достигнутые к настоящему времени успехи в использовании интегральных схем с высокой степенью интеграции.

  6. Где говорится о незначительном коэффициенте шумов приборов, созданных на основе арсенида галлия?

  7. Прокомментируйте числовые данные в 7-м абзаце.

  8. Скажите, где идет речь о том, какими элементами в будущем можно будет заменить генераторы на электронных лампах?

  9. Где указано, на какой элементной основе возможно создание сверхбыстродействующих аналого-цифровых преобразователей?

  10. Назовите достоинства полупроводниковых приборов на основе арсенида галлия. Где об этом говорится?


Текст В: Analoge Schaltungen

  1. Die Analogtechnik arbeitet mit analogen Signalen und benötigt lineare und multiplikative Effekte, dabei insbesondere Verstärkung, Frequenzselektion und Umsetzung.

  2. Es wurden nur Lösungen in Bipolartechnik angegeben, da diese in der Analogtechnik z.Z. noch bestimmend sind. Die angegebenen Schaltungsprinzipien findet man im Rahmen der Ähnlichkeitsbeziehungen zwischen Bipolar- und Metall-Isolator-Halbleiter (MIS)-Transistoren zunehmend auch in MIS-Lösungen.

3. Für die angeführten Beispiele von Substrukturen sind üblich: maximale Nutzung von Transistoren und Dioden (verschiedene Typen stehen zur Verfügung), direkte Kopplung (Gleichstromkopplung), Anwendung von Komponentenpaaren (gleiche Auslegung) und Differenzstruktur zur Lösung der Toleranzprobleme.

  1. Hauptprobleme derartiger konventioneller Schaltungen sind die Arbeitspunkt- sowie Verstärkungseinstellung (und Stabilität), die relativ aufwendigen Widerstände und die Toleranzen der Komponenten.

  2. Differenzverstärkerstufen benötigen in der Ersatzschaltung anscheinend einen größeren Aufwand, in der Chipfläche sind sie aber sehr optimal. Die Toleranzen wirken sich kaum aus, da sie beide Seiten gleichermaßen betreffen. Die Differenztoleranzen sind sehr gering. Differenzstufen sind daher grundsätzlich günstig.

  3. Hohe Eingangswiderstände und Verstärkungswerte werden mit als DARLINGTON-Schaltung angeordneten Transistorkombinationen erreicht. Dazu wurde eine Emitter- und eine Kollektorstufe angegeben. Letztere läßt sich besonders günstig als hochohmige Eingangsstufe mit niederohmigem Ausgang einsetzen. Sie hat einen Pegelversatz (Absenkung) von zwei Basis-Emitter-Flußspannungen. Mit einem Komplementär-DARLINGTON-Paar wird er aber fast Null. Wendet man Feldeffekttransistor (mit p-n Übergang) FET (JFET) im Eingang an, wird der Eingangswiderstand besonders hoch. Mit Punchthrough-Eingangstransistoren in solchen DARLINGTON-Kombinationen lassen sich extreme Eingangswiderstände ebenfalls erreichen.

  4. Leistungsstufen (B-Stufen) sind für NF- und HF-Ausgangsstufen erforderlich und benötigen großflächige, niederohmige Transistorpfade zur Betriebsspannung Ucc und zur Masse. Sie stellen immer Kombinationen von Emitter- und Kollektorstufen dar, die verzerrungsarm gesteuert werden müssen.


Задания к тексту:

1. Образуйте от следующих глаголов существительные

а) мужского рода:

addieren, substrahieren, integrieren, differenzieren, verstärken, gleichrichten, umsetzen, benutzen.

б) женского рода:

umsetzen, darstellen, koppeln, beziehen, verstärken, beschalten, anwenden, absenken.
2. Укажите слова, сочетающиеся друг с другом:

A. Komponenten, Linear, Verstärker, Toleranz, Differenz, Frequenz, Analog, Transistor

B. -verstärker, -problem, -struktur, -selektion, -technik, -stufe, -pfad, -paar


  1. Найдите соответствие по-немецки:

Входной каскад, прямое напряжение на эмиттерном переходе, значение коэффициента усиления, дифференциальный каскад, выходной каскад, каскад усиления мощности, каскад усиления с общим эмиттером, каскад усиления с общим коллектором, входное сопротивление, фазовращатель, генератор пилообразного напряжения, задание коэффициента усиления.

(die Verstärkungseinstellung, der Verstärkungswert, der Phasendreher, der Sägezahngenerator, die Differenzverstärkerstufe, die Leistungsstufe, die Eingangsstufe, die Basis-Emitter-Flußspannung, die Ausgangsstufe, die Emitterstufe, die Kollektorstufe, der Eingangswiderstand).

  1. Найдите вторую часть слова:

  2. A. viel-, nieder-, eben-, groß-, zwei-, gleich-, verzerrung(s)-, anti-

B. -ohmig, -stufig, -sinnig, -arm, -falls, -logarithmisch, -fältig, -flächig.
5. Дополните предложения соответствующим словом:
1. Sie sollen immer Kombinationen von Emitter-und Kollektorstufen ...

2. Die Operationsverstärker sollen dem technologischen Niveau ...

3. Die Emitter und Kollektorstufe läßt sich als hochohmige Eingangsstufe mit niederohmigem Ausgang ...

4. Die Differenztoleranzen sind sehr ...

5. Differenzstufen sind daher grundsätzlich ...

6. Leistungsstufen sind für NF- und HF-Ausgangsstufen ...

7. Hohe Ein­gangswiderstände und Verstärkerungswerte lassen sich mit Transistorkombinationen …

(entsprechen, einsetzen, gering, erreichen, günstig, erforderlich, darstellen).

6. Ответьте на вопросы к тексту:

  1. Welche Effekte werden für die Arbeit der Analogtechnik benötigt?

  2. Welche Besonderheiten sind für Substrukturen von Analog-IS üblich?

3. Was ist das Hauptproblem der konventionellen Analog-IS?

4. Womit werden hohe Eingangswiderstände und Verstärkerungswerte erreicht?

5. Für welche Aufgaben werden Operationsverstärker eingesetzt?

ТЕКСТЫ ДЛЯ ЧТЕНИЯ И АННОТИРОВАНИЯ
Meine Hochschule
Unser Land braucht viele Fachleute. Sie müssen über gute und feste Kenntnisse in Mathematik und Physik, Elektronik und Elektrotechnik, Automatik und Rechentechnik verfügen.

Ich studiere im Institut beim Strafvollzugssystem. Er wurde im Jahre 2002 gegründet. An unserer Hochschule werden hoch qualifizierte Fachleute verschiedener Fachrichtungen ausgebildet. Die Rechtsfakultät bildet Fachleute auf dem Gebiet des Rechts für das Vollzugssystem aus. An der technische Fakultät werden Ingenieure mit breiten Fachkenntnissen ausgebildet.

Die technische Fachrichtung ist hauptsächlich. Die Studenten dieser Fakultät erwerben gründliche Kenntnisse in den allgemeinen Fächern – Physik, Chemie, Mathematik, Philisophie, Fremdsprache usw. Die Spezialfächer schließen mehrere theoretische und praxisverbundene Disziplinen ein. Die Studenten studieren die Mathematik in größerem Umfang und folgende spezielle Fächer: Datenbanken, die Simulation der Informationsprozesse, das Entwerfen der Informationsschaltungen, Multimedia-Technologie, Informationsschutz und – sicherheit usw.

Außer den Vorlesungen haben die Studenten auch praktischen Unterricht und müssen Belegarbeiten anfertigen. In modern eingerichteten Laboratorien führen sie Laborversuche durch.

Die Studenten studieren technische Hilfsmittel zur Rationalisierung der Informationsverarbeitung (elektronischen Datenverarbeitunganlagen (EDVA)), automatisierten Systeme der Steuerung. Unter ASU wird ein Anwendungssystem der elektronischen Datenverarbeitung verstanden. Die automatisierten Systeme der Sammlung, Steuerung und Verarbeitung von Informationen werden in den verschiedensten Bereichen der Volkswirtschaft realisiert.

Im Institut studieren etwa 900 Studenten im Direkt und Fernstudium. Der Institut hat 12 Lehrstühle, wo über 60 Lehrkräfte tätig sind. Die Bibliothek enthält über 10 000 Bücher. Viele Studenten beteiligen sich an der wissenschaftlichen Forschung. Sie können auch Forschungsaufträge für verschiedene Anstalten des Strafvollzugssystems erfüllen.

Nach dem dritten, vierten und fünften Studienjahr haben die Studenten Berufspraktikum in den Anstalten. Unter Anleitung erfahrener Fachleute arbeiten sie an der Lösung ingenieuertechnischer Aufgaben.

Das Studium an der Hochschule wird mit der Anfertigung der Diplomarbeit abgeschlossen. Die Absolventen der Hochschule verfügen über umfangreiches Fachwissen, das die Voraussetzung für die Erfüllung ihrer zukünftigen Aufgaben ist. Unsere Absolventen müssen gute Fachleute auf dem Gebiet der Entwicklung und der Anwendung von Informationsschaltungen werden. Von den Absolventen unseres Institutes wird das Können erfordert, die Informationsschaltungen zu bauen und im Strafvollzugssystem auszunutzen.

Пояснения к тексту:
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