შესავალი.

საგანმანათლებლო კითხვები (ძირითადი ნაწილი):

1. Ზოგადი ინფორმაციაელექტრონული გასაღებების შესახებ.

2. დიოდური გასაღებები.

3. ტრანზისტორი გასაღებები

დასკვნა

ლიტერატურა:

L.15 ბისტროვი იუ.ა., მირონენკო ი.ვ. ელექტრონული სქემები და მოწყობილობები, -მ: უმაღლესი სასწავლებელი. 1989 წ - 287 წ. თან. 138-152,

L.19 Brammer Yu.A., Pashchuk A.V. პულსი და ციფრული მოწყობილობები. - მ.: უმაღლესი სკოლა, 1999, 351 გვ. თან. 68-81 წწ

L21. F. Opadchy, O.P. გლუდკინი, ა.ი. გუროვი "ანალოგური და ციფრული ელექტრონიკა", მ. - ცხელი ხაზი - ტელეკომი, 2000 გვ. 370-414 წწ

საგანმანათლებლო და მატერიალური მხარდაჭერა:

ლექციის ტექსტი შესავალი

ცნობილია, რომ იმპულსური მოწყობილობების მუშაობის უზრუნველსაყოფად და იმპულსური რხევების მისაღებად საჭიროა არაწრფივი ელემენტის გადართვა (დახურვა, გახსნა).

არაწრფივი ელემენტის მოქმედების ასეთ რეჟიმს ეწოდება გასაღები, ხოლო მოწყობილობას, რომელიც მოიცავს ამ არაწრფივ ელემენტს, ელექტრონული გასაღები.

1. ზოგადი ინფორმაცია ელექტრონული გასაღებების შესახებ.

ელექტრონული გასაღები მოუწოდა მოწყობილობას, რომელიც საკონტროლო სიგნალების გავლენით ცვლის ელექტრო სქემებს უკონტაქტო გზა.

ელექტრონული გასაღებების მინიჭება.

თავად განმარტება შეიცავს პასიური და აქტიური ელემენტების "ჩართვა - გამორთვის", "დახურვა - გახსნის" მიზანს, დენის წყაროს და ა.შ.

ელექტრონული გასაღებების კლასიფიკაცია.

ელექტრონული გასაღებები კლასიფიცირდება შემდეგი ძირითადი მახასიათებლების მიხედვით:

გადართვის ელემენტის ტიპის მიხედვით:

• ტრანზისტორი;

  ტრინისტორი, დინიტორი;

  ელექტროვაკუუმი;

  გაზით სავსე (თირატრონი, ტიგატრონი);

  ოპტოკუპლერები.

გადამრთველი ელემენტის ჩართვის მეთოდის მიხედვით დატვირთვასთან მიმართებაში.

სერიული გასაღებები;

ბრინჯი. ერთი

პარალელური გასაღებები.

ბრინჯი. 2

მენეჯმენტის გზით.

გარე კონტროლის სიგნალით (გარეგანი ჩართული სიგნალთან მიმართებაში);

გარე საკონტროლო სიგნალის გარეშე (ჩართული სიგნალი თავად არის საკონტროლო სიგნალი).

ჩართული სიგნალის ტიპის მიხედვით.

ძაბვის გასაღებები;

მიმდინარე გასაღებები.

შემავალი და გამომავალი ძაბვის ბუნებით მცირდება.

იმეორებს;

ბრინჯი. 3

ინვერსიული.

ბრინჯი. ოთხი

ელექტრონული გასაღების მდგომარეობით ღია მდგომარეობაში.

გაჯერებული (ელექტრონული გასაღები ღიაა გაჯერებამდე);

უჯერი (ელექტრონული გასაღები ღია რეჟიმშია).

შეყვანის რაოდენობის მიხედვით.

ერთჯერადი შეყვანა;

ბრინჯი. 5

მრავალ შეყვანის.

ბრინჯი. 6

ელექტრონული გასაღებების მოწყობილობა.

ელექტრონული გასაღები ჩვეულებრივ მოიცავს შემდეგ ძირითად ელემენტებს:

უშუალოდ არაწრფივი ელემენტი (გადამრთველი ელემენტი);

ელექტრონული გასაღების მუშაობის პრინციპი.

ბრინჯი. 7

განვიხილოთ მოქმედების პრინციპი იდეალური გასაღების მაგალითის გამოყენებით.

სურათზე:

1. U in - ძაბვა, სამუშაო მენეჯერიგასაღები;

   R არის წინააღმდეგობა დენის წრეში;

   E - მიწოდების ძაბვა (ჩართული ძაბვა).

ჩართულ მდგომარეობაში (SA გასაღები დახურულია), გამომავალი ძაბვა U out =0 (დახურული იდეალური გასაღების წინააღმდეგობა R უდრის ნულს).

გამორთვის მდგომარეობაში (SA გასაღები ღიაა), გამომავალი ძაბვა U o = E (გახსნილი იდეალური გასაღების წინააღმდეგობა R არის უსასრულობა).

ასეთი იდეალური გადამრთველი წარმოქმნის მიკროსქემის სრულ გახსნას და დახურვას, ისე რომ გამომავალზე ძაბვის ვარდნა უდრის E-ს.

თუმცა, რეალური ელექტრონული გასაღებიიდეალურისგან შორს.

ბრინჯი. რვა

მას აქვს სასრული წინააღმდეგობა დახურულ მდგომარეობაში -R დეპუტატზე, ხოლო ღია მდგომარეობაში - R off ერთდროულად. იმათ. R ჩართვის >0, R გამორთულია ერთდროულად<. Следовательно, в замкнутом состоянии U вых =U ост >0 (დანარჩენი ძაბვა ეცემა გასაღებზე).

ღია მდგომარეობაში U გარეთ

ამრიგად, ელექტრონული გასაღების მუშაობისთვის აუცილებელია პირობის შესრულება R ერთდროულად გამორთვა >> რ მოადგილის ჩათვლით .

ელექტრონული გასაღებების ძირითადი მახასიათებლები.

გადაცემის მახასიათებელი.

ეს არის U გამომავალი ძაბვის დამოკიდებულება U შეყვანის U-ზე: U out \u003d f (U in).

თუ არ არის გარე კონტროლის სიგნალი, მაშინ U o =f(E).

ასეთი მახასიათებლები აჩვენებს, თუ რამდენად ახლოს არის ელექტრონული გასაღები იდეალურთან.

ელექტრონული გასაღების სიჩქარე - ელექტრონული გასაღების გადართვის დრო.

გახსენით წინააღმდეგობა R ერთდროულად და დახურეთ წინააღმდეგობა R ვიცეზე.

ნარჩენი ძაბვა U დანარჩენი.

ზღვრული ძაბვა, ე.ი. ძაბვა, როდესაც ელექტრონული გასაღების წინააღმდეგობა მკვეთრად იცვლება.

მგრძნობელობა - სიგნალის მინიმალური ვარდნა, რაც იწვევს ელექტრონული გასაღების შეუფერხებლად გადართვას.

ხმაურის იმუნიტეტი - ელექტრონული გასაღების მგრძნობელობა ჩარევის იმპულსების ზემოქმედების მიმართ.

ელექტრონულ გასაღებზე ძაბვის ვარდნა ღია მდგომარეობაში.

გაჟონვის დენი დახურულ მდგომარეობაში.

ელექტრონული გასაღებების გამოყენება.

ელექტრონული გასაღებები გამოიყენება:

პულსის ფორმირების უმარტივეს სქემებში.

ლოგიკური ელემენტების და ძირითადი პულსური მოწყობილობების ძირითადი ტიპების აშენება.

ამრიგად, ელექტრონული გასაღებები არის მოწყობილობები, რომლებიც ახორციელებენ გადართვას უკონტაქტო გზით.

Ზოგადი ინფორმაცია. ელექტრონული გასაღებიარის მოწყობილობა, რომელიც შეიძლება იყოს ორიდან ერთ-ერთ სტაბილურ მდგომარეობაში: დახურული ან ღია. იდეალურ ელექტრონულ გასაღებში ერთი მდგომარეობიდან მეორეზე გადასვლა ხდება უეცრად საკონტროლო ძაბვის ან დენის გავლენის ქვეშ.

თანამედროვე ელექტრონულ ტექნოლოგიაში ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ტრანზისტორი კონცენტრატორები.

გასაღებები ბიპოლარულ ტრანზისტორებზე. უმარტივესი ტრანზისტორი გადამრთველი წრე (ნახ. 5.2, ა) ტრანზისტორის გამაძლიერებლის წრედის მსგავსია, მაგრამ ის განსხვავდება ტრანზისტორის მუშაობის რეჟიმში. გასაღების რეჟიმში მუშაობისას, ტრანზისტორის სამუშაო წერტილი შეიძლება იყოს მხოლოდ ორ პოზიციაზე: in წყვეტის ადგილები(ტრანზისტორი დახურულია) და შიგნით გაჯერების რეგიონები(ტრანზისტორი ღია და გაჯერებული). ასეთ გასაღებებს ე.წ მდიდარიტრანზისტორი გასაღებები. ზოგჯერ გამოიყენება გადამრთველები, რომლებშიც მოქმედი წერტილი ღია ტრანზისტორით არის აქტიურ რეგიონში (ჩვეულებრივ, გაჯერების რეგიონთან ახლოს, მაგრამ არ აღწევს მას). ასეთ გასაღებებს ე.წ უჯერი.ტრანზისტორი გაჯერებული გადამრთველები უფრო ხშირად გამოიყენება, რადგან მათი "On" მდგომარეობაში გამომავალი ძაბვა უფრო დაბალია და უფრო სტაბილურია.

ბრინჯი. 5.2. ტრანზისტორი გადამრთველი სქემები (a) და მახასიათებლები (b), რომლებიც ასახავს რეჟიმის ცვლილებას, როდესაც გასაღები გადადის დახურული მდგომარეობიდან (პუნქტი A) ღია მდგომარეობაში (პუნქტი B)

გამორთვის რეჟიმის უზრუნველსაყოფად, უარყოფითი ძაბვა უნდა იყოს გამოყენებული გასაღების შეყვანაზე
(ან დადებითი p-n-p ტრანზისტორისთვის).

ტრანზისტორის საიმედო ჩაკეტვისთვის, უარყოფითი ძაბვის აბსოლუტური მნიშვნელობა
უნდა იყოს მინიმუმ ზღვრული ძაბვის გარკვეული მნიშვნელობა
, ხოლო ათვლის რეჟიმის უზრუნველსაყოფად აქვს ფორმა

ტრანზისტორი გაჯერების რეჟიმში გადასასვლელად აუცილებელია ასეთი დადებითი ძაბვის გამოყენება გასაღების შეყვანაზე. , რომლის დროსაც ბაზის წრეში იქმნება დენი

სადაც
- ბაზის დენი აქტიურ რეჟიმსა და გაჯერების რეჟიმს შორის საზღვარზე (პუნქტი B ნახ. 5.2, ბ).

კოლექტორის დენი გაჯერების რეჟიმში

.

გაჯერების რეჟიმში, კოლექტორის ძაბვა
დადებითი რჩება ემიტერთან მიმართებაში, მაგრამ აქვს ძალიან მცირე მნიშვნელობა (ვოლტის მეათედი გერმანიუმის ტრანზისტორებისთვის და 1 ... 1,5 ვ სილიკონისთვის). ამრიგად, ძაბვა კოლექტორზე EAF აღმოჩნდება უარყოფითი:

და ის ირთვება წინსვლის მიმართულებით.

ელექტრონული გასაღების მოქმედება დამოკიდებულია ჩართვისა და გამორთვის დროზე.

ჩართვის დრო განისაზღვრება დაყოვნების დროით BT-ის ძირში უმცირესობის მუხტის მატარებლების დიფუზიური მოძრაობის ინერციით და გამომავალი ძაბვის ფრონტის ფორმირების დროით (ჩამოყრის დრო). გამორთვის დრო არის ბაზაში დაგროვილი მცირე მუხტის მატარებლების რეზორბციის დროის ჯამი და გამომავალი ძაბვის შეწყვეტის ფორმირების დრო.

ტრანზისტორი გადამრთველის სიჩქარის ზრდას ხელს უწყობს მაღალი სიხშირის ტრანზისტორების გამოყენება, ბაზის განბლოკვის და საპირისპირო დენების მატება, აგრეთვე ბაზის დენის შემცირება გაჯერების რეჟიმში.

გაჯერების რეჟიმში ბაზის დენის შესამცირებლად გამოიყენება უჯერი გადამრთველები, რომლებშიც ფუძესა და კოლექტორს შორის ჩართულია შოთკის დიოდი (ნახ. 5.3). Schottky დიოდს აქვს ტრიგერის ძაბვა 0.1 ... 0.2 V-ით ნაკლები კოლექტორის შეერთების გაჯერების ძაბვაზე, ამიტომ ის იხსნება გაჯერების რეჟიმამდე და ღია დიოდის საბაზისო დენის ნაწილი გადადის ტრანზისტორის კოლექტორის წრეში. რითაც თავიდან აიცილებს უმცირესობის გადამზიდავების მუხტის ბაზის დაგროვებას. უჯერი კონცენტრატორები Schottky დიოდით ფართოდ გამოიყენება IC-ებში. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ტრანზისტორი სტრუქტურის საფუძველზე Schottky დიოდების წარმოება ინტეგრირებული ტექნოლოგიის გამოყენებით არ საჭიროებს დამატებით ოპერაციებს და არ იწვევს ბროლის ფართობის გაზრდას, რომელიც დაკავებულია გადამრთველი ელემენტებით.

ბრინჯი. 5.3. გასაღების სქემა შოთკის დიოდით

გასაღებები MIS ტრანზისტორებზე. საველე ეფექტის ტრანზისტორების გასაღებებში (ნახ. 5.4) არ არის ისეთი ნაკლი, როგორიც არის უმცირესობის მატარებლების დაგროვება და რეზორბცია, ამიტომ გადართვის დრო განისაზღვრება ელექტროდთაშორისი ტევადობის დატენვით და დატენვით. რეზისტორის როლი შეუძლია საველე ეფექტის ტრანზისტორების შესრულება. ეს მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს საველე ეფექტის ტრანზისტორებზე დაფუძნებული ინტეგრირებული კონცენტრატორების წარმოების ტექნოლოგიას.

ბრინჯი. 5.4. ელექტრონული გასაღებების სქემები FET-ზე p-n- კარიბჭით (a) და MIS ტიპის (b).

ინდუცირებული არხის მქონე MIS ტრანზისტორების გასაღებებში (ნახ. 5.5), რეზისტორის როლი ტრანზისტორები VT1 ასრულებს და აქტიური ელემენტის როლი არის ტრანზისტორები VT2. VT2 ტრანზისტორებს აქვთ p ტიპის არხი, ხოლო VT1 ტრანზისტორებს აქვთ n ტიპის არხი (ნახ. 5.5, ა) ან n ტიპის (ნახ. 5.5, ბ). მათი გადაცემის მახასიათებლები ნაჩვენებია ნახ. 5.6, ადა 5.6, ბშესაბამისად. ძაბვის გრაფიკები, რომლებიც ხსნის გასაღებების მუშაობას, ნაჩვენებია ნახ. 5.7.

ბრინჯი. 5.5. MIS ტრანზისტორებზე დაფუძნებული ელექტრონული გადამრთველების სქემები იმავე (a) და საპირისპირო (b) ტიპის ელექტრული გამტარობის ინდუცირებული არხებით.

ბრინჯი. 5.6. MIS ტრანზისტორების გადაცემის მახასიათებლები სხვადასხვა ტიპის ელექტრული გამტარობის ინდუცირებული არხებით

ბრინჯი. 5.7. MIS ტრანზისტორებზე ელექტრონული კონცენტრატორების შეყვანის (a) და გამომავალი (b) ძაბვის ცვლილებების გრაფიკები

როდესაც დადებითი ძაბვა შემომავალზე ვრცელდება ტრანზისტორი VT2, რომელსაც აქვს p ტიპის არხი, დახურულია. პირველი გასაღების ტრანზისტორი VT1 (ნახ. 5.5, ა) ღიაა მის კარიბჭეზე გამოყენებული უარყოფითი მიკერძოების ძაბვის გამო.
. მეორე გასაღების ტრანზისტორი VT1, რომელსაც აქვს n ტიპის არხი (ნახ. 5.5, ბ), ასევე ღიაა, რადგან მისი კარიბჭე უკავშირდება შეყვანას, რომელსაც აქვს დადებითი ძაბვა.
. ღია ტრანზისტორების VT1 წინააღმდეგობა მცირეა VT2 დახურული ტრანზისტორების წინააღმდეგობასთან შედარებით და
.

როდესაც კლავიშების შეყვანისას მიიღება უარყოფითი ძაბვა
ტრანზისტორები VT2 იხსნება და ტრანზისტორები VT1 იკეტება. თითქმის ყველა სტრესი ეცემა ტრანზისტორი VT1 არხის მაღალ წინააღმდეგობაზე და
.

5.4. ძირითადი ლოგიკური ელემენტები ბიპოლარულ სტრუქტურებზე.კომპონენტებიდან, რომლებიც გამოიყენება LE-ს მშენებლობაში და კომპონენტების ერთ LE-ში შეერთების მეთოდიდან გამომდინარე, განასხვავებენ LE-ის შემდეგ ტიპებს ან ლოგიკის ტიპებს:

დიოდ-ტრანზისტორი ლოგიკა (DTL);

ტრანზისტორი-ტრანზისტორი ლოგიკა (TTL);

ემიტერ-დაწყვილებული ლოგიკა (ECL);

ინექციური ინტეგრირებული ლოგიკა (I 2 L, IIL);

ლოგიკური ელემენტები MOS-ტრანზისტორებზე (KMDP).

არსებობს სხვა სახის LE. ზოგიერთი მათგანი მოძველებულია და ამჟამად არ გამოიყენება, ზოგი კი დამუშავების პროცესშია.

ლოგიკური ელემენტები TTL. ტრანზისტორი-ტრანზისტორი ეწოდება ისეთ ლოგიკურ ელემენტებს, რომელთა შეყვანის წრეში გამოიყენება მრავალემიტერის ტრანზისტორი (MET). კონსტრუქციისა და ექსპლუატაციის პრინციპის მიხედვით, TTL სქემები ახლოს არის DTL სქემებთან. MET-ის ემიტერული შეერთებები მოქმედებს როგორც შეყვანის დიოდები, ხოლო კოლექტორის შეერთება მოქმედებს როგორც მიკერძოებული დიოდი. TTL ელემენტები უფრო კომპაქტურია, ვიდრე DTL ელემენტები, რაც ზრდის TTL ჩიპების ინტეგრაციის ხარისხს. TTL-ზე დაფუძნებულ ინტეგრირებულ სქემებს DTL მიკროსქემებთან შედარებით აქვთ უფრო მაღალი სიჩქარე, ხმაურის იმუნიტეტი და საიმედოობა, უფრო დიდი დატვირთვის მოცულობა და დაბალი ენერგიის მოხმარება.

ნახ. 5.8, აგვიჩვენებს 3I - NE LE TTL წრედს მარტივი ინვერტორით. თუ ძაბვები გამოიყენება ყველა MET შეყვანაზე
1 დონის შესაბამისი, მაშინ МЭТВТ1-ის ყველა ემიტერული შეერთება არის უკუ მიკერძოებული, ხოლო კოლექტორის კვანძები წინ მიკერძოებული. MET კოლექტორის დენი მიედინება VT2 ტრანზისტორის ბაზაზე, რომელიც იხსნება და გადადის გაჯერების რეჟიმში. LE-ის გამომავალზე დაყენებულია დაბალი დონის ძაბვა
.

თუ მინიმუმ ერთი MET შეყვანა ჩართულია
0 დონის შესაბამისი, მაშინ MET-ის შესაბამისი ემიტერის შეერთება გადაადგილდება წინსვლის მიმართულებით. ამ გადასვლის ემიტერი დენი მიედინება რეზისტორი R1-ში, რის შედეგადაც MET-ის კოლექტორის დენი მცირდება და ტრანზისტორი VT2 იხურება. ძაბვა დაყენებულია LE გამომავალზე მაღალი დონე
.

LE-ს სიჩქარის გასაზრდელად მასში შეჰყავთ არაწრფივი უკუკავშირი, რომელიც ხორციელდება Schottky დიოდის გამოყენებით (დიოდი VD ნახ. 5.10, ა). Schottky დიოდი VD ინტეგრირებული ტრანზისტორი VT2 ქმნის ერთ სტრუქტურას, რომელსაც ზოგჯერ Schottky ტრანზისტორის უწოდებენ.

ბრინჯი. 5.8. Logic AND - NOT TTL სქემები მარტივი (a) და რთული (b) ინვერტორებით

ნახ. 5.8, ბგვიჩვენებს ლოგიკური ელემენტის დიაგრამას 2I - NOT TTL რთული ინვერტორით. ასეთი ინვერტორის მუშაობა უკვე განხილული იყო.

რთული ინვერტორის მახასიათებელია ტრანზისტორების VT2, VTZ და VT4 გადართვის პროცესის ინერცია. აქედან გამომდინარე, რთული ინვერტორის შესრულება უფრო უარესია, ვიდრე მარტივი. რთული ინვერტორის სიჩქარის გასაზრდელად, მასში შეჰყავთ დამატებითი ტრანზისტორი, რომელიც დაკავშირებულია VT4 ემიტერის შეერთების პარალელურად.

ამჟამად იწარმოება მიკროსქემის რამდენიმე სახეობა TTL ელემენტებით: სტანდარტული (სერია 133; K155), მაღალსიჩქარიანი (სერია 130; K131), მიკროელემენტი (სერია 134), შოთკის დიოდებით (სერია 530; K531) და მიკროელემენტი Schottky დიოდები (სერია K555). მათ აქვთ გამომუშავების მაღალი პროცენტი, დაბალი ღირებულება, აქვთ ფართო ფუნქციონალური ნაკრები და მოსახერხებელია პრაქტიკული გამოყენებისთვის.

ESL ლოგიკური ელემენტები. ემიტერ-დაწყვილებული ლოგიკის ელემენტის საფუძველი არის მოწყობილობები, რომლებიც დაფუძნებულია მიმდინარე გადამრთველებზე.

უმარტივესი დენის გადამრთველი წრე ნაჩვენებია ნახ. 5.9, ა.

ბრინჯი. 5.9. დენის გადამრთველის გამარტივებული დიაგრამა (a) და ძაბვის გრაფიკები (ბ), რომლებიც ხსნის მის მოქმედებას

ტრანზისტორების VT1 და VT2 ჯამური დენი დგინდება დენის გენერატორით, რომელიც ჩართულია ტრანზისტორების ემიტერების წრეში. თუ შემავალი (ბაზა VT1) იღებს დაბალი დონის ძაბვას
(ლოგიკური 0), შემდეგ ტრანზისტორი VT1 დახურულია და მთელი დენი მიედინება VT2 ტრანზისტორით, რომლის ფუძე მიეწოდება საცნობარო ძაბვას
, აჭარბებს საბაზისო ძაბვის VT1 ქვედა დონეს.

მაღალი დონის ძაბვა (ლოგიკა 1) წარმოიქმნება დახურული ტრანზისტორი VT1 კოლექტორზე, ხოლო დაბალი დონის ძაბვა (ლოგიკა 0) წარმოიქმნება ღია ტრანზისტორი VT2 კოლექტორზე, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 5.9, ბ. Თუ
, შემდეგ გაიხსნება ტრანზისტორი VT1. იმიტომ რომ
, მაშინ ტრანზისტორი VT2 დაიხურება და ყველა დენი შემოვა ტრანზისტორი VT1-ში. VT1 კოლექტორზე წარმოიქმნება დაბალი დონის ძაბვა, ხოლო VT2 კოლექტორზე მაღალი დონე.

მიმდინარე გენერატორის პარამეტრები ისეთია, რომ ტრანზისტორები VT1 და VT2 არ გადადიან გაჯერების რეჟიმში. ეს უზრუნველყოფს ESL ელემენტების მაღალ შესრულებას.

ESL-ის ძირითადი ლოგიკური ელემენტის სქემატური დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 5.10. ეს LE ერთდროულად ასრულებს ორ ლოგიკურ ოპერაციას: OR - NOT გამომავალ 1-ზე და OR გამომავალ 2-ზე.

ბრინჯი. 5.10. ESL-ის ძირითადი ლოგიკური ელემენტის დიაგრამა

ტრანზისტორებზე VT1, VT2 და VTZ კეთდება დენის შეცვლა, რომელიც უზრუნველყოფს ლოგიკურ ფუნქციებს OR - NOT (VT2 კოლექტორზე) და OR (VTZ კოლექტორზე). დენის გენერატორად გამოიყენება მაღალი წინააღმდეგობის რეზისტორი R5, რომელიც შედის VT1, VT2 და VTZ ტრანზისტორების კომბინირებულ ემიტერულ წრეში. საცნობარო ძაბვის წყარო დამზადებულია ტრანზისტორ VT4-ზე და VD1 და VD2 დიოდებზე. საორიენტაციო ძაბვა, რომლის დონე დაახლოებით შუაშია 0 და 1-ის შესაბამის დონეებს შორის, გამოიყენება VTZ ტრანზისტორის ბაზაზე, ასე რომ, VTZ ტრანზისტორი დაიხურება, თუ გამოყენებული იქნება უფრო მაღალი დონის ძაბვა (ლოგიკა 1). ერთ-ერთ შეყვანამდე მაინც და გაიხსნება, თუ ყველა შეყვანს აქვს დაბალი დონის ძაბვა (ლოგიკა 0). ლოგიკური ინფორმაცია VT2 და VTZ კოლექტორებიდან მიეწოდება გამომავალი ემიტერის მიმდევრების ბაზებს, რომლებიც დამზადებულია ტრანზისტორებზე VT5 და VT6. Emitter-ის მიმდევრები ემსახურებიან LE-ის დატვირთვის სიმძლავრის გაზრდას და გამომავალი ძაბვის დონის შეცვლას ამ სერიის LE-ის თავსებადობისთვის შეყვანისა და გამომავალი თვალსაზრისით.

LE ESL-ის წარმომადგენლები არიან 500-ე სერიის ინტეგრირებული სქემები.

LE ESL-ის უპირატესობა არის მათი წარმოების კარგად დამკვიდრებული ტექნოლოგია, რომელიც უზრუნველყოფს შესაფერისი მიკროსქემების გამოსავლიანობის საკმაოდ მაღალ პროცენტს და მათ შედარებით დაბალ ღირებულებას. ESL ელემენტებს უფრო მაღალი სიჩქარე აქვთ LE TTL-თან შედარებით. ამის გამო, ისინი ფართოდ გამოიყენება მაღალსიჩქარიანი და მაღალი ხარისხის გამოთვლებში. LE ESL-ის დიფერენციალური კასკადები უზრუნველყოფენ ხმაურის მაღალ იმუნიტეტს, დინამიური პარამეტრების სტაბილურობას ენერგიის წყაროების ტემპერატურისა და ძაბვის ცვლილებით, მუდმივი დენის მოხმარება გადართვის სიხშირისგან დამოუკიდებლად.

LE ESL-ის მინუსი არის ენერგიის მაღალი მოხმარება.

ლოგიკური ელემენტები და 2 ლ. LE AND 2 L მზადდება ინექციური ტრანზისტორების ჯაჭვის სახით. ასეთი ტრანზისტორების გამორჩეული თვისება BT-სთან შედარებით არის დამატებითი ელექტროდის - ინჟექტორის არსებობა. ამ სტრუქტურაში შეიძლება განვასხვავოთ ორი ტრანზისტორი: ჰორიზონტალური დენის მიწოდებადა ვერტიკალური გადართვადაკავშირებულია, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 5.11, ბ. ელექტრონული გასაღები S-ის როლს ჩვეულებრივ ასრულებს BT-ის სტრუქტურა, რომელიც დაკავშირებულია OE-სთან და მუშაობს საკვანძო რეჟიმში.

ბრინჯი. 5.11. ინექციით მომუშავე ინვერტორის სქემატური დიაგრამა

ინჟექტორის შეერთების გადაადგილება წინსვლის მიმართულებით მიიღწევა დადებითი ძაბვის გამოყენებით 1 ... თუ გასაღები ღიაა (ამ შემთხვევაში, შეყვანის ძაბვა მაღალია), მაშინ გენერატორის თითქმის მთელი დენი შედის ტრანზისტორი VT2-ის ბაზაზე. ტრანზისტორი ღია და გაჯერებულია და მისი გამომავალი ძაბვა არის ერთეული ან ათობით მილივოლტი (დავარაუდეთ, რომ დატვირთვა დაკავშირებულია კოლექტორთან). გასაღები S დახურული, დენის გენერატორის თითქმის მთელი დენი მიედინება გასაღებით და მისი მხოლოდ მცირე ნაწილი შედის ტრანზისტორი VT2-ის ბაზაზე. ტრანზისტორი აქტიურ რეჟიმშია გათიშვის ზონასთან ახლოს. ტრანზისტორის კოლექტორის ძაბვა ამ რეჟიმში შეესაბამება მაღალ დონეს - დაახლოებით 0,8 ვ.

ამრიგად, ინექციით მომუშავე ტრანზისტორი შეიძლება ჩაითვალოს ინვერტორად ან LE, რომელიც ასრულებს NOT ოპერაციას.

ნახ. 5.12 აჩვენებს წრედს LE OR - NOT ორი შეყვანისთვის. როდესაც ლოგიკური ნულები მიდის ორივე შეყვანაზე, ტრანზისტორი VT1 და VT2 იკეტება და გამოსავალზე წარმოიქმნება ლოგიკური 1. თუ ერთ-ერთი შემავალი მაინც მიიღებს ლოგიკურ 1-ს, მაშინ შესაბამისი ტრანზისტორი ღიაა და გაჯერებულია, ხოლო ლოგიკური 0. დაყენებულია გამოსავალზე, რომელიც წარმოადგენს ყველა კოლექციონერის გაერთიანებას.

ბრინჯი. 5.12. LE 2OR - არა ინექციის ლოგიკის გამარტივებული დიაგრამა

LE I 2 L-ის უპირატესობებია ინტეგრაციის მაღალი ხარისხი, მაღალი სიჩქარე, ძალიან დაბალი დენით მუშაობის უნარი (ნანოამპერების ერთეული) და დაბალი მიწოდების ძაბვები.

5.5. ძირითადი ლოგიკური ელემენტები MIS და CMIS სტრუქტურებზე. MIS ტრანზისტორებზე ლოგიკური IC-ების ძირითადი ელემენტია ინვერტორი (არ ელემენტი). ნახ. 5.13 გვიჩვენებს ინვერტორული სქემები MIS ტრანზისტორებზე p ტიპის არხით ერთი (a) და ორი (b) კვების წყაროებით.

ბრინჯი. 5.13. ინვერტორების სქემები MIS ტრანზისტორებზე (a, b) და შემავალი და გამომავალი ძაბვების გრაფიკები (c)

ორივე სქემის VT1 ტრანზისტორებს აქვთ ვიწრო და გრძელი არხები VT2 ტრანზისტორებთან შედარებით. ამიტომ, თუ ორივე ტრანზისტორი VT1 და VT2 ღიაა, მაშინ
. Თუ
, ე.ი.
, მაშინ ტრანზისტორები VT2 ღიაა. ვინაიდან ამავე დროს
, მაშინ გამომავალი ძაბვა ახლოს არის ნულთან (ნახ. 5.13, გ).

Თუ
, ე.ი.
, მაშინ ტრანზისტორი VT2 დახურულია, ხოლო ტრანზისტორები VT1 დაბლოკვის ზღვარზეა. სადაც
და გამომავალი დაყენებულია დაბალ უარყოფით დონეზე, რომელიც შეესაბამება ლოგიკა 1-ს.

ტრანზისტორი VT1 დამატებითი ძაბვის წყაროს კარიბჭის ჩართვა
ზრდის LE-ის ხმაურის იმუნიტეტს.

ნახ. 5.14, აგვიჩვენებს ორი შეყვანის LE OR - NOT დიაგრამას, რომელიც დამზადებულია დამატებით MIS ტრანზისტორებზე. n-ტიპის არხთან პარალელურად დაკავშირებული ტრანზისტორები VТЗ და VT4 არის საკონტროლო ტრანზისტორები, ხოლო ტრანზისტორები VT1 და VT2 p ტიპის არხით არის დატვირთვის ტრანზისტორები. საკონტროლო ტრანზისტორები ქმნიან ქვედას, ხოლო დატვირთვის ტრანზისტორები ქმნიან გამყოფის ზედა მკლავს, საიდანაც ამოღებულია გამომავალი ძაბვა.

ბრინჯი. 5.14. ლოგიკური ელემენტების სქემები OR - NOT (a) და AND - NOT (b) KMDP ტრანზისტორებზე

თუ შეყვანები და დაბალი დონის ძაბვა:
, შემდეგ ტრანზისტორი VТЗ და VT4 დახურულია. ტრანზისტორი VT1-ის წყარო p-ტიპის არხით უკავშირდება წყაროს პლუსს , ასე რომ, მისი კარიბჭის ძაბვა
და აღემატება ზღვრულ ძაბვას აბსოლუტური მნიშვნელობით. ტრანზისტორი VT1 ღიაა, მისი არხის წინაღობა მცირეა და ტრანზისტორი VT2 წყაროს ძაბვა ახლოსაა ძაბვასთან.
. შესაბამისად, ტრანზისტორი VT2 ასევე ღიაა და ზედა მკლავის წინაღობა გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე ქვედა მკლავის წინააღმდეგობა. გამომავალი დაყენებულია მაღალი დონის ძაბვაზე, ელექტრომომარაგების ძაბვასთან ახლოს.

თუ ერთი შეყვანა მაინც ან მიეწოდება მაღალი დონის ძაბვა, შემდეგ იხსნება ქვედა მკლავის შესაბამისი ტრანზისტორი და იხურება ზედა მკლავი. გამომავალი აწარმოებს დაბალი დონის ძაბვას ნულთან ახლოს.

ლოგიკურ ელემენტებში AND - NOT KMDP-TL (ნახ. 5.14, ბ) საკონტროლო MOS ტრანზისტორები n-ტიპის არხით VTZ და VT4 დაკავშირებულია სერიულად, ხოლო დატვირთვის მქონე p-ტიპის არხებით პარალელურად. ქვედა მკლავის წინააღმდეგობა მცირე იქნება, თუ ორივე ტრანზისტორი VТЗ და VT4 ღიაა, ე.ი. როცა სადარბაზოებში და მოქმედებს ლოგიკური ერთეულების შესაბამისი ძაბვები. სადაც
და შეესაბამება ლოგიკურ ნულს. თუ ერთ-ერთ შეყვანაზე არის დაბალი ძაბვა, მაშინ ერთ-ერთი ტრანზისტორი VT1 ან VT2 ღიაა, ხოლო ერთი ტრანზისტორი VT3 ან VT4 დახურულია. ამ შემთხვევაში, ზედა მკლავის წინააღმდეგობა გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე ქვედა მკლავის წინააღმდეგობა, ხოლო გამომავალი ძაბვის დონე შეესაბამება ლოგიკურ ერთეულს.

KMDP-TL ლოგიკური ელემენტები ხასიათდება დაბალი ენერგიის მოხმარებით (ათობით ნანოვატი), საკმარისად მაღალი სიჩქარით (10 MHz-მდე ან მეტი), მაღალი ხმაურის იმუნიტეტით და ელექტრომომარაგების ძაბვის გამოყენების კოეფიციენტით.
). მათი მინუსი არის წარმოების უფრო დიდი სირთულე LE MDP-TL-თან შედარებით.

Შესყიდვა პროგრამული უზრუნველყოფაშეფუთულ ვერსიაში, როგორც წესი, მომხმარებლისგან მოითხოვს მაღაზიის მონახულებას ან, მინიმუმ, კურიერთან შეხვედრას. ელექტრონული ლიცენზიების მოპოვების მოხერხებულობა, პირველ რიგში, იმაში მდგომარეობს, რომ არსად წასვლა არ გჭირდებათ. თქვენ შეგიძლიათ შეიძინოთ ლიცენზია დისტრიბუტორის ონლაინ მაღაზიაში და გარკვეული პერიოდის შემდეგ ელყველა მოვა საჭირო მითითებებიდა თავად გასაღები. პროგრამული პროდუქტების განაწილების ამ მეთოდის უპირატესობები აშკარაა: შესყიდვა შეიძლება განხორციელდეს დღის ან ღამის ნებისმიერ დროს და შეკვეთა განთავსდება ზუსტად ისე, როგორც ონლაინ მაღაზიაში ნებისმიერი სხვა პროდუქტის შეძენისას.

განსხვავება ყუთში და ელექტრონულ ვერსიებს შორის

პროგრამის ყუთში შეძენისას მომხმარებელი იღებს ფიზიკურ საშუალებას პროდუქტის სადისტრიბუციო ნაკრებით (ჩვეულებრივ CD ან ) და აქტივაციის კლავიშებით - დაბეჭდილი ქაღალდზე ან სპეციალურ სტიკერზე. ელექტრონული გასაღების შეძენის შემთხვევაში მომხმარებელი ფოსტით იღებს მწარმოებლის მიერ გამომუშავებულ გასაღებს; ეს შეიძლება იყოს ფაილი სპეციალური ნებართვით ან მარტივი კოდით. ამ შემთხვევაში, პროდუქტის სადისტრიბუციო პაკეტის უბრალოდ ჩამოტვირთვა შესაძლებელია ინტერნეტიდან: ან გამყიდველის ვებსაიტიდან ან ციფრული დისტრიბუტორის სერვერიდან. როგორც წესი, გამყიდველი აგზავნის ჩამოტვირთვის ბმულს იმავე ელფოსტაზე, როგორც თავად გასაღები. ცხადია, რომ პროგრამები, რომლებიც დამონტაჟებულია ყუთში დისტრიბუციიდან ან გადმოწერილი ინტერნეტიდან, არაფრით განსხვავდება.

ლიცენზია და განახლება

ანტივირუსული ელექტრონული გასაღების შეძენა ან პროგრამის ყუთიანი ვერსიის შეძენა ნიშნავს, რომ პროდუქტის ანტივირუსული მონაცემთა ბაზები შეიძლება განახლდეს ლიცენზიის მთელი ვადის განმავლობაში. ძალიან ადვილია დარწმუნდეთ, რომ შეძენილი არის ნამდვილი: თუ ანტივირუსი, რომლის სადისტრიბუციო ნაკრები ჩამოტვირთულია მწარმოებლის ვებსაიტიდან, იღებს გასაღებს, ყველაფერი რიგზეა.

როგორც წესი, ანტივირუსული ლიცენზია არის ერთი წლის განმავლობაში, რის შემდეგაც მომხმარებელს მოეთხოვება ლიცენზიის განახლება. შესყიდვის პროცესი პრაქტიკულად იგივეა, რაც საწყისი შესყიდვა. თუმცა, ზოგიერთმა გამყიდველმა შეიძლება მოგთხოვოთ პროდუქტის წინა სალიცენზიო გასაღების მიწოდება. ასევე ხშირად შესაძლებელია ელექტრონული ლიცენზიის განახლების გასაღების შეძენა მაშინაც კი, თუ პროგრამული უზრუნველყოფა თავდაპირველად იყო შეძენილი "ყუთში".

ფასი

ეს არის ალბათ ყველაზე მნიშვნელოვანი განსხვავება ელექტრონულ გასაღებსა და ყუთის ვერსიას შორის. გამომდინარე იქიდან, რომ შეფუთული ვერსია შეიცავს ფიზიკურ მედიას სადისტრიბუციო ნაკრებით და, ხშირად, დამატებით მასალებს (ინსტრუქციებს და ა.შ.), მისი ფასი შეიძლება იყოს შესამჩნევად უფრო მაღალი, ვიდრე ელექტრონული გასაღების ყიდვისას. ეს გასაკვირი არ არის: მწარმოებელს არ სჭირდება ფულის დახარჯვა ყუთების, დისკების და ბეჭდური მასალების დასაბეჭდად, არ სჭირდება საწყობის დაქირავება, არ სჭირდება საქონლის მიტანა Საცალო მაღაზიები. სავსებით ლოგიკურია, რომ ყველა ამ საზრუნავისგან თავის დასაღწევად ის მზადაა მნიშვნელოვანი ფასდაკლება გასცეს.

(პროგრამული უზრუნველყოფა) და მონაცემები კოპირების, უკანონო გამოყენებისა და არაავტორიზებული გავრცელების შესახებ.

თანამედროვე ელექტრონული გასაღებები

ელექტრონული გასაღებების მუშაობის პრინციპი. გასაღები მიმაგრებულია კონკრეტულ კომპიუტერულ ინტერფეისზე. გარდა ამისა, დაცული პროგრამა მას უგზავნის ინფორმაციას სპეციალური დრაივერის საშუალებით, რომელიც მუშავდება მითითებული ალგორითმის შესაბამისად და უკან ბრუნდება. თუ გასაღების პასუხი სწორია, მაშინ პროგრამა აგრძელებს მუშაობას. წინააღმდეგ შემთხვევაში, მას შეუძლია შეასრულოს დეველოპერის მიერ განსაზღვრული მოქმედებები, როგორიცაა დემო რეჟიმში გადასვლა, გარკვეულ ფუნქციებზე წვდომის დაბლოკვა.

არსებობს სპეციალური გასაღებები, რომლებსაც შეუძლიათ ლიცენზირების (ქსელში გაშვებული პროგრამის ასლების რაოდენობის შეზღუდვა) დაცული აპლიკაციის ქსელში. ამ შემთხვევაში, ერთი გასაღები საკმარისია მთელი ლოკალური ქსელისთვის. გასაღები დაინსტალირებულია ნებისმიერ სამუშაო სადგურზე ან ქსელის სერვერზე. დაცულ აპლიკაციებს წვდომა აქვთ გასაღებზე ლოკალური ქსელი. უპირატესობა ის არის, რომ ლოკალურ ქსელში აპლიკაციასთან მუშაობისთვის, მათ არ სჭირდებათ დონგლის ტარება.

Ზე რუსული ბაზარიშემდეგი პროდუქტების ხაზები ყველაზე ცნობილია (ანბანური თანმიმდევრობით): CodeMeter WIBU-SYSTEMS-დან, Guardant Aktiv-დან, HASP Aladdin-დან, LOCK Astroma Ltd.-დან, Rockey-დან Feitian-დან, SenseLock Seculab-დან და ა.შ.

ამბავი

პროგრამული უზრუნველყოფის დაცვა არალიცენზირებული გამოყენებისგან ზრდის დეველოპერის მოგებას. დღემდე, ამ პრობლემის მოგვარების რამდენიმე მიდგომა არსებობს. პროგრამული უზრუნველყოფის შემქმნელების დიდი უმრავლესობა იყენებს სხვადასხვა პროგრამული მოდულები, რომელიც აკონტროლებს მომხმარებლის წვდომას აქტივაციის გასაღებების, სერიული ნომრების და ა.შ. ასეთი დაცვა იაფი გამოსავალია და არ შეიძლება იყოს სანდო. ინტერნეტი სავსეა პროგრამებით, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ უკანონოდ შექმნათ აქტივაციის გასაღები (გასაღების გენერატორები) ან დაბლოკოთ მოთხოვნა სერიული ნომრის / აქტივაციის გასაღების შესახებ (პატჩები, ბზარები). გარდა ამისა, უგულებელყოთ ის ფაქტი, რომ ლეგალურ მომხმარებელს თავად შეუძლია გაასაჯაროოს თავისი სერიული ნომერი.

ამ აშკარა ხარვეზებმა განაპირობა ტექნიკის პროგრამული უზრუნველყოფის დაცვის შექმნა ელექტრონული გასაღების სახით. ცნობილია, რომ პირველი ელექტრონული გასაღებები (ანუ პროგრამული უზრუნველყოფის უკანონო კოპირებისგან დასაცავად ტექნიკის მოწყობილობები) გამოჩნდა 1980-იანი წლების დასაწყისში, თუმცა, გასაგები მიზეზების გამო, ძალიან რთულია პრიმატის დამყარება იდეაში და მოწყობილობის უშუალო შექმნაში.

პროგრამული უზრუნველყოფის დაცვა ელექტრონული გასაღებით

პროგრამული უზრუნველყოფის განვითარების ნაკრები

Dongles კლასიფიცირებულია, როგორც აპარატურაზე დაფუძნებული პროგრამული უზრუნველყოფის დაცვის მეთოდები, მაგრამ თანამედროვე dongles ხშირად განისაზღვრება, როგორც მრავალპლატფორმული აპარატურულ-პროგრამული ხელსაწყო სისტემები პროგრამული უზრუნველყოფის დაცვისთვის. ფაქტია, რომ თავად გასაღების გარდა, კომპანიები, რომლებიც გასცემენ ელექტრონულ გასაღებებს, უზრუნველყოფენ SDK-ს (Software Developer Kit - პროგრამული უზრუნველყოფის განვითარების ნაკრები). SDK შეიცავს ყველაფერს, რაც გჭირდებათ იმისათვის, რომ დაიწყოთ წარმოდგენილი ტექნოლოგიის საკუთარ თავზე გამოყენება პროგრამული პროდუქტები- განვითარების ინსტრუმენტები, სრული ტექნიკური დოკუმენტაცია, სხვადასხვა ოპერაციული სისტემის მხარდაჭერა, დეტალური მაგალითები, კოდის ფრაგმენტები, ავტომატური დაცვის ხელსაწყოები. SDK შეიძლება ასევე შეიცავდეს დემო კლავიშებს სატესტო პროექტების მშენებლობისთვის.

დაცვის ტექნოლოგია

პროგრამული უზრუნველყოფის არასანქცირებული გამოყენებისგან დაცვის ტექნოლოგია დაფუძნებულია შესრულებადი ფაილიდან ან დინამიური ბიბლიოთეკიდან კლავიშზე მოთხოვნების განხორციელებაზე, შემდგომი მიღებით და, საჭიროების შემთხვევაში, პასუხის ანალიზზე. აქ არის რამდენიმე ტიპიური შეკითხვა:

• გასაღების კავშირის არსებობის შემოწმება;
• პროგრამისთვის საჭირო მონაცემების წაკითხვა გასაღებიდან, როგორც გაშვების პარამეტრი (გამოიყენება ძირითადად მხოლოდ შესაფერისი გასაღების ძებნისას, მაგრამ არა დაცვისთვის);
• პროგრამის ფუნქციონირებისთვის საჭირო მონაცემების ან შესრულებადი კოდის გაშიფვრის მოთხოვნა, რომელიც დაშიფრულია პროგრამის დაცვისას (იძლევა საშუალებას „სტანდარტთან შედარება“; კოდის დაშიფვრის შემთხვევაში, გაუშიფრავი კოდის შესრულება იწვევს შეცდომას);
• თავად პროგრამის მიერ ადრე დაშიფრული მონაცემების გაშიფვრის მოთხოვნა (საშუალებას გაძლევთ ყოველ ჯერზე გააგზავნოთ სხვადასხვა მოთხოვნა გასაღებზე და, ამრიგად, დაიცვათ თავი API ბიბლიოთეკების / თავად გასაღების ემულაციისგან)
• შესრულებადი კოდის მთლიანობის გადამოწმება მისი მიმდინარე საკონტროლო ჯამის შედარებით გასაღებიდან წაკითხულ თავდაპირველ საკონტროლო ჯამთან (მაგალითად, კოდის ციფრული ხელმოწერის ან სხვა გადაცემული მონაცემების შესრულებით გასაღების ალგორითმით და ამ ციფრული ხელმოწერის შემოწმებით აპლიკაციის შიგნით; ვინაიდან ციფრული ხელმოწერა ყოველთვის განსხვავებულია - კრიპტოგრაფიული ალგორითმის მახასიათებელი - ეს ასევე ხელს უწყობს API/გასაღების ემულაციისგან დაცვას);
• მოთხოვნა რეალურ დროში ჩაშენებულ დონგლში (ასეთის არსებობის შემთხვევაში; შეიძლება შესრულდეს ავტომატურად, როდესაც დონგლის აპარატურის ალგორითმების მუშაობის დრო შეზღუდულია მისი შიდა ტაიმერით);
• და ა.შ.

აღსანიშნავია, რომ ზოგიერთი თანამედროვე გასაღები (Guardant Code Aktiv Company-დან, LOCK Astroma Ltd., Rockey6 Smart-დან Feitian-დან, Senselock Seculab-დან) საშუალებას აძლევს დეველოპერს შეინახოს საკუთარი ალგორითმები ან თუნდაც აპლიკაციის კოდის ცალკეული ნაწილები (მაგალითად, დეველოპერის სპეციფიკური ალგორითმები, რომლებიც იღებენ პარამეტრთა დიდი რაოდენობით შეყვანას) და შეასრულეთ ისინი გასაღებითსაკუთარ მიკროპროცესორზე. გარდა პროგრამული უზრუნველყოფის არალეგალური გამოყენებისგან დაცვისა, ეს მიდგომა საშუალებას გაძლევთ დაიცვათ პროგრამაში გამოყენებული ალგორითმი კონკურენტების მიერ შესწავლისგან, კლონირებისგან და მის აპლიკაციებში გამოყენებისგან. თუმცა, მარტივი ალგორითმისთვის (და დეველოპერები ხშირად უშვებენ შეცდომას, არჩევენ არასაკმარისად რთული ალგორითმს ჩატვირთვისთვის), კრიპტოანალიზი შეიძლება განხორციელდეს „შავი ყუთის“ ანალიზის მეთოდის გამოყენებით.

როგორც ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარეობს, ელექტრონული გასაღების „გული“ არის კონვერტაციის ალგორითმი (კრიპტოგრაფიული თუ სხვა). თანამედროვე დონგლებში ის დანერგილია აპარატურაში - ეს პრაქტიკულად გამორიცხავს გასაღების სრული ემულატორის შექმნას, ვინაიდან დაშიფვრის გასაღები არასოდეს გადაეცემა dongle-ის გამომავალს, რაც გამორიცხავს მისი ჩარევის შესაძლებლობას.

დაშიფვრის ალგორითმი შეიძლება იყოს საიდუმლო ან საჯარო. საიდუმლო ალგორითმები შემუშავებულია დამცავი აღჭურვილობის მწარმოებლის მიერ, მათ შორის ინდივიდუალურად თითოეული მომხმარებლისთვის. ასეთი ალგორითმების გამოყენების მთავარი მინუსი არის კრიპტოგრაფიული სიძლიერის შეფასების შეუძლებლობა. რამდენად სანდო იყო ალგორითმი მხოლოდ დარწმუნებით იმის თქმა, რომ იყო გატეხილი თუ არა. საჯარო ალგორითმს, ანუ „ღია წყაროს“ აქვს შეუდარებლად დიდი კრიპტოგრაფიული ძალა. ასეთი ალგორითმები არ არის გამოცდილი შემთხვევითი ადამიანების მიერ, არამედ რამდენიმე ექსპერტის მიერ, რომლებიც სპეციალიზირებულნი არიან კრიპტოგრაფიის ანალიზში. ასეთი ალგორითმების მაგალითებია ფართოდ გამოყენებული GOST 28147-89, AES, RSA, Elgamal და ა.შ.

დაცვა ავტომატური საშუალებებით

ტექნიკის დონგლების უმრავლესობისთვის შემუშავებულია ავტომატური ხელსაწყოები (შედის SDK-ში), რომელიც საშუალებას გაძლევთ დაიცვათ პროგრამა "მაუსის რამდენიმე დაწკაპუნებით". ამ შემთხვევაში, განაცხადის ფაილი "შეფუთულია" დეველოპერის საკუთარ კოდში. ამ კოდის მიერ განხორციელებული ფუნქციონალობა განსხვავდება მწარმოებლის მიხედვით, მაგრამ ყველაზე ხშირად კოდი ამოწმებს გასაღების არსებობას, აკონტროლებს ლიცენზიის პოლიტიკას (პროგრამული უზრუნველყოფის გამყიდველის მიერ დაყენებული), ახორციელებს მექანიზმს, რათა დაიცვას შესრულებადი ფაილი გამართვისა და დეკომპილაციისგან ( მაგალითად, შესრულებადი ფაილის შეკუმშვა) და ა.შ.

მთავარი ის არის, რომ თქვენ არ გჭირდებათ წვდომა აპლიკაციის საწყის კოდზე ავტომატური დაცვის ხელსაწყოს გამოსაყენებლად. მაგალითად, უცხოური პროდუქტების ლოკალიზაციისას (როდესაც არ არსებობს პროგრამული უზრუნველყოფის საწყის კოდში ჩარევის შესაძლებლობა), ასეთი დაცვის მექანიზმი შეუცვლელია, მაგრამ არ იძლევაგააცნობიეროს და გამოიყენოს ელექტრონული გასაღებების სრული პოტენციალი და განახორციელოს მოქნილი და ინდივიდუალური დაცვა.

უსაფრთხოების დანერგვა API ფუნქციებით

ავტომატური დაცვის გამოყენების გარდა, პროგრამული უზრუნველყოფის შემქმნელს ეძლევა შესაძლებლობა დამოუკიდებლად განავითაროს დაცვა პროგრამაში დაცვის სისტემის ინტეგრირებით წყაროს კოდის დონეზე. ამისათვის SDK მოიცავს ბიბლიოთეკებს სხვადასხვა პროგრამირების ენებისთვის, რომლებიც შეიცავს ამ გასაღების API ფუნქციონირების აღწერას. API არის ფუნქციების ერთობლიობა, რომელიც შექმნილია აპლიკაციას, სისტემის დრაივერს (და სერვერს ქსელის დონგლების შემთხვევაში) და თავად დონგლს შორის მონაცემთა გაცვლისთვის. API ფუნქციები უზრუნველყოფს შესრულებას სხვადასხვა ოპერაციებიგასაღებით: მეხსიერების ძიება, წაკითხვა და ჩაწერა, მონაცემთა დაშიფვრა და გაშიფვრა ტექნიკის ალგორითმების გამოყენებით, ქსელური პროგრამული უზრუნველყოფის ლიცენზირება და ა.შ.

ამ მეთოდის ოსტატურად გამოყენება უზრუნველყოფს აპლიკაციის უსაფრთხოების მაღალ დონეს. პროგრამაში ჩაშენებული დაცვის განეიტრალება საკმაოდ რთულია პროგრამის სხეულში მისი უნიკალურობისა და „ბუნდოვანების“ გამო. თავისთავად, დაცული აპლიკაციის შესრულებადი კოდის შესწავლისა და მოდიფიცირების აუცილებლობა დაცვის გვერდის ავლით არის სერიოზული დაბრკოლება მის დარღვევისთვის. ამიტომ, უსაფრთხოების დეველოპერის ამოცანა, უპირველეს ყოვლისა, არის დაცვა შესაძლო ავტომატური ჰაკერული მეთოდებისგან საკუთარი დაცვის განხორციელებით გასაღების მართვის API-ს გამოყენებით.

უსაფრთხოების შემოვლითი გზა

არ იყო ინფორმაცია თანამედროვე გვარდიის დონგლების სრული ემულაციის შესახებ. ცხრილის არსებული ემულატორები დანერგილია მხოლოდ კონკრეტული აპლიკაციებისთვის. მათი შექმნის შესაძლებლობა განპირობებული იყო დაცვის დეველოპერების მიერ ელექტრონული გასაღებების ძირითადი ფუნქციების გამოუყენებლობის (ან გაუნათლებელი გამოყენების) გამო.

ასევე არ არის ინფორმაცია LOCK კლავიშების სრული ან ნაწილობრივი ემულაციის შესახებ, ან ამ დაცვის გვერდის ავლით სხვა გზების შესახებ.

პროგრამული მოდულის გატეხვა

თავდამსხმელი თავად იკვლევს პროგრამის ლოგიკას, რათა აპლიკაციის მთელი კოდის გაანალიზების შემდეგ გამოყოს დაცვის ბლოკი და გამორთოს იგი. პროგრამების დაშლა ხდება გამართვით (ან სტეპინგით), დეკომპილირებით და ძირითადი მეხსიერების გადაყრით. პროგრამის შესრულებადი კოდის ანალიზის ამ მეთოდებს ყველაზე ხშირად იყენებენ თავდამსხმელები კომბინაციაში.

გამართვა ხორციელდება სპეციალური პროგრამის - გამართვის საშუალებით, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შეასრულოთ ნებისმიერი აპლიკაცია ეტაპობრივად, ემულაცია ოპერაციული გარემოსთვის. გამართვის მნიშვნელოვანი ფუნქციაა დაყენების შესაძლებლობა გაჩერების წერტილები (ან პირობები)კოდის შესრულება. მათი გამოყენებით, თავდამსხმელისთვის უფრო ადვილია თვალყური ადევნოს იმ ადგილებს კოდში, სადაც განხორციელებულია წვდომა გასაღებზე (მაგალითად, შესრულება ჩერდება შეტყობინებაზე, როგორიცაა "გასაღები აკლია! შეამოწმეთ გასაღების არსებობა USB ინტერფეისში" ).

დემონტაჟი- შესრულებადი მოდულების კოდის გადაქცევის გზა ადამიანის წაკითხვადი პროგრამირების ენად - Assembler. ამ შემთხვევაში, თავდამსხმელი იღებს ამონაბეჭდს (ჩამონათვალს), თუ რას აკეთებს აპლიკაცია.

დეკომპილაცია- აპლიკაციის შესრულებადი მოდულის გადაქცევა პროგრამის კოდად მაღალი დონის ენაზე და აპლიკაციის წარმოდგენის მიღება, რომელიც ახლოსაა საწყის კოდთან. ეს შეიძლება გაკეთდეს მხოლოდ ზოგიერთი პროგრამირების ენისთვის (კერძოდ, C#-ში შექმნილი .NET აპლიკაციებისთვის და განაწილებული ბაიტიკოდში, შედარებით მაღალი დონის ინტერპრეტაციულ ენაზე).

თავდასხმის არსი მეხსიერების ნაგავსაყრელიარის ოპერატიული მეხსიერების შიგთავსის წაკითხვა იმ მომენტში, როდესაც აპლიკაციამ ნორმალურად დაიწყო შესრულება. შედეგად, თავდამსხმელი იღებს სამუშაო კოდს (ან მისთვის საინტერესო ნაწილს) „სუფთა სახით“ (თუ, მაგალითად, აპლიკაციის კოდი დაშიფრული იყო და მხოლოდ ნაწილობრივ გაშიფრულია ამა თუ იმ განყოფილების შესრულებისას). თავდამსხმელისთვის მთავარია სწორი მომენტის არჩევა.

გაითვალისწინეთ, რომ გამართვის წინააღმდეგ ბრძოლის მრავალი გზა არსებობს და უსაფრთხოების დეველოპერები იყენებენ მათ: არაწრფივი კოდი, (მრავალწახნაგოვანი), შესრულების არაგანმსაზღვრელი თანმიმდევრობა, კოდის „ნაგვის გადაყრა“ (უსარგებლო ფუნქციები, რომლებიც ასრულებენ რთულ ოპერაციებს თავდამსხმელის დასაბნევად). თავად გამართვისა და სხვათა ნაკლოვანებების გამოყენებით

პულსირებულ მოწყობილობებში ხშირად შეგიძლიათ იპოვოთ ტრანზისტორი გასაღებები. ტრანზისტორი კონცენტრატორები გვხვდება ფლიპ-ფლოპებში, კონცენტრატორები, მულტივიბრატორები, დამბლოკავი ოსცილატორები და სხვა ელექტრონული სქემები. თითოეულ წრეში, ტრანზისტორის გასაღები ასრულებს თავის ფუნქციას და ტრანზისტორის მუშაობის რეჟიმიდან გამომდინარე, საკვანძო წრე მთლიანად შეიძლება შეიცვალოს, თუმცა, ტრანზისტორი გასაღების ძირითადი მიკროსქემის სქემა ასეთია:

ტრანზისტორის გადამრთველის მუშაობის რამდენიმე ძირითადი რეჟიმი არსებობს: ნორმალური აქტიური რეჟიმი, გაჯერების რეჟიმი, გათიშვის რეჟიმი და აქტიური ინვერსიული რეჟიმი. მიუხედავად იმისა, რომ ტრანზისტორი გადამრთველი წრე, პრინციპში, არის საერთო ემიტერი ტრანზისტორი გამაძლიერებლის წრე, ეს წრე განსხვავდება ფუნქციითა და რეჟიმით გამაძლიერებლის ტიპიური ეტაპისგან.

ძირითად აპლიკაციაში ტრანზისტორი ემსახურება როგორც მაღალსიჩქარიანი გადამრთველი და ძირითადი სტატიკური მდგომარეობა ორია: ტრანზისტორი დახურულია და ტრანზისტორი ღია. ჩაკეტილი მდგომარეობა - ღია მდგომარეობა, როდესაც ტრანზისტორი იმყოფება გამორთვის რეჟიმში. დახურული მდგომარეობა - ტრანზისტორის გაჯერების მდგომარეობა ან გაჯერებასთან ახლოს მდგომარეობა, ამ მდგომარეობაში ტრანზისტორი ღიაა. როდესაც ტრანზისტორი გადადის ერთი მდგომარეობიდან მეორეზე, ეს არის აქტიური რეჟიმი, რომელშიც კასკადში პროცესები მიმდინარეობს არაწრფივი.

სტატიკური მდგომარეობები აღწერილია ტრანზისტორის სტატიკური მახასიათებლების მიხედვით. არსებობს ორი მახასიათებელი: გამომავალი ოჯახი - კოლექტორის დენის დამოკიდებულება კოლექტორ-ემიტერის ძაბვაზე და შეყვანის ოჯახი - ბაზის დენის დამოკიდებულება ფუძე-ემიტერის ძაბვაზე.

ათვლის რეჟიმი ხასიათდება ორივეს ცვლაში p-n კვანძებიტრანზისტორი საპირისპირო მიმართულებით, და არის ღრმა გათიშვა და ზედაპირული გათიშვა. ღრმა გათიშვა არის მაშინ, როდესაც შეერთებებზე გამოყენებული ძაბვა 3-5-ჯერ აღემატება ზღვრულ ძაბვას და აქვს სამუშაოს საპირისპირო პოლარობა. ამ მდგომარეობაში ტრანზისტორი ღიაა და მისი ელექტროდების დენები უკიდურესად მცირეა.

არაღრმა გათიშვით, ერთ-ერთ ელექტროდზე გამოყენებული ძაბვა უფრო დაბალია, ხოლო ელექტროდის დენები უფრო დიდია, ვიდრე ღრმა გათიშვისას, შედეგად, დენები უკვე დამოკიდებულია გამოყენებული ძაბვაზე ქვედა მრუდის შესაბამისად გამომავალი მახასიათებლიდან. ოჯახს, ამ მრუდს ეწოდება "გაწყვეტის მახასიათებელი".

მაგალითად, ჩვენ განვახორციელებთ გამარტივებულ გაანგარიშებას ტრანზისტორის საკვანძო რეჟიმისთვის, რომელიც იმუშავებს რეზისტენტულ დატვირთვაზე. ტრანზისტორი დიდი ხნის განმავლობაში იქნება ორი ძირითადი მდგომარეობიდან მხოლოდ ერთში: სრულად ღია (გაჯერება) ან სრულად დახურული (გათიშვა).

მოდით, ტრანზისტორი დატვირთვა იყოს SRD-12VDC-SL-C რელეს გრაგნილი, რომლის კოჭის წინააღმდეგობა ნომინალურ 12 ვ-ზე იქნება 400 ohms. მოდით უგულებელვყოთ რელეს გრაგნილის ინდუქციური ბუნება, დეველოპერებს მივცეთ საშუალება, უზრუნველყონ სნაბი, რათა დაიცვან გარდამავალი ტალღები, მაგრამ ჩვენ განვახორციელებთ გამოთვლას იმის საფუძველზე, რომ რელე ჩართული იქნება ერთხელ და ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში. ჩვენ ვპოულობთ კოლექტორის დენს ფორმულით:

Ik \u003d (Upit-Ukenas) / Rн.

სად: Ik - DC კოლექტორის დენი; Upit - მიწოდების ძაბვა (12 ვოლტი); Ukenas - ბიპოლარული ტრანზისტორის გაჯერების ძაბვა (0,5 ვოლტი); Rn - დატვირთვის წინააღმდეგობა (400 Ohm).

ჩვენ ვიღებთ Ik \u003d (12-0.5) / 400 \u003d 0.02875 A \u003d 28.7 mA.

დასარწმუნებლად, ავიღოთ ტრანზისტორი, რომელსაც აქვს ზღვარი შემზღუდველი დენისთვის და for საბოლოო სტრესი. შესაფერისი BD139 SOT-32 პაკეტში. ამ ტრანზისტორს აქვს პარამეტრები Ikmax = 1.5 A, Ukemax = 80 V. იქნება კარგი ზღვარი.

28,7 mA კოლექტორის დენის უზრუნველსაყოფად აუცილებელია შესაბამისი ბაზის დენის უზრუნველყოფა. ბაზის დენი განისაზღვრება ფორმულით: Ib = Ik / h21e, სადაც h21e არის სტატიკური დენის გადაცემის კოეფიციენტი.

თანამედროვე მულტიმეტრები საშუალებას გაძლევთ გაზომოთ ეს პარამეტრი და ჩვენს შემთხვევაში ეს იყო 50. ასე რომ, Ib \u003d 0.0287 / 50 \u003d 574 μA. თუ h21e კოეფიციენტის მნიშვნელობა უცნობია, საიმედოობისთვის, შეგიძლიათ აიღოთ მინიმალური დოკუმენტაცია ამ ტრანზისტორისთვის.

ბაზის რეზისტორის საჭირო მნიშვნელობის დასადგენად. ბაზის-ემიტერის გაჯერების ძაბვა არის 1 ვოლტი. ასე რომ, თუ კონტროლი ხორციელდება ლოგიკური მიკროსქემის გამომავალი სიგნალით, რომლის ძაბვაა 5 ვ, მაშინ 574 μA საჭირო ბაზის დენის უზრუნველსაყოფად, 1 ვ გადასვლისას ვარდნით, მივიღებთ :

R1 \u003d (Uin-Ubenas) / Ib \u003d (5-1) / 0.000574 \u003d 6968 Ohm

მოდით ავირჩიოთ უფრო პატარა (ისე, რომ ზუსტად საკმარისი დენი იყოს) 6.8 kOhm რეზისტორის სტანდარტული სერიიდან.

მაგრამ იმისათვის, რომ ტრანზისტორი უფრო სწრაფად გადართვას და მუშაობა იყოს საიმედო, ჩვენ გამოვიყენებთ დამატებით რეზისტორს R2 საფუძველსა და ემიტერს შორის და მასზე გარკვეული სიმძლავრე დაეცემა, რაც ნიშნავს, რომ აუცილებელია შემცირდეს წინააღმდეგობა. რეზისტორი R1. ავიღოთ R2 = 6.8 kOhm და დავარეგულიროთ R1-ის მნიშვნელობა:

R1 = (Uin-Ubenas) / (Ib + I (რეზისტორის მეშვეობით R2) = (Uin-Ubenas) / (Ib + Ubenas / R2)

R1 \u003d (5-1) / (0.000574 + 1/6800) \u003d 5547 ohms.

მოდით ეს იყოს R1 = 5.1 kOhm და R2 = 6.8 kOhm.

მოდით გამოვთვალოთ დანაკარგები გასაღებზე: P \u003d Ik * Ukenas \u003d 0.0287 * 0.5 \u003d 0.014 W. ტრანზისტორს არ სჭირდება გამათბობელი.