Оршил.

Боловсролын асуултууд (үндсэн хэсэг):

1. Ерөнхий мэдээлэлэлектрон түлхүүрүүдийн тухай.

2. Диодын товчлуурууд.

3. Транзисторын түлхүүрүүд

Дүгнэлт

Уран зохиол:

Л.15 Быстров Ю.А., Мироненко И.В. Электрон хэлхээ ба төхөөрөмж, -М: Дээд сургууль. 1989 он - 287с. -тай. 138-152,

L.19 Браммер Ю.А., Пащук А.В. Импульс ба дижитал төхөөрөмж. - М.: Дээд сургууль, 1999, 351 х. -тай. 68-81

L21. Ф.Опадчи, О.П. Глудкин, А.И. Гуров "Аналог ба дижитал электроник", М. - Халуун шугам - Телеком, 2000 х. 370-414

Боловсролын болон материаллаг дэмжлэг:

Лекцийн текст Удиртгал

Импульсийн төхөөрөмжийн ажиллагааг хангах, импульсийн хэлбэлзлийг олж авахын тулд шугаман бус элементийг (хаах, нээх) шилжүүлэх шаардлагатай гэдгийг мэддэг.

Шугаман бус элементийн ийм ажиллах горимыг түлхүүр гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ шугаман бус элементийг багтаасан төхөөрөмжийг электрон түлхүүр гэж нэрлэдэг.

1. Цахим түлхүүрийн тухай ерөнхий мэдээлэл.

Цахим түлхүүр хяналтын дохионы нөлөөн дор цахилгаан хэлхээг шилжүүлдэг төхөөрөмж гэж нэрлэдэг контактгүй арга.

Цахим түлхүүрүүдийг хуваарилах.

Тодорхойлолт нь идэвхгүй ба идэвхтэй элементүүд, тэжээлийн хангамж гэх мэт "Асаах - унтраах", "Хаах - нээх" гэсэн зорилгыг агуулдаг.

Цахим түлхүүрүүдийн ангилал.

Цахим түлхүүрүүдийг дараах үндсэн шинж чанаруудаар ангилдаг.

Шилжүүлэгч элементийн төрлөөр:

• транзистор;

  тринистор, динистор;

  цахилгаан вакуум;

  хий дүүргэсэн (тиратрон, тигатрон);

  optocouplers.

Ачаалалтай холбоотойгоор шилжүүлэгч элементийг асаах аргын дагуу.

цуваа түлхүүрүүд;

Цагаан будаа. нэг

зэрэгцээ товчлуурууд.

Цагаан будаа. 2

Удирдлагын аргаар.

гадаад хяналтын дохиотой (шилжсэн дохиотой холбоотой гадаад);

гадаад хяналтын дохиогүй (шилжсэн дохио нь өөрөө хяналтын дохио юм).

Шилжүүлсэн дохионы төрлөөр.

хүчдэлийн товчлуурууд;

одоогийн түлхүүрүүд.

Оролтын болон гаралтын хүчдэлийн шинж чанараар буурдаг.

давтах;

Цагаан будаа. 3

урвуу.

Цагаан будаа. дөрөв

Нээлттэй байрлал дахь цахим түлхүүрийн төлөвөөр.

ханасан (цахим түлхүүр нь ханасан хүртэл нээлттэй);

ханаагүй (цахим түлхүүр нээлттэй горимд байна).

Оролтын тоогоор.

нэг оролт;

Цагаан будаа. 5

олон оролт.

Цагаан будаа. 6

Цахим түлхүүрийн төхөөрөмж.

Цахим түлхүүр нь ихэвчлэн дараахь үндсэн элементүүдийг агуулдаг.

шууд шугаман бус элемент (шилжүүлэгч элемент);

Цахим түлхүүрийн ажиллах зарчим.

Цагаан будаа. 7

Хамгийн тохиромжтой түлхүүрийн жишээн дээр ажиллах зарчмыг авч үзье.

Зураг дээр:

1. U in - хүчдэл, ажлын менежертүлхүүр;

   R нь цахилгаан хэлхээний эсэргүүцэл;

   E - тэжээлийн хүчдэл (шилжсэн хүчдэл).

Асаалттай үед (SA түлхүүр хаалттай) гаралтын хүчдэл U =0 байна (хаалттай идеал түлхүүрийн эсэргүүцэл R тэгтэй тэнцүү).

Унтраах төлөвт (SA түлхүүр нээлттэй) гаралтын хүчдэл U o = E (нээлттэй идеал түлхүүрийн эсэргүүцэл R нь хязгааргүйтэй тэнцүү).

Ийм хамгийн тохиромжтой унтраалга нь хэлхээг бүрэн нээх, хаах боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр гаралтын хүчдэлийн уналт нь E-тэй тэнцүү байна.

Гэсэн хэдий ч жинхэнэ цахим түлхүүридеалаас хол.

Цагаан будаа. найм

Энэ нь хаалттай төлөвт хязгаарлагдмал эсэргүүцэлтэй -R орлогч дээр, нээлттэй төлөвт - R нэг удаа унтраадаг. Тэдгээр. R дээр түгжээ >0, R нэг удаа унтарна<. Следовательно, в замкнутом состоянии U вых =U ост >0 (хүчдэлийн үлдсэн хэсэг нь түлхүүр дээр буурдаг).

Нээлттэй төлөвт U гарч байна

Тиймээс цахим түлхүүр ажиллахын тулд R нөхцлийг биелүүлэх шаардлагатай нэг дор унтраа >> Р орлогч орно .

Цахим түлхүүрүүдийн үндсэн шинж чанарууд.

дамжуулах шинж чанар.

Энэ нь гаралтын хүчдэлийн U оролтын U in оролтоос хамаарах хамаарал юм: U out \u003d f (U in).

Хэрэв гадны хяналтын дохио байхгүй бол U o =f(E).

Ийм шинж чанарууд нь цахим түлхүүр нь хамгийн тохиромжтой түлхүүртэй хэр ойрхон байгааг харуулдаг.

Цахим түлхүүрийн хурд - электрон түлхүүрийг солих хугацаа.

Нээлттэй эсэргүүцэл R нэг удаа унтарч, дэд эсэргүүцэл R хаалттай байна.

Үлдэгдэл хүчдэл U амралт.

Босго хүчдэл, өөрөөр хэлбэл. электрон түлхүүрийн эсэргүүцэл эрс өөрчлөгдөх үед хүчдэл.

Мэдрэмж - дохионы хамгийн бага уналт нь электрон түлхүүрийг тасралтгүй солиход хүргэдэг.

Дуу чимээний дархлаа - хөндлөнгийн импульсийн нөлөөнд электрон түлхүүрийн мэдрэмж.

Нээлттэй төлөвт электрон түлхүүр дээрх хүчдэлийн уналт.

Хаалттай төлөвт алдагдсан гүйдэл.

Цахим түлхүүрийн хэрэглээ.

Цахим түлхүүрүүдийг ашигладаг:

Пульс үүсэх хамгийн энгийн схемүүдэд.

Логик элементүүдийн үндсэн төрлүүд болон импульсийн үндсэн төхөөрөмжүүдийг бүтээх.

Тиймээс электрон түлхүүрүүд нь контактгүй байдлаар шилжих төхөөрөмж юм.

Ерөнхий мэдээлэл. Цахим түлхүүрнь хаалттай эсвэл нээлттэй гэсэн хоёр тогтвортой төлөвийн аль нэгэнд байж болох төхөөрөмж юм. Тохиромжтой цахим түлхүүрийн нэг төлөвөөс нөгөөд шилжих нь хяналтын хүчдэл эсвэл гүйдлийн нөлөөн дор гэнэт тохиолддог.

Орчин үеийн цахим технологид транзисторын унтраалга хамгийн өргөн хэрэглэгддэг.

Хоёр туйлт транзистор дээрх түлхүүрүүд. Хамгийн энгийн транзисторын шилжүүлэгчийн хэлхээ (Зураг 5.2, а) нь транзисторын өсгөгчийн хэлхээтэй төстэй боловч транзисторын ажиллагааны горимд ялгаатай байдаг. Түлхүүр горимд ажиллах үед транзисторын ажиллах цэг нь зөвхөн хоёр байрлалд байж болно: in таслах хэсгүүд(транзистор хаалттай) ба дотор ханасан бүсүүд(транзистор нээлттэй ба ханасан). Ийм түлхүүрүүдийг нэрлэдэг баянтранзистор түлхүүрүүд. Заримдаа шилжүүлэгчийг транзистор нээлттэй ажиллах цэг нь идэвхтэй бүсэд (ихэвчлэн ханасан бүсийн ойролцоо байдаг, гэхдээ түүнд хүрдэггүй) ашигладаг. Ийм түлхүүрүүдийг нэрлэдэг ханаагүй.Транзисторын ханасан унтраалга нь илүү түгээмэл хэрэглэгддэг, учир нь "Асаалттай" төлөвт гаралтын хүчдэл нь бага түвшинд, илүү тогтвортой байдаг.

Цагаан будаа. 5.2. Түлхүүрийг хаалттай төлөвөөс (А цэг) нээлттэй төлөв рүү (B цэг) шилжүүлэх үед горимын өөрчлөлтийг харуулсан транзисторын шилжүүлэгчийн хэлхээ (a) ба шинж чанар (б)

Таслах горимыг хангахын тулд түлхүүрийн оролтод сөрөг хүчдэл хэрэглэх шаардлагатай
(эсвэл p-n-p транзисторын хувьд эерэг).

Транзисторын найдвартай түгжихийн тулд сөрөг хүчдэлийн үнэмлэхүй утга
босго хүчдэлийн дор хаяж тодорхой утгатай байх ёстой
, мөн таслах горимыг хангах нөхцөл нь хэлбэртэй байна

Транзисторыг ханалтын горимд шилжүүлэхийн тулд түлхүүрийн оролтод ийм эерэг хүчдэл өгөх шаардлагатай , энэ үед үндсэн хэлхээнд гүйдэл үүсдэг

хаана
- идэвхтэй горим ба ханалтын горимын хоорондох хил дээрх үндсэн гүйдэл (Зураг 5.2, b-ийн B цэг).

Ханалтын горим дахь коллекторын гүйдэл

.

Ханалтын горимд коллекторын хүчдэл
ялгаруулагчийн хувьд эерэг хэвээр байгаа боловч маш бага утгатай (германий транзисторын аравны нэг вольт, цахиурын хувьд 1 ... 1.5 В). Тиймээс коллекторын EAF дээрх хүчдэл сөрөг байна.

бөгөөд энэ нь урагшлах чиглэлд асдаг.

Цахим түлхүүрийн ажиллагаа нь асаах, унтраах хугацаанаас хамаарна.

Асаах хугацааг BT-ийн суурь дахь цөөнхийн цэнэгийн тээвэрлэгчдийн тархалтын хөдөлгөөний инерцээс шалтгаалсан саатал, гаралтын хүчдэлийн урд үүсэх хугацаа (суурах хугацаа) -аар тодорхойлогддог. Унтраах хугацаа нь сууринд хуримтлагдсан бага зэргийн цэнэг зөөгчийг шингээх хугацаа ба гаралтын хүчдэлийг таслах цаг хугацааны нийлбэр юм.

Транзисторын шилжүүлэгчийн хурдыг нэмэгдүүлэх нь өндөр давтамжийн транзисторыг ашиглах, түгжээг тайлах ба урвуу үндсэн гүйдлийг нэмэгдүүлэх, түүнчлэн ханалтын горимд үндсэн гүйдлийг бууруулах замаар хөнгөвчилдөг.

Ханалтын горимд үндсэн гүйдлийг багасгахын тулд ханаагүй унтраалга ашигладаг бөгөөд үүнд Schottky диод нь суурь ба коллекторын хооронд холбогдсон байна (Зураг 5.3). Шоттки диод нь коллекторын уулзварын ханалтын хүчдэлээс 0.1 ... 0.2 В-аар бага гох хүчдэлтэй тул ханалт үүсэхээс өмнө нээгдэж, үндсэн гүйдлийн хэсэг нь задгай диодоор дамжин транзисторын коллекторын хэлхээнд, Ингэснээр цөөнхийн тээвэрлэгчдийн хураамжид хуримтлагдахаас сэргийлнэ. Schottky диод бүхий ханаагүй унтраалга нь IC-д өргөн хэрэглэгддэг. Энэ нь нэгдсэн технологи ашиглан транзисторын бүтцэд суурилсан Schottky диод үйлдвэрлэх нь нэмэлт ажиллагаа шаарддаггүй бөгөөд шилжүүлэгчийн элементүүдийн эзэлдэг болорын талбайг нэмэгдүүлэхгүй байгаатай холбоотой юм.

Цагаан будаа. 5.3. Schottky диод бүхий түлхүүрийн схем

MIS транзистор дээрх түлхүүрүүд. Талбайн транзисторын товчлууруудад (Зураг 5.4) цөөнхийн тээвэрлэгчдийн хуримтлал, шингээлт зэрэг дутагдал байхгүй тул шилжих хугацааг электродын хоорондын багтаамжийг цэнэглэх, цэнэглэх замаар тодорхойлно. Резисторын үүрэг хээрийн эффектийн транзисторыг гүйцэтгэх боломжтой. Энэ нь хээрийн транзистор дээр суурилсан нэгдсэн унтраалга үйлдвэрлэх технологийг ихээхэн хөнгөвчилдөг.

Цагаан будаа. 5.4. P-n-gate (a) ба MIS төрлийн (b) бүхий FET дээрх электрон түлхүүрүүдийн схемүүд.

Индукцсан суваг бүхий MIS транзистор дээрх түлхүүрүүдэд (Зураг 5.5), резисторын үүрэг VT1 транзисторууд гүйцэтгэдэг бөгөөд идэвхтэй элементийн үүрэг нь VT2 транзисторууд юм. VT2 транзисторууд нь p төрлийн сувагтай, VT1 транзисторууд нь n төрлийн суваг (Зураг 5.5, а) эсвэл n төрлийн (Зураг 5.5, b) байдаг. Тэдний дамжуулах шинж чанарыг Зураг дээр үзүүлэв. 5.6, аболон 5.6, бтус тус. Түлхүүрүүдийн ажиллагааг тайлбарласан хүчдэлийн графикийг Зураг дээр үзүүлэв. 5.7.

Цагаан будаа. 5.5. Ижил (a) ба эсрэг (b) төрлийн цахилгаан дамжуулалтын индукцлагдсан суваг бүхий MIS транзистор дээр суурилсан электрон унтраалгын схемүүд

Цагаан будаа. 5.6. Төрөл бүрийн цахилгаан дамжуулалтын индукцлагдсан суваг бүхий MIS транзисторуудын дамжуулах шинж чанар

Цагаан будаа. 5.7. MIS транзистор дээрх электрон унтраалгын оролт (а) ба гаралтын (б) хүчдэлийн өөрчлөлтийн графикууд

Оролтод эерэг хүчдэл өгөх үед p хэлбэрийн сувагтай VT2 транзисторууд хаалттай байна. Эхний түлхүүрийн транзистор VT1 (Зураг 5.5, а) нь түүний хаалганд өгсөн сөрөг хэвийсэн хүчдэлийн улмаас нээлттэй байна.
. Хоёрдахь түлхүүрийн транзистор VT1 нь n төрлийн сувагтай (Зураг 5.5, b) мөн нээлттэй байна, учир нь түүний хаалга нь эерэг хүчдэлтэй оролттой холбогдсон байдаг.
. VT1 нээлттэй транзисторын эсэргүүцэл нь хаалттай транзистор VT2-ийн эсэргүүцэлтэй харьцуулахад бага байдаг
.

Түлхүүрүүдийн оролтод сөрөг хүчдэл ирэх үед
транзистор VT2 нээгдэж, транзистор VT1 хаагдана. Бараг бүх стресс транзистор VT1 сувгийн өндөр эсэргүүцэл дээр уналт, ба
.

5.4. Хоёр туйлт бүтцийн үндсэн логик элементүүд. LE-ийг бүтээхэд ашигладаг бүрэлдэхүүн хэсгүүд, нэг LE доторх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг холбох аргаас хамааран дараахь төрлийн LE буюу логикийн төрлүүд ялгагдана.

диод-транзистор логик (DTL);

транзистор-транзистор логик (TTL);

ялгаруулагч хосолсон логик (ECL);

тарилгын нэгдсэн логик (I 2 L, IIL);

MOS-транзистор (KMDP) дээрх логик элементүүд.

Бусад төрлийн LE байдаг. Тэдгээрийн зарим нь хуучирсан, одоогоор ашиглагдаагүй байгаа бол зарим нь боловсруулж байна.

TTL логик элементүүд. Транзистор-транзисторыг ийм логик элементүүд гэж нэрлэдэг бөгөөд оролтын хэлхээнд олон эмиттерт транзистор (MET) ашигладаг. Барилга ба үйл ажиллагааны зарчмын дагуу TTL хэлхээ нь DTL хэлхээнд ойрхон байна. MET-ийн ялгаруулагчийн уулзварууд нь оролтын диод, коллекторын уулзвар нь хэвийсэн диодын үүрэг гүйцэтгэдэг. TTL элементүүд нь DTL элементүүдээс илүү авсаархан байдаг бөгөөд энэ нь TTL чипүүдийг нэгтгэх түвшинг нэмэгдүүлдэг. DTL микро схемтэй харьцуулахад TTL дээр суурилсан нэгдсэн хэлхээ нь илүү өндөр хурдтай, дуу чимээний хамгаалалт, найдвартай байдал, ачаалал ихтэй, цахилгаан зарцуулалт багатай байдаг.

Зураг дээр. 5.8, аэнгийн инвертертэй 3I - NE LE TTL хэлхээг харуулж байна. Хэрэв бүх MET оролтод хүчдэл хэрэглэвэл
1-р түвшинд тохирч байвал МЭТВТ1-ийн бүх ялгаруулагчийн уулзварууд урвуу чиглэлтэй, коллекторын уулзварууд нь урагшаа хазайсан байна. MET коллекторын гүйдэл нь транзистор VT2-ийн суурийн дундуур урсдаг бөгөөд энэ нь нээгдэж, ханалтын горимд шилждэг. LE-ийн гаралт дээр бага түвшний хүчдэл тогтоогддог
.

Хэрэв дор хаяж нэг MET оролтыг идэвхжүүлсэн бол
түвшин 0-д тохирох бол, дараа нь харгалзах MET ялгаруулагч уулзвар урагш чиглэлд шилжинэ. Энэ шилжилтийн ялгаруулагч гүйдэл нь R1 резистороор урсдаг бөгөөд үүний үр дүнд MET-ийн коллекторын гүйдэл буурч, транзистор VT2 хаагдана. LE гаралт дээр хүчдэлийг тохируулна өндөр түвшин
.

LE-ийн хурдыг нэмэгдүүлэхийн тулд Schottky диод ашиглан шугаман бус санал хүсэлтийг түүнд нэвтрүүлсэн (Зураг 5.10, а дахь диод VD). VT2 нэгдсэн транзистор бүхий Schottky диод VD нь нэг бүтцийг бүрдүүлдэг бөгөөд үүнийг заримдаа Schottky транзистор гэж нэрлэдэг.

Цагаан будаа. 5.8. Логик БА - Энгийн (а) ба төвөгтэй (б) инвертертэй TTL БИШ хэлхээнүүд

Зураг дээр. 5.8, бНарийн төвөгтэй инвертертэй TTL NOT 2I - логик элементийн диаграммыг үзүүлэв. Ийм инвертерийн ажиллагааг өмнө нь авч үзсэн.

Нарийн төвөгтэй инвертерийн онцлог нь VT2, VTZ, VT4 транзисторуудыг солих үйл явцын инерци юм. Тиймээс нарийн төвөгтэй инвертерийн гүйцэтгэл нь энгийнээс хамаагүй муу юм. Нарийн төвөгтэй инвертерийн хурдыг нэмэгдүүлэхийн тулд VT4 ялгаруулагчийн уулзвартай зэрэгцээ холбогдсон нэмэлт транзисторыг оруулав.

Одоогийн байдлаар TTL элемент бүхий хэд хэдэн төрлийн микро схемийг үйлдвэрлэж байна: стандарт (цуврал 133; K155), өндөр хурдтай (цуврал 130; K131), микро эрчим хүч (цуврал 134), Шоттки диодтой (цуврал 530; K531) болон микро цахилгаан Schottky диодууд (К555 цуврал). Эдгээр нь үйлдвэрлэлийн өндөр хувьтай, хямд өртөгтэй, өргөн функцтэй, практик хэрэглээнд тохиромжтой.

ESL логик элементүүд. Эмиттерийн хосолсон логикийн элементийн суурь нь одоогийн унтраалга дээр суурилсан төхөөрөмжүүд юм.

Хамгийн энгийн гүйдлийн шилжүүлэгчийн хэлхээг Зураг дээр үзүүлэв. 5.9, а.

Цагаан будаа. 5.9. Гүйдлийн шилжүүлэгчийн хялбаршуулсан диаграм (a) ба хүчдэлийн графикууд (б) түүний ажиллагааг тайлбарласан

VT1 ба VT2 транзисторуудын нийт гүйдлийг транзисторын ялгаруулагч хэлхээнд оруулсан гүйдлийн үүсгүүр I тохируулдаг. Хэрэв оролт (үндсэн VT1) нь бага түвшний хүчдэлийг хүлээн авдаг
(логик 0), дараа нь транзистор VT1 хаалттай, бүх гүйдэл байна транзистор VT2-ээр урсдаг бөгөөд суурь нь лавлагаа хүчдэлээр хангагдсан байдаг
, VT1 үндсэн хүчдэлийн доод түвшнээс давсан.

Хаалттай транзистор VT1-ийн коллектор дээр өндөр түвшний хүчдэл (логик 1) үүссэн бөгөөд Зураг дээр үзүүлсэн шиг нээлттэй транзистор VT2 коллектор дээр бага түвшний хүчдэл (логик 0) үүсдэг. 5.9, б. Хэрвээ
, дараа нь транзистор VT1 нээгдэнэ. Учир нь
, дараа нь транзистор VT2 хаагдах ба бүх гүйдэл транзистор VT1-ээр дамжин урсах болно. VT1 коллектор дээр бага түвшний хүчдэл, VT2 коллектор дээр өндөр хүчдэл үүсдэг.

Одоогийн генераторын параметрүүд нь VT1 ба VT2 транзисторууд ханалтын горимд ордоггүй. Энэ нь ESL элементүүдийн өндөр гүйцэтгэлийг хангадаг.

ESL-ийн үндсэн логик элементийн бүдүүвч диаграммыг зурагт үзүүлэв. 5.10. Энэхүү LE нь 1-р гаралт дээр OR - БИШ, 2-р гаралт дээр OR гэсэн хоёр логик үйлдлийг нэгэн зэрэг гүйцэтгэдэг.

Цагаан будаа. 5.10. ESL-ийн үндсэн логик элементийн диаграмм

VT1, VT2 ба VTZ транзисторууд дээр OR - NOT (VT2 коллектор дээр) ба OR (VTZ коллектор дээр) логик функцийг хангадаг гүйдлийн унтраалга хийгдсэн. VT1, VT2, VTZ транзисторуудын хосолсон ялгаруулагч хэлхээнд багтсан өндөр эсэргүүцэлтэй R5 резисторыг гүйдлийн генератор болгон ашигладаг. Лавлах хүчдэлийн эх үүсвэрийг транзистор VT4 ба диод VD1 ба VD2 дээр хийдэг. Түвшин нь ойролцоогоор 0 ба 1-д тохирох түвшний дунд байдаг жишиг хүчдэлийг VTZ транзисторын сууринд ашигладаг тул өндөр түвшний хүчдэл (логик 1) хэрэглэвэл VTZ транзистор хаагдах болно. наад зах нь нэг оролт руу, хэрэв бүх оролт нь бага түвшний хүчдэлтэй байвал нээнэ үү (логик 0). VT2 ба VTZ коллекторуудын логик мэдээллийг VT5 ба VT6 транзисторууд дээр хийсэн гаралтын ялгаруулагч дагагчуудын сууринд нийлүүлдэг. Эмиттерийн дагагчид нь LE-ийн ачааллын багтаамжийг нэмэгдүүлж, гаралтын хүчдэлийн түвшинг энэ цувралын LE-ийн оролт, гаралтын хувьд нийцтэй болгоход үйлчилдэг.

LE ESL-ийн төлөөлөгчид нь 500-р цувралын нэгдсэн хэлхээнүүд юм.

LE ESL-ийн давуу тал нь тэдгээрийг үйлдвэрлэх сайн батлагдсан технологи бөгөөд энэ нь тохиромжтой микро схемийн гарцын нэлээд өндөр хувь, харьцангуй бага өртөгтэй байдаг. ESL элементүүд нь LE TTL-тэй харьцуулахад өндөр хурдтай байдаг. Ийм учраас тэдгээр нь өндөр хурдтай, өндөр хүчин чадалтай тооцоололд өргөн хэрэглэгддэг. LE ESL-ийн дифференциал каскад нь дуу чимээний өндөр хамгаалалт, эрчим хүчний эх үүсвэрийн температур, хүчдэлийн өөрчлөлттэй динамик параметрүүдийн тогтвортой байдал, шилжих давтамжаас үл хамааран тогтмол гүйдлийн хэрэглээг хангадаг.

LE ESL-ийн сул тал нь эрчим хүчний өндөр зарцуулалт юм.

Логик элементүүд БА 2 Л. LE AND 2 L нь тарилгын хөдөлгүүртэй транзисторын гинж хэлбэрээр хийгдсэн. BT-тэй харьцуулахад ийм транзисторуудын нэг онцлог шинж чанар нь нэмэлт электрод - форсунк байдаг. Энэ бүтцэд хоёр транзисторыг ялгаж болно. хэвтээ гүйдлийн хангамжболон босоо шилжүүлэлтЗурагт үзүүлсэн шиг холбогдсон. 5.11, б. Цахим түлхүүр S-ийн үүргийг ихэвчлэн OE-тэй холбож, түлхүүр горимд ажилладаг BT-ийн бүтцээр гүйцэтгэдэг.

Цагаан будаа. 5.11. Тарилгын хүчээр ажилладаг инвертерийн бүдүүвч диаграм

Форсункийн уулзварыг урагш чиглэлд шилжүүлэх нь 1 ...-тэй тэнцүү эерэг хүчдэлийг хэрэглэснээр хүрдэг. Хэрэв түлхүүр нээлттэй байвал (энэ тохиолдолд оролтын хүчдэл өндөр байвал) бараг бүх генераторын гүйдэл нь VT2 транзисторын суурь руу ордог. Транзистор нь нээлттэй, ханасан, гаралтын хүчдэл нь нэгж эсвэл хэдэн арван милливольт (ачаалыг коллекторт холбосон гэж үзвэл). Түлхүүр S хаалттай үед гүйдлийн генераторын бараг бүх гүйдэл нь түлхүүрээр дамждаг бөгөөд түүний зөвхөн багахан хэсэг нь VT2 транзисторын суурь руу ордог. Транзистор нь таслах бүсийн ойролцоо идэвхтэй горимд байна. Энэ горим дахь транзисторын коллекторын хүчдэл нь өндөр түвшинд тохирч байна - ойролцоогоор 0.8 В.

Тиймээс тарилгын хөдөлгүүртэй транзисторыг БУС үйлдлийг гүйцэтгэдэг инвертер эсвэл LE гэж үзэж болно.

Зураг дээр. 5.12 нь LE OR - БИШ хоёр оролттой хэлхээг харуулж байна. Хоёр оролт дээр логик тэг ирэхэд транзистор VT1 ба VT2 хаагдаж гаралт дээр логик 1 үүснэ.Хэрэв ядаж нэг оролт нь логик 1 хүлээн авбал харгалзах транзистор нээлттэй ба ханасан ба гаралт нь бүх цуглуулагчдын нэгдлийг логик 0 болгож тохируулсан.

Цагаан будаа. 5.12. LE 2OR - БИШ тарилгын логикийн хялбаршуулсан диаграмм

LE ба 2 L-ийн давуу талууд нь өндөр зэрэгтэйинтеграци, өндөр хурд, маш бага гүйдэл (наноамперын нэгж) болон тэжээлийн хүчдэл багатай ажиллах чадвар.

5.5. MIS болон CMIS бүтцийн үндсэн логик элементүүд. MIS транзистор дээрх логик IC-ийн үндсэн элемент нь инвертер (БИШ элемент) юм. Зураг дээр. 5.13-т нэг (a) ба хоёр (b) тэжээлийн эх үүсвэр бүхий p төрлийн суваг бүхий MIS транзистор дээрх инвертерийн хэлхээг харуулав.

Цагаан будаа. 5.13. MIS транзистор дээрх инвертерийн схем (a, b) ба оролт ба гаралтын хүчдэлийн график (c)

Хоёр хэлхээний транзистор VT1 нь VT2 транзистортой харьцуулахад илүү нарийн, урт сувагтай байдаг. Тиймээс, хэрэв VT1 ба VT2 транзистор хоёулаа нээлттэй байвал
. Хэрвээ
, өөрөөр хэлбэл
, дараа нь транзистор VT2 нээлттэй байна. Түүнээс хойш нэгэн зэрэг
, дараа нь гаралтын хүчдэл тэгтэй ойролцоо байна (Зураг 5.13, в).

Хэрвээ
, өөрөөр хэлбэл
, дараа нь транзистор VT2 хаалттай, транзистор VT1 хаагдах ирмэг дээр байна. Хаана
ба гаралтыг логик 1-д харгалзах бага сөрөг түвшинд тохируулна.

Транзисторын VT1 нэмэлт хүчдэлийн эх үүсвэрийн хаалганы хэлхээнд оруулах
LE-ийн дуу чимээний дархлааг нэмэгдүүлдэг.

Зураг дээр. 5.14, анэмэлт MIS транзистор дээр хийсэн LE OR - NOT гэсэн хоёр оролттой диаграммыг харуулав. n төрлийн сувагтай зэрэгцээ холбогдсон VTZ ба VT4 транзисторууд нь хяналтын транзисторууд, p төрлийн сувагтай VT1 ба VT2 транзисторууд нь ачааллын транзисторууд юм. Хяналтын транзисторууд нь доод хэсгийг бүрдүүлдэг ба ачааллын транзисторууд нь гаралтын хүчдэлийг арилгадаг хуваагчийн дээд гарыг бүрдүүлдэг.

Цагаан будаа. 5.14. KMDP транзистор дээрх OR - NOT (a) ба AND - NOT (b) логик элементүүдийн схемүүд

Хэрэв оролтууд болон бага түвшний хүчдэл:
, дараа нь транзистор VTZ ба VT4 хаалттай байна. P төрлийн суваг бүхий транзистор VT1-ийн эх үүсвэр нь эх үүсвэрийн нэмэх хэсэгт холбогдсон байна , тиймээс түүний хаалганы хүчдэл
мөн үнэмлэхүй утгаараа босго хүчдэлээс давсан байна. Транзистор VT1 нээлттэй, түүний сувгийн эсэргүүцэл бага, транзистор VT2-ийн эх үүсвэрийн хүчдэл нь хүчдэлтэй ойролцоо байна.
. Үүний үр дүнд транзистор VT2 нь бас нээлттэй бөгөөд дээд гарны эсэргүүцэл нь доод гарны эсэргүүцлээс хамаагүй бага байна. Гаралт нь цахилгаан тэжээлийн хүчдэлтэй ойролцоо өндөр түвшний хүчдэлд тохируулагдсан.

Хэрэв дор хаяж нэг оролт хийвэл эсвэл өндөр түвшний хүчдэлийг нийлүүлж, дараа нь доод гарны харгалзах транзистор нээгдэж, дээд гар нь хаагдана. Гаралт нь тэгтэй ойролцоо бага түвшний хүчдэл үүсгэдэг.

Логик элементүүдэд БА - KMDP-TL БИШ (Зураг 5.14, б) n төрлийн суваг VTZ ба VT4 бүхий хяналтын MOS транзисторууд цуваа холбогдсон ба p төрлийн суваг бүхий ачааллын хэсгүүд зэрэгцээ холбогдсон байна. VТЗ ба VT4 транзистор хоёулаа нээлттэй байвал доод гарны эсэргүүцэл бага байх болно, өөрөөр хэлбэл. үүдэнд байх үед болон логик нэгжид тохирох хүчдэлүүд ажилладаг. Хаана
ба логик тэгтэй тохирч байна. Хэрэв оролтын аль нэгэнд бага хүчдэл байгаа бол VT1 эсвэл VT2 транзисторын аль нэг нь нээлттэй, VT3 эсвэл VT4 транзисторын аль нэг нь хаалттай байна. Энэ тохиолдолд дээд гарны эсэргүүцэл нь доод гарны эсэргүүцлээс хамаагүй бага бөгөөд гаралтын хүчдэлийн түвшин нь логик нэгжтэй тохирч байна.

KMDP-TL логик элементүүд нь бага эрчим хүчний хэрэглээ (хэдэн арван нановатт), хангалттай өндөр хурд (10 МГц ба түүнээс дээш), дуу чимээний өндөр эсэргүүцэл, цахилгаан тэжээлийн хүчдэлийн ашиглалтын хүчин зүйлээр тодорхойлогддог.
). Тэдний сул тал бол LE MDP-TL-тэй харьцуулахад үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй байдал юм.

Худалдан авалт програм хангамжхайрцагласан хувилбарт, дүрмээр бол хэрэглэгч дэлгүүрт зочлох эсвэл хамгийн багадаа шуудан зөөгчтэй уулзахыг шаарддаг. Цахим лиценз авахын тав тухтай байдал нь юуны түрүүнд хаашаа ч явах шаардлагагүй юм. Та дистрибьютерийн онлайн дэлгүүрт лиценз худалдаж авах боломжтой бөгөөд хэсэг хугацааны дараа имэйлбүгд ирнэ шаардлагатай заавармөн түлхүүр нь өөрөө. Програм хангамжийн бүтээгдэхүүнийг түгээх энэ аргын давуу тал нь тодорхой юм: худалдан авалтыг өдөр, шөнийн аль ч цагт хийх боломжтой бөгөөд захиалгыг онлайн дэлгүүрээс бусад бүтээгдэхүүн худалдаж авахтай яг ижил аргаар хийдэг.

Хайрцагласан хувилбар ба электрон хувилбаруудын ялгаа

Хайрцагт програм худалдаж авахдаа хэрэглэгч цаасан дээр эсвэл тусгай наалт дээр хэвлэсэн бүтээгдэхүүний түгээлтийн хэрэгсэл (ихэвчлэн CD эсвэл ) болон идэвхжүүлэх түлхүүр бүхий физик зөөвөрлөгчийг хүлээн авдаг. Цахим түлхүүр худалдан авах тохиолдолд хэрэглэгч үйлдвэрлэгчийн үүсгэсэн түлхүүрийг шуудангаар хүлээн авдаг; Энэ нь тусгай зөвшөөрөлтэй файл эсвэл энгийн код байж болно. Энэ тохиолдолд бүтээгдэхүүний түгээлтийн багцыг зүгээр л интернетээс татаж авч болно: борлуулагчийн вэбсайтаас эсвэл дижитал дистрибьютерийн серверээс. Ихэвчлэн худалдагч нь түлхүүртэй ижил имэйлээр татаж авах холбоосыг илгээдэг. Хайрцагласан түгээлтээс суулгасан эсвэл интернетээс татаж авсан программууд огт ялгаагүй гэдгийг хэлэх нь зүйтэй.

Лиценз ба сунгалт

Вирусны эсрэг цахим түлхүүр худалдан авах эсвэл програмын хайрцагласан хувилбарыг худалдан авах нь тухайн бүтээгдэхүүний вирусын эсрэг мэдээллийн санг лицензийн бүх хугацаанд шинэчлэх боломжтой гэсэн үг юм. Худалдан авсан нь жинхэнэ эсэхийг шалгах нь маш амархан: хэрэв үйлдвэрлэгчийн вэбсайтаас татаж авсан вирусны эсрэг програм нь түлхүүрийг хүлээн авбал бүх зүйл эмх цэгцтэй байна.

Дүрмээр бол вирусны эсрэг лиценз нь нэг жилийн хугацаатай байдаг бөгөөд үүний дараа хэрэглэгч лицензийн сунгалтыг худалдан авахыг хүсэх болно. Худалдан авах үйл явц нь анхны худалдан авалттай бараг ижил байна. Гэсэн хэдий ч зарим борлуулагчид танаас тухайн бүтээгдэхүүний лицензийн түлхүүрийг өгөхийг хүсч болно. Програм хангамжийг анх "хайрцаганд" худалдаж авсан байсан ч лицензийн сунгах цахим түлхүүрийг худалдан авах боломжтой байдаг.

Үнэ

Энэ нь цахим түлхүүр болон хайрцагласан хувилбарын хоорондох хамгийн чухал ялгаа байж магадгүй юм. Хайрцагласан хувилбар нь түгээлтийн иж бүрдэл бүхий физик зөөвөрлөгч, ихэвчлэн нэмэлт материал (заавар гэх мэт) агуулдаг тул үнэ нь цахим түлхүүр худалдаж авахаас хамаагүй өндөр байдаг. Энэ нь гайхах зүйл биш юм: үйлдвэрлэгч хайрцаг, диск, хэвлэмэл материал хэвлэхэд мөнгө зарцуулах шаардлагагүй, агуулах түрээслэх шаардлагагүй, бараагаа хүргэх шаардлагагүй. Жижиглэнгийн дэлгүүрүүд. Энэ бүх санаа зовнилоос ангижрахын тулд тэрээр ихээхэн хөнгөлөлт үзүүлэхэд бэлэн байгаа нь логик юм.

(Програм хангамж) болон хуулбарлах, хууль бусаар ашиглах, зөвшөөрөлгүй тараахаас үүдэлтэй өгөгдөл.

Орчин үеийн цахим түлхүүрүүд

Цахим түлхүүрүүдийн ажиллах зарчим. Түлхүүр нь тодорхой компьютерийн интерфэйстэй холбогдсон байна. Цаашилбал, хамгаалагдсан програм нь тусгай драйвераар дамжуулан мэдээлэл илгээдэг бөгөөд үүнийг заасан алгоритмын дагуу боловсруулж, буцааж өгдөг. Хэрэв түлхүүрийн хариулт зөв бол програм үргэлжлүүлэн ажиллана. Үгүй бол энэ нь демо горимд шилжих, зарим функцэд хандах хандалтыг хаах зэрэг хөгжүүлэгчийн тодорхойлсон үйлдлүүдийг хийж болно.

Сүлжээгээр хамгаалагдсан програмыг лицензлэх (сүлжээнд ажиллаж байгаа програмын хуулбарын тоог хязгаарлах) тусгай түлхүүрүүд байдаг. Энэ тохиолдолд нэг түлхүүр нь бүхэл бүтэн дотоод сүлжээнд хангалттай. Түлхүүрийг ямар ч ажлын станц эсвэл сүлжээний сервер дээр суулгасан. Хамгаалагдсан програмууд нь түлхүүрт ханддаг дотоод сүлжээ. Давуу тал нь дотоод сүлжээн доторх программтай ажиллахын тулд тэдэнтэй хамт dongle авч явах шаардлагагүй юм.

Дээр Оросын зах зээлДараах бүтээгдэхүүний нэрсийг хамгийн сайн мэддэг (цагаан толгойн үсгийн дарааллаар): WIBU-SYSTEMS-ийн CodeMeter, Aktiv-аас Guardant, Aladdin-аас HASP, Astroma Ltd.-аас LOCK, Feitian-аас Роки, Seculab-аас SenseLock гэх мэт.

Өгүүллэг

Програм хангамжийг зөвшөөрөлгүй ашиглахаас хамгаалах нь хөгжүүлэгчийн ашгийг нэмэгдүүлдэг. Өнөөдрийг хүртэл энэ асуудлыг шийдэх хэд хэдэн арга байдаг. Програм хангамж хөгжүүлэгчдийн дийлэнх нь төрөл бүрийн програм хангамжийг ашигладаг програм хангамжийн модулиуд, идэвхжүүлэх түлхүүр, серийн дугаар зэргийг ашиглан хэрэглэгчийн хандалтыг хянадаг. Ийм хамгаалалт нь хямд шийдэл бөгөөд найдвартай гэж хэлж болохгүй. Интернет нь идэвхжүүлэх түлхүүрийг (гол үүсгэгч) хууль бусаар үүсгэх эсвэл серийн дугаар / идэвхжүүлэх түлхүүрийн хүсэлтийг (нөхөөс, хагарал) хаах боломжийг олгодог програмуудаар дүүрэн байдаг. Нэмж дурдахад хууль ёсны хэрэглэгч өөрөө серийн дугаараа нийтэд зарлах боломжтой гэдгийг мартаж болохгүй.

Эдгээр илэрхий дутагдал нь электрон түлхүүр хэлбэрээр техник хангамжийн програм хангамжийн хамгаалалтыг бий болгоход хүргэсэн. Анхны цахим түлхүүрүүд (өөрөөр хэлбэл програм хангамжийг хууль бус хуулбарлахаас хамгаалах техник хангамжийн төхөөрөмж) 1980-аад оны эхээр гарч ирсэн нь мэдэгдэж байгаа боловч тодорхой шалтгааны улмаас төхөөрөмжийн санаа, шууд бүтээхэд тэргүүлэх байр суурийг тогтоох нь маш хэцүү байдаг.

Цахим түлхүүр бүхий програм хангамжийн хамгаалалт

Програм хангамж хөгжүүлэх багц

Dongle-уудыг техник хангамжид суурилсан програм хангамжийн хамгаалалтын аргууд гэж ангилдаг боловч орчин үеийн dongles нь ихэвчлэн програм хангамжийг хамгаалах олон платформ техник хангамж-програм хангамжийн хэрэгслийн систем гэж тодорхойлогддог. Баримт нь түлхүүрээс гадна цахим түлхүүр гаргадаг компаниуд SDK (Програм хангамж хөгжүүлэгчийн хэрэгсэл - програм хангамж хөгжүүлэх хэрэгсэл) өгдөг. SDK нь танилцуулсан технологийг өөрөө ашиглаж эхлэхэд шаардлагатай бүх зүйлийг агуулдаг програм хангамжийн бүтээгдэхүүн- хөгжүүлэлтийн хэрэгсэл, техникийн бүрэн баримт бичиг, төрөл бүрийн үйлдлийн системүүдийн дэмжлэг, нарийвчилсан жишээнүүд, кодын хэсгүүд, автомат хамгаалалтын хэрэгслүүд. SDK нь туршилтын төслүүдийг бий болгоход зориулсан демо түлхүүрүүдийг агуулж болно.

Хамгаалалтын технологи

Програм хангамжийг зөвшөөрөлгүй ашиглахаас хамгаалах технологи нь гүйцэтгэгдэх файл эсвэл динамик номын сангаас түлхүүрийг дараа нь хүлээн авах хүсэлтийг хэрэгжүүлэх, шаардлагатай бол хариуг шинжлэхэд суурилдаг. Энд зарим ердийн асуултууд байна:

• түлхүүр холболт байгаа эсэхийг шалгах;
• програмд ​​шаардлагатай өгөгдлийг эхлүүлэх параметр болгон түлхүүрээс унших (зөвхөн тохирох түлхүүр хайхад ашиглагддаг, гэхдээ хамгаалалтанд ашигладаггүй);
• програмыг хамгаалах явцад шифрлэгдсэн программыг ажиллуулахад шаардлагатай өгөгдөл эсвэл гүйцэтгэх кодыг тайлах хүсэлт ("стандарттай харьцуулах" боломжийг олгодог; кодыг шифрлэх тохиолдолд шифрлэгдээгүй кодыг гүйцэтгэх нь алдаа гаргахад хүргэдэг);
• Өмнө нь програм өөрөө шифрлэсэн өгөгдлийг тайлах хүсэлт (түлхүүр бүрт өөр өөр хүсэлт илгээх боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр API номын сан / түлхүүр өөрөө эмуляци хийхээс өөрийгөө хамгаалах болно)
• Гүйцэтгэх кодын бүрэн бүтэн байдлыг одоогийн шалгах нийлбэрийг түлхүүрээс уншсан анхны шалгах нийлбэртэй харьцуулах замаар шалгах (жишээлбэл, кодын тоон гарын үсэг эсвэл бусад дамжуулсан өгөгдлийг түлхүүрийн алгоритмаар гүйцэтгэх, энэ тоон гарын үсгийг програм дотор шалгах); тоон гарын үсэг үргэлж өөр байдаг тул - криптограф алгоритмын онцлог - энэ нь API/түлхүүр эмуляциас хамгаалахад тусалдаг);
• dongle-д суурилуулсан бодит цагийн цагийн хүсэлт (хэрэв байгаа бол; dongle-ийн техник хангамжийн алгоритмын ажиллах хугацаа нь дотоод таймераар хязгаарлагдах үед автоматаар гүйцэтгэх боломжтой);
• гэх мэт.

Орчин үеийн зарим түлхүүрүүд (Aktiv компанийн Guardant Code, Astroma Ltd. LOCK, Feitian-ийн Rockey6 Smart, Seculab-ийн Senselock) нь хөгжүүлэгчид өөрсдийн алгоритмыг эсвэл бүр програмын кодын салангид хэсгүүдийг хадгалах боломжийг олгодог гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. олон тооны параметрийн оролтыг хүлээн авдаг хөгжүүлэгчийн тусгай алгоритмууд) ба тэдгээрийг түлхүүрээр гүйцэтгэнэөөрийн микропроцессор дээр. Энэхүү арга нь программ хангамжийг хууль бус хэрэглээнээс хамгаалахаас гадна уг программд ашиглагдаж буй алгоритмыг өрсөлдөгчид судалж, хувилах, хэрэглээнд ашиглахаас хамгаалах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч энгийн алгоритмын хувьд (мөн хөгжүүлэгчид ачаалахдаа хангалтгүй төвөгтэй алгоритмыг сонгохдоо ихэвчлэн алдаа гаргадаг) криптоанализыг "хар хайрцаг" шинжилгээний аргыг ашиглан хийж болно.

Дээрхээс харахад цахим түлхүүрийн "зүрх" нь хувиргах алгоритм (криптограф эсвэл бусад) юм. Орчин үеийн dongles-д үүнийг техник хангамжид хэрэгжүүлдэг - энэ нь бүрэн түлхүүр эмулятор үүсгэхийг бараг үгүйсгэдэг, учир нь шифрлэлтийн түлхүүр нь dongle гаралт руу хэзээ ч дамждаггүй бөгөөд энэ нь түүнийг саатуулах боломжийг үгүйсгэдэг.

Шифрлэлтийн алгоритм нь нууц эсвэл олон нийтэд нээлттэй байж болно. Нууц алгоритмыг хамгаалалтын тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгч, тэр дундаа үйлчлүүлэгч бүрт тус тусад нь боловсруулдаг. Ийм алгоритмыг ашиглах гол сул тал бол криптографийн хүчийг үнэлэх боломжгүй юм. Энэ нь хакердсан эсэхээс үл хамааран алгоритм хэр найдвартай болохыг зөвхөн тодорхой хэлэх боломжтой байв. Нийтийн алгоритм буюу "нээлттэй эх сурвалж" нь юутай ч зүйрлэшгүй илүү криптографийн хүч чадалтай байдаг. Ийм алгоритмыг санамсаргүй хүмүүс биш, харин криптографийн шинжилгээнд мэргэшсэн хэд хэдэн мэргэжилтнүүд шалгадаг. Ийм алгоритмуудын жишээ бол өргөн хэрэглэгддэг ГОСТ 28147-89, AES, RSA, Элгамал гэх мэт.

Автомат хэрэгслээр хамгаалах

Техник хангамжийн хэрэгслийн ихэнх гэр бүлийн хувьд "хулганы цөөн товшилтоор" програмыг хамгаалах боломжийг олгодог автомат хэрэгслүүд (SDK-д багтсан) бүтээгдсэн. Энэ тохиолдолд програмын файлыг хөгжүүлэгчийн өөрийн кодоор "боодог". Энэ кодын хэрэгжүүлсэн функцууд нь үйлдвэрлэгчээс хамаарч өөр өөр байдаг боловч ихэнхдээ код нь түлхүүр байгаа эсэхийг шалгадаг, лицензийн бодлогыг хянадаг (програм хангамжийн үйлдвэрлэгчээс тогтоосон), гүйцэтгэх файлыг дибаг хийх, задлахаас хамгаалах механизмыг хэрэгжүүлдэг ( жишээ нь, гүйцэтгэх файлыг шахах) гэх мэт.

Хамгийн чухал зүйл бол автомат хамгаалалтын хэрэгслийг ашиглахын тулд програмын эх код руу нэвтрэх шаардлагагүй юм. Жишээлбэл, гадаадын бүтээгдэхүүнийг нутагшуулахдаа (програм хангамжийн эх кодонд саад учруулах боломжгүй үед) ийм хамгаалалтын механизм зайлшгүй шаардлагатай боловч зөвшөөрөхгүйцахим түлхүүрийн боломжуудыг бүрэн дүүрэн ашиглаж, уян хатан, хувь хүний ​​хамгаалалтыг хэрэгжүүлнэ.

API функцээр аюулгүй байдлыг хэрэгжүүлэх

Автомат хамгаалалтыг ашиглахаас гадна программ хангамж хөгжүүлэгч нь хамгаалалтын системийг программд эх кодын түвшинд нэгтгэх замаар хамгаалалтыг бие даан хөгжүүлэх боломжийг олгодог. Үүнийг хийхийн тулд SDK нь энэ түлхүүрийн API функцын тайлбарыг агуулсан янз бүрийн програмчлалын хэлний сангуудыг агуулдаг. API нь програм, системийн драйвер (мөн сүлжээний түгжээтэй тохиолдолд сервер) болон dongle хооронд өгөгдөл солилцох зориулалттай функцүүдийн багц юм. API функцууд нь гүйцэтгэлийг хангадаг янз бүрийн үйл ажиллагааТүлхүүрээр: санах ой хайх, унших, бичих, техник хангамжийн алгоритм ашиглан өгөгдлийг шифрлэх, тайлах, сүлжээний програм хангамжийн лиценз олгох гэх мэт.

Энэ аргыг чадварлаг ашиглах нь хэрэглээний өндөр түвшний аюулгүй байдлыг хангадаг. Хөтөлбөрийн бие дэх өвөрмөц байдал, "тодорхой бус" байдлаас шалтгаалан програмд ​​суулгасан хамгаалалтыг саармагжуулах нь нэлээд хэцүү байдаг. Хамгаалалтаас зайлсхийхийн тулд хамгаалагдсан програмын гүйцэтгэх кодыг судлах, өөрчлөх хэрэгцээ нь өөрөө үүнийг зөрчихөд ноцтой саад болдог. Тиймээс аюулгүй байдлын хөгжүүлэгчийн үүрэг бол юуны түрүүнд түлхүүр удирдлагын API ашиглан өөрийн хамгаалалтыг хэрэгжүүлэх замаар автоматжуулсан хакердах аргуудаас хамгаалах явдал юм.

Аюулгүй байдлын тойруу

Орчин үеийн Guardant dongles-ийг бүрэн дуурайх талаар ямар ч мэдээлэл байгаагүй. Одоо байгаа хүснэгтийн эмуляторуудыг зөвхөн тодорхой програмуудад ашигладаг. Тэдгээрийг бий болгох боломж нь хамгаалалтын хөгжүүлэгчид цахим түлхүүрийн үндсэн функцийг ашиглаагүй (эсвэл бичиг үсэг тайлагдаагүй) байсантай холбоотой юм.

Мөн LOCK товчлууруудыг бүрэн эсвэл хэсэгчлэн эмуляци хийх, эсвэл энэ хамгаалалтыг тойрч гарах өөр аргуудын талаар мэдээлэл алга байна.

Програм хангамжийн модулийг хакердах

Халдагчид програмын кодыг бүхэлд нь шинжилсний дараа хамгаалалтын блокийг тусгаарлаж, идэвхгүй болгохын тулд програмын логикийг шалгадаг. Програмыг эвдэх нь дибаг хийх (эсвэл алхам хийх), задлах, үндсэн санах ойг хаях замаар хийгддэг. Програмын гүйцэтгэх кодыг шинжлэх эдгээр аргуудыг халдагчид ихэвчлэн хослуулан ашигладаг.

Дибаг хийх нь тусгай программ - дибаглагч ашиглан хийгддэг бөгөөд энэ нь аливаа програмыг алхам алхмаар ажиллуулах боломжийг олгодог бөгөөд түүний үйлдлийн орчныг дуурайдаг. Дибаглагчийн чухал үүрэг бол тохируулах чадвар юм зогсоох цэг (эсвэл нөхцөл)кодын гүйцэтгэл. Тэдгээрийг ашигласнаар халдагчид код доторх түлхүүр рүү нэвтрэх боломжтой газруудыг хянах нь илүү хялбар байдаг (жишээ нь, "Түлхүүр байхгүй байна! USB интерфэйс дэх түлхүүр байгаа эсэхийг шалгана уу" гэх мэт мессеж дээр гүйцэтгэл зогсдог. ).

Буулгах- гүйцэтгэх модулиудын кодыг хүн унших боломжтой програмчлалын хэл рүү хөрвүүлэх арга - Assembler. Энэ тохиолдолд халдагч програм юу хийж байгааг хэвлэсэн (жагсаалт) авдаг.

Эмхэтгэл- програмын гүйцэтгэх модулийг өндөр түвшний хэлээр програмын код болгон хөрвүүлэх, эх кодтой ойролцоо байгаа програмын дүрслэлийг авах. Үүнийг зөвхөн зарим програмчлалын хэлүүдэд хийх боломжтой (ялангуяа C# хэл дээр бүтээгдсэн, харьцангуй өндөр түвшний тайлбарласан хэл болох байт кодоор тархсан .NET програмуудын хувьд).

Довтолгооны мөн чанар санах ойн хаягдалЭнэ нь програм хэвийн ажиллаж эхлэх үед RAM-ийн агуулгыг унших явдал юм. Үүний үр дүнд халдагчид ажлын кодыг (эсвэл түүний сонирхсон хэсгийг) "цэвэр хэлбэрээр" хүлээн авдаг (жишээлбэл, програмын код шифрлэгдсэн бөгөөд нэг буюу өөр хэсгийг гүйцэтгэх явцад зөвхөн хэсэгчлэн тайлагдсан бол). Довтлогчийн хувьд гол зүйл бол зөв мөчийг сонгох явдал юм.

Дибаг хийхээс зайлсхийх олон арга байдаг бөгөөд аюулгүй байдлын хөгжүүлэгчид тэдгээрийг ашигладаг болохыг анхаарна уу: шугаман бус код, (олон урсгалт), тодорхой бус гүйцэтгэлийн дараалал, код "хоглох" (халдагчийг төөрөгдүүлэхийн тулд нарийн төвөгтэй үйлдлүүдийг гүйцэтгэдэг ашиггүй функцууд), дибаглагчдын өөрсдийн болон бусдын төгс бус байдлыг ашиглан

Импульсийн төхөөрөмжүүдэд транзисторын түлхүүрүүдийг ихэвчлэн олж болно. Транзисторын унтраалга нь флип-флоп, унтраалга, мультивибратор, блоклогч осциллятор болон бусад электрон хэлхээнд байдаг. Хэлхээ бүрт транзисторын түлхүүр нь үүргээ гүйцэтгэдэг бөгөөд транзисторын ажиллах горимоос хамааран түлхүүрийн хэлхээ бүхэлдээ өөрчлөгдөж болох боловч транзисторын түлхүүрийн үндсэн хэлхээний диаграмм нь дараах байдалтай байна.

Транзисторын шилжүүлэгчийн ажиллах хэд хэдэн үндсэн горимууд байдаг: хэвийн идэвхтэй горим, ханалтын горим, таслах горим, идэвхтэй урвуу горим. Хэдийгээр транзисторын шилжүүлэгчийн хэлхээ нь зарчмын хувьд нийтлэг ялгаруулагч транзистор өсгөгчийн хэлхээ боловч энэ хэлхээ нь ердийн өсгөгчийн үе шатаас функц, горимоор ялгаатай байдаг.

Түлхүүр хэрэглээнд транзистор нь өндөр хурдны шилжүүлэгчийн үүрэг гүйцэтгэдэг бөгөөд үндсэн статик төлөв нь хоёр байдаг: транзистор хаалттай, транзистор нээлттэй байна. Түгжээтэй төлөв - транзистор таслах горимд байх үеийн нээлттэй төлөв. Хаалттай төлөв - транзисторын ханалтын төлөв буюу ханалтад ойрхон төлөв, энэ төлөвт транзистор нээлттэй байна. Транзистор нэг төлөвөөс нөгөөд шилжих үед энэ нь каскадын процессууд шугаман бус явагддаг идэвхтэй горим юм.

Статик төлөвийг транзисторын статик шинж чанарын дагуу тайлбарладаг. Хоёр шинж чанар байдаг: гаралтын гэр бүл - коллекторын гүйдлийн коллектор-эмиттерийн хүчдэлээс хамаарал ба оролтын бүлэг - үндсэн гүйдлийн үндсэн ялгаруулагч хүчдэлээс хамаарах хамаарал.

Таслах горим нь хоёулангийнх нь шилжилтээр тодорхойлогддог p-n уулзваруудтранзистор нь эсрэг чиглэлд, мөн гүн таслагдах ба гүехэн таслалт байдаг. Гүн таслах нь уулзваруудад өгсөн хүчдэл нь босго хүчдэлээс 3-5 дахин их, ажлын урвуу туйлтай байх явдал юм. Энэ төлөвт транзистор нээлттэй, түүний электродын гүйдэл нь маш бага байдаг.

Гүехэн таслагдах үед электродын аль нэгэнд хэрэглэсэн хүчдэл бага, электродын гүйдэл нь гүн таслагдахаас их байдаг тул гүйдэл нь гаралтын шинж чанараас бага муруйн дагуу хэрэглэсэн хүчдэлээс хамаарна. гэр бүлийн хувьд энэ муруйг "таслах шинж чанар" гэж нэрлэдэг.

Жишээлбэл, бид эсэргүүцэлтэй ачаалал дээр ажиллах транзисторын гол горимын хялбаршуулсан тооцоог хийх болно. Транзистор нь удаан хугацааны туршид хоёр үндсэн төлөвийн аль нэгэнд байх болно: бүрэн нээлттэй (ханасан байдал) эсвэл бүрэн хаалттай (таслах).

Транзисторын ачааллыг SRD-12VDC-SL-C релений ороомог гэж үзье, ороомгийн эсэргүүцэл нь нэрлэсэн 12 В-д 400 Ом байх болно. Реле ороомгийн индуктив шинж чанарыг үл тоомсорлож, хөгжүүлэгчид түр зуурын хүчдэлээс хамгаалах snubber өгөх болтугай, гэхдээ бид реле нэг удаа, маш удаан хугацаанд асаалттай байх болно гэдгийг үндэслэн тооцоолно. Бид коллекторын гүйдлийг дараах томъёогоор олно.

Ik \u003d (Upit-Ukenas) / Rн.

Үүнд: Ik - DC коллекторын гүйдэл; Upit - тэжээлийн хүчдэл (12 вольт); Укенас - биполяр транзисторын ханалтын хүчдэл (0.5 вольт); Rн - ачааллын эсэргүүцэл (400 Ом).

Бид Ik \u003d (12-0.5) / 400 \u003d 0.02875 A \u003d 28.7 мА авдаг.

Баталгаажуулахын тулд хязгаарлах гүйдэл болон хязгаартай транзисторыг авч үзье эцсийн стресс. SOT-32 багц дахь BD139 тохиромжтой. Энэ транзистор нь Ikmax = 1.5 A, Ukemax = 80 V гэсэн параметртэй. Сайн маржин байх болно.

28.7 мА коллекторын гүйдлийг хангахын тулд зохих үндсэн гүйдлийг хангах шаардлагатай. Үндсэн гүйдлийг дараах томъёогоор тодорхойлно: Ib = Ik / h21e, h21e нь статик гүйдэл дамжуулах коэффициент юм.

Орчин үеийн мультиметрүүд нь энэ параметрийг хэмжих боломжийг олгодог бөгөөд манай тохиолдолд энэ нь 50 байсан. Тиймээс Ib \u003d 0.0287 / 50 \u003d 574 мкА. Хэрэв h21e коэффициентийн утга тодорхойгүй бол найдвартай байдлын үүднээс та энэ транзисторын баримт бичгээс хамгийн бага хэмжээг авч болно.

Суурийн эсэргүүцлийн шаардлагатай утгыг тодорхойлох. Суурийн ялгаруулагчийн ханалтын хүчдэл нь 1 вольт. Тиймээс, хэрэв хяналтыг 5 В хүчдэлтэй логик микро схемийн гаралтын дохиогоор гүйцэтгэдэг бол 1 В-ийн шилжилтийн үед уналттай 574 мкА шаардлагатай үндсэн гүйдлийг хангахын тулд бид авна. :

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

6.8 кОм резисторын стандарт цувралаас жижиг (яг хангалттай гүйдэл байхын тулд) сонгоно уу.

ГЭХДЭЭ транзисторыг илүү хурдан сольж, найдвартай ажиллагаатай байхын тулд суурь ба ялгаруулагчийн хооронд нэмэлт резистор R2 ашиглах бөгөөд үүн дээр бага зэрэг хүч унах бөгөөд энэ нь эсэргүүцлийг бууруулах шаардлагатай гэсэн үг юм. резистор R1. R2 = 6.8 кОм авч R1-ийн утгыг тохируулъя:

R1 = (Uin-Ubenas) / (Ib + I (резистор R2-ээр) = (Uin-Ubenas) / (Ib + Ubenas / R2)

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

Энэ нь R1 = 5.1 кОм, R2 = 6.8 кОм байна.

Түлхүүр дээрх алдагдлыг тооцоолъё: P \u003d Ik * Ukenas \u003d 0.0287 * 0.5 \u003d 0.014 Вт. Транзистор нь халаагч шаардлагагүй.