Затверджено Міністерством освіти i науки України

Підручник для студентів вищих педагогічних

навчальних закладів

Київ

«ВИЩА ШКОЛА» 2004

УДК621.37/.38(075.8) Гриф надано Міністерством oсвіти

ББК 32я73 i науки України (лист від 20 травня

С40 2002 р. № 1/11-1565)

Видано за рахунок державних коштів.

Продаж заборонено

Рецензенти: зав. кафедри методики викладання фізики Національного педагогічного університету ім. М. П. Драгоманова проф. С. В. Коршак; канд. техн. наук, доц. В. К. Калаптурівський (Полтавський державний педагогічний університет ім. В. Г. Короленка)

Редактор В. Ф. Хміль

Сисоєв В. М.

С40 Основи радіоелектроніки: Підручник. — К.: Вища шк., 2004. — 279 с.: іл.

ISBN 966-642-018-Х

З мінімальним використанням математичного апарату з позиції теорії чотириполюсників розглянуто фізичні основи побудови, принцип дії та різновиди й особливості застосування основних елементів радіоелектронних кіл (резисторів, конденсаторів, котушок індуктивності, напівпровідникових приладів тощо), елементів радіоелектронних пристроїв (електричних фільтрів, підсилювачів, перетворювачів, генераторів електричних сигналів) i деяких найпоширеніших радіоелектронних пристроїв та систем (радіомовних, телевізійних, радіолокаційних, обчислювальних). Звернуто увагу на особливості вивчення зазначених елементів i пристроїв у курсі фізики загальноосвітньої школи та їx використання в навчальному обладнанні, постановці фізичного експерименту, позакласній роботі, дитячій технічній творчості тощо.

Для студентів вищих педагогічних навчальних закладів. Може бути корисним студентам тих навчальних закладів, в яких радіоелектроніка не є профільним предметом, а також усім, хто цікавиться елементами i пристроями радіоелектроніки.

УДК 621.37/38(075.8)

ББК 32я73

ISBN 966-642-018-Х © В. М. Сисоєв, 2004

3MICT.

Список скорочень …..………………...……………………………………………………...6

Передмова …..………………………………………………………………………..………7

Вступ ..……………………………………………………..…………………………………9

Розділ 1. ЕЛЕКТРИЧНІ СИГНАЛИ Й ЕЛЕМЕНТИ

РАДІОЕЛЕКТРОННИХ КІЛ

Глава 1. Електричні сигнали як носії інформації …………………………………….….12

1.1. Сигнали та їхні параметри ...……………………………………………………….....12

1.2. Сигнали повідомлення ..………………………………………………………….…...16

1.3. Дискретизація аналогових сигналів повідомлення .…………………………………19

1.4. Багатоканальна передача інформації .…………………………………………..……21

Глава 2. Характеристики та параметри радіоелектронних кіл ……………………….....26

2.1. Детaлi й елементи радіоелектронних кіл ………………………………………...…..26

2.2. Схеми радіоелектронних пристроїв …………………………………..……………...29

2.3. Аналіз властивостей радіоелектронних кіл ……………………………………..…...32

2.4. Характеристики та параметри навантаженого чотириполюсника ………..………..37

2.5. Вимірювання основних параметрів чотириполюсників ..……………………..……40

2.6. З’єднання чотириполюсників ………………………………………………..……….43

2.7. Зворотні зв'язки в радіоелектронних колах ……………………………………...…..45

Глава 3. Елементна база радіоелектроніки ……………………………………...………..48

3.1. Пояснення електропровідності речовини на підставі зонної теорії .…………...…..48

3.2. Дискретні радіодеталі, побудовані на основі провідникових

i діелектричних матеріалів ………...…………………………………………..……...52

3.3. Електричні властивості напівпровідників.

Напівпровідникові резистори ..…………………………………………………. …...54

3.4. Електронно-дірковий перехід i його властивості.

Напівпровідникові діоди .……………………………………………………..………58

3.5. Транзистори …….…………………………………………………………...…………67

3.6. Електровакуумні прилади …..……………………………………………..………….74

3.7. Напівпровідникові й електровакуумні прилади як активні

чотириполюсники ……………………………………………………….………...….76

3.8. Забезпечення режиму робота за постійним струмом транзисторів

та електронних ламп .…………………………………………………………….…...78

3.9. Напівпровідникові інтегральні мікросхеми …...…………….………………….…...80

3.10. Oсновні поняття про функціональну мікроелектроніку …..………………………84

3.11. Електронно-променеві прилади …..………………………………………………...95

Розділ 2. ЕЛЕМЕНТИ РАДІОЕЛЕКТРОННИХ ПРИСТРОЇВ

Глава 4. Фільтри електричних сигналів ….……………………………………………….99

4.1. Типи електричних фільтрів …………………………………………………………...99

4.2. Властивості найпростіших -елементів ….……………………………………..102

4.3. Вибірні властивості коливального контуру ….…………………...………………...107

Глава 5. Підсилювачі електричних сигналив …………………………………...………115

5.1. Загальна структура i типи підсилювачів …….……………………………………...115

5.2. Аналіз властивостей аперіодичного підсилювального каскаду ………………..…117

5.3. Зворотні зв'язки в підсилювачах …………………………………...………………..121

5.4. Резонансні підсилювачі ………………………………………...……………………124

5.5. Підсилювачі потужності ……………………………………………..……………...130

5.6. Підсилювачі постійного струму й операційні підсилювачі …………………….....134

Глава 6. Перетворювачі електричних сигналів ………………………………...……….139

6.1. Загальна структура i типи перетворювачів сигналів ……………………………....139

6.2. Модуляція i схеми модуляторів …...…………………………………...……………143

6.3. Демодуляція i схеми детекторів ….……………………………………………..…..146

6.4. Перетворення i множення частоти …………………………………………..……...153

6.5. Логічні перетворення цифрових сигналів i базові логічні елементи ………..……155

Глава 7. Генератори електричних коливань ………………………………...…………..159

7.1. Загалъна структура i типи генераторів ………………………..……………..……..159

7.2. Автогенератори з коливальним контуром …..…………………………………...…164

7.3. Автогенератори гармонічних коливань на аперіодичних

підсилювачах …………….……………………………………..…………………….167

7.4. Генератори релаксаційних коливань …...………………………………...…………170

7.5. Тригери ….………………………………………………………...…………………..181

Розділ 3. РАДІОЕЛЕКТРОННІ ПРИСТРОЇ ТА СИСТЕМИ