ВСТУП …………………………………………………………………………………………….. 5
1. ПІДСИЛЮВАЧІ ………………………………………………………………………………. 7
1.1. Основні відомості …………………………………………………………………………… 7
1.2. Однокаскадні підсилювачі на біполярних транзисторах ……………………………...12
1.2.1. Підсилювачі за схемою зі спільним емітером ……………………………………………12
1.2.2. Режим роботи підсилювача за постійним струмом ……………………...………………13
1.2.3. Розрахунок однокаскадного підсилювача зі спільним емітером за змінним струмом…16
1.2.4. Однокаскадний підсилювач за схемою зі спільною базою ……………………………...19
1.2.5. Однокаскадний підсилювач за схемою зі спільним колектором ……………….….……20
1.3. Однокаскадні підсилювачі на польових транзисторах ……………………….….…….21
1.3.1. Схема зі спільним витоком ……………………………………………………….…….….21
1.3.2. Розрахунок за постійним струмом ……………………………………………………..….22
1.3.3. Розрахунок за змінним струмом …………………………………………………….…….23
1.3.4. Схема зі спільним стоком (витоковий повторювач) ………………………………….….25
1.4. Частотні характеристики однокаскадних підсилювачів ………………………..……..26
1.4.1. Звукові частоти та їх характерні області …………………………………………...……..26
1.4.2. Еквівалентна схема підсилювального каскаду, виражена через його вторинні
параметри…………………………………………………………………………………………..26
1.4.3. Частотні характеристики в області середніх частот ……………………………………..27
1.4.4. Частотні характеристики в області низьких частот ………………………………….…..28
1.4.5. Частотні характеристики в області високих частот …………………………….………..29
1.5. Підсилювачі потужності ………………………………………………………….….……..31
1.5.1. Класифікація підсилювачів потужності …………………………………………..………31
1.5.2. Однотактні підсилювачі потужності …………………………………………………..….33
1.5.3. Розрахунок підсилювача потужності за змінним струмом …………………………...…35
1.5.4. Двотактні підсилювачі потужності ………………………………………………………..38
1.5.5. Безтрансформаторні схеми підсилювачів потужності …………………………...………40
2. ОПЕРАЦІЙНІ ПІДСИЛЮВАЧІ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ (ОППС) ……….…………42
2.1. Позначення та еквівалентна схема ОППС ………………………………………………42
2.2. Вирішальний підсилювач ……………………………………………………...…………..43
2.2.1. Схема з інвертуванням …………… ……………………………………...………………..44
2.2.2. Схема без інвертування …………………………………………………………………….45
2.3. ОППС як узгоджувальне (буферне) коло ………………………………………………..47
2.4. Суматори на базі операційних підсилювачів …………………………………...……….47
2.4.1. Схема суматора з інвертуванням ………………………………………………...………..47
2.4.2. Схема суматора без інвертування ………………………………………………...……….48
2.5. Інтегратор та диференціатор на операційному підсилювачі ………………..………...49
2.6. Схема установки нуля і частотної корекції …………………………………….…….….50
2.7. Схема логарифмування та антилогарифмування ……………………………..….……51
2.8. Помножувачі напруги ………………………………………………………………...…….53
2.9. Дільники напруги …………………………………………………………………...………54
3. ІМПУЛЬСНІ ПРИСТРОЇ ……………………………………………………………………55
3.1. Мультивібратор на операційному підсилювачі ……………………………….………..56
3.2. Одновібратор (мультивібратор в очікувальному режимі)
на операційному підсилювачі ………………………………..……………………………….59
3.3. Генератор лінійно-змінювальної (пилкоподібної) напруги
на операційному підсилювачі …………………………………………………………...…….61
3.4. Компаратори ……………………………………………………………………...…………63
3.5. Компаратори на інтегральному таймері ………………………………………………...63
3.5.1. Одновібратор на інтегральному таймері ………………………………………………… 64
3.5.2. Мультивібратор на інтегральному таймері ………………………………………….…....66
3.5.3. Широтно-імпульсний модулятор на інтегральному таймері ………………………..…..68
3.5.4. Частотно-імпульсний модулятор на інтегральному таймері …………………...……….69
4. ЦИФРО-АНАЛОГОВІ І АНАЛОГОВО-ЦИФРОВІ ПЕРЕТВОРЮВАЧІ …….……….72
4.1. Цифро-аналогові перетворювачі (ЦАП) ……………………………………..…………. 72
4.1.1. Принципи побудови мікроелектронних ЦАП ……………………………………………72
4.1.2. Функціональна схема ЦАП ………………………………………………………..………74
4.1.3. Пристрої вибірки-збереження ……………………………………………………………..76
4.1.4. ЦАП послідовного типу ……………………………………………………………………78
4.2. Аналогово-цифрові перетворювачі (АЦП) ………………………………………………80
4.2.1. Послідовні АЦП ………………………………………………………………………….…81
4.2.2. АЦП конвейерного типу …………………………………………………………..……….85
4.2.3. Паралельні АЦП …………………………………………………………………………....89
4.2.4. Послідовно-паралельні АЦП …………………………………………….………..……….90
4.2.5. АЦП з проміжним перетворенням ………………………………………………………...91
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ …………………………………….…………………….………........94
ВСТУП
Електроніка – це галузь науки та техніки, яка займається:
1) вивченням фізичних процесів, пов’язаних з протіканням електричного струму у вакуумі, газі та твердому тілі;
2) розробкою електронних компонентів, заснованих на використанні цих процесів;
3) вивченням принципів побудови пристроїв та систем на основі електронних компонентів та приладів для перетворення параметрів електричних сигналів або електричної енергії.
Електроніка поділяється на інформаційну та силову (енергетичну). Інформаційна електроніка вивчає перетворення параметрів електричних сигналів невеликої потужності. Енергетична електроніка вивчає перетворення параметрів електричної енергії для потреб електроенергетики.
Структурна схема узагальненого пристрою інформаційної електроніки наведена на (рис. 1).
Рис. В1
Розшифруємо позначення у розглянутій блок-схемі:
ФВ – фізична величина;
Д – датчик (він перетворює фізичну величину в електричний сигнал);
ЕС – електричний сигнал;
ЕС може бути двох типів: постійного струму (рис. В2, а) та змінного струму (рис. В2, б).
а)
б)
Рис. В2
Сигнали змінного синусоїдального струму поділяються на сигнали з амплітудною, частотною та фазовою модуляцією.
ЕП – електронний пристрій (перетворює електричний сигнал, отриманий з датчика, в інший електричний сигнал за заданим алгоритмом);
ВП – виконавчий пристрій (перетворює електричний сигнал у фізичну величину, за допомогою якої здійснюється вплив на стан процесу або об’єкту).
Розрізняють аналогові (АЕП) та цифрові (ЦЕП) електронні пристрої. Аналогові електронні пристрої призначені для приймання, перетворення та передачі електричного сигналу, який змінюється за законом неперервної (аналогової) функції.
Аналогова схемотехніка – це дисципліна, що вивчає принципи побудови та схемне розмаїття АЕП.