- •Основи електроніки навчальний посібник на базі програми схемотехнічного моделювання «multisim»
- •2.12. Поточний самоконтроль 83
- •2.10.1. Тестові контрольні запитання 83
- •3.7 Поточний самоконтроль 117
- •4.13. Поточний самоконтроль 166
- •5.10. Поточний самоконтроль 195
- •6.7. Поточний самоконтроль 230
- •7.5. Поточний самоконтроль 264
- •Передмова
- •Частина 1. Базові визначення, параметри та характеристики Розділ 1. Електричні інформаційні сигнали та типові системи їх обробки.
- •1.1. Узагальнена структура інформаційних систем
- •1.2 Компоненти радіоелектронної апаратури
- •1.2.1 Класифікація
- •1.2.2. Пасивні компоненти
- •1.2.3. Активні компоненти – електронні прилади
- •1.3. Типові процеси обробки еіс
- •1.4 Аналіз електронних пристроїв за постійним струмом, в частотній та часовій областях
- •1.5 Відносні та логарифмічні коефіцієнти підсилення
- •1.6.1 Класифікація
- •1.6.2 Подільники напруги
- •1.6.3. Генератори напруги та струму
- •1.6.5. Дослідження диференціюючих rc-схем
- •1.6.6. Дослідження інтегруючих rc-схем
- •1.7. Типові електронні інформаційні системи
- •1.7.1. Електроніка та радіотехніка
- •1.7.2. Вимірювальна система
- •1.7.3. Аналогові та цифрові системи
- •1.8.1. Основні постулати радіоелектроніки
- •1.8.2. Наноелектроніка
- •1.9. Поточний самоконтроль
- •1.9.1. Завдання для дослідження схем в ms
- •1.9.2. Тестові контрольні запитання
- •Частина іі. Активні компоненти реа Розділ 2. Електронно-дірковий перехід – напівпровідникова базова структура твердотілих компонентів реа
- •2.1. Класифікація речовин за провідністю
- •2.2. Дрейфовий та дифузійний струми власних напівпровідників
- •2.3 Домішкові напівпровідники
- •2.4. Визначення та класифікація електричних переходів
- •2.5. Електронно-дірковий перехід в стані рівноваги
- •2.6. Пряме та зворотне вмикання едп
- •2.7. Вольт-амперна характеристика ідеалізованого едп
- •2.8. Ємнісні властивості p-n переходу
- •2.9. Пробій p-n переходу
- •2.10. Перехід метал-напівпровідник
- •2.11. Особливості р-n переходів та їх використання для побудови різноманітних компонентів електронної апаратури
- •2.12. Поточний самоконтроль
- •2.10.1. Тестові контрольні запитання
- •Розділ 3. Напівпровідникові діоди та їх використання
- •3.1. Визначення, структура та класифікація
- •3.2. Вольт-амперна характеристика
- •3.3. Параметри нд
- •3.4. Модель та частотні властивості нд
- •3.5. Основні види пробою нд
- •3.6.Типові функціональні пристрої
- •3.6.1. Випрямлячі
- •3.6.3. Імпульсні діоди
- •3.6.4. Напівпровідникові стабілітрони. Параметричні стабілізатори напруги
- •3.6.5. Обмежувачі амплітуди
- •3.6.6. Варикапи та їх використання
- •3.6.7. Діоди Шотткі
- •3.7 Поточний самоконтроль
- •3.7.2 Контрольні запитання
- •Розділ 4. Біполярні транзистори
- •4.1. Структури, режими та схеми вмикання
- •4.2.Фізичні процеси в бт
- •Повний струм колектора
- •4.3. Статичні характеристики бт
- •4.3.1. Статичні характеристики бт із се
- •4.3.2. Статичні характеристики бт із сб
- •4.4. Температурний дрейф характеристик бт
- •4.5. Підсилення за допомогою бт
- •4.6. Графоаналітичний метод аналізу та розрахунку транзисторних схем
- •Коефіцієнт підсилення за струмом:
- •4.7. Динамічні властивості біполярних транзисторів
- •4.8. Ключовий режим бт
- •4.9. Порівняльний аналіз трьох схем вмикання бт
- •4.10. Власні шуми та шумові параметри транзисторів
- •4.11. Температурний режим та пробій бт
- •4.12. Основні типи біполярних транзисторів
- •4.13. Поточний самоконтроль
- •5. Польові транзистори
- •5.1. Типи польових транзисторів
- •5.2. Польовий транзистор з керувальним p-n‑переходом
- •5.4. Польові транзистори з ізольованими затворами
- •5.6. Ключовий режим мдн-транзистора
- •5.7. Температурні залежності та шуми польових транзисторів
- •5.8. Класифікація та особливості використання польових транзисторів
- •5.9. Порівняння польових та біполярних транзисторів
- •5.10. Поточний самоконтроль
- •5.10.2.Контрольні запитання
- •Розділ 6. Інтегральні мікросхеми
- •6.1. Особливості імс як активних компонентів
- •6.2. Класифікація інтегральних мікросхем
- •6.3.Аналогові інтегральні мікросхеми
- •6.3.1. Основні типи аіс
- •6.3.2. Схеми стабілізації режиму роботи каскаду підсилення.
- •6.3.3. Схеми зсуву рівнів напруг
- •6.4.Однокаскадні багатоцільові підсилювачі
- •6.5.Диференціальні підсилювачі
- •6.6. Операційні підсилювачі
- •6.6.1. Особливості оп
- •Р ис. 6.8. Принципова схема оп
- •6. 6. 2. Інвертувальна схема вмикання оп
- •Напругу на виході визначають напругою на конденсаторі:
- •6.6.4. Імпульсний режим оп
- •6.7. Поточний самоконтроль
- •6.7.2. Контрольні запитання
- •Розділ 7. Оптоелектронні напівпровідникові прилади
- •7.1. Особливості оптоелектроніки
- •7.2. Джерела оптичного випромінювання
- •7.2.1.Люмінесценція
- •7.2.2. Електролюмінесцентні індикатори
- •7.2.3. Випромінювальні діоди
- •7.3. Фотоелектричні напівпровідникові приймачі випромінювання
- •7.3.1. Внутрішній фотоефект
- •7.3.3. Фотодіоди
- •7.3.4. Фототранзистори
- •7.4. Оптрони та оптоелектронні імс
- •7.5. Поточний самоконтроль
- •7.5.1. Завдання для моделювання та дослідження схем в середовищі ms
- •Дослідити формування вихідних сигналів при надходженні інформаційних сигналів від двох джерел.
- •7.5.2.Контрольні запитання
- •Частина ш. Функціональні пристрої реа
- •8.1. Визначення, структурні схеми та класифікація підсилювачів
- •8.2. Основні характеристики та параметри еп
- •Для багато каскадного підсилювача
- •8.3. Підсилювачі з резистивно-ємнісним зв`язком
- •8.3.1. Особливості підсилювачів з резистивно-ємнісним зв`язком
- •8.3.2. Дослідження в частотній області.
1.8.1. Основні постулати радіоелектроніки
Поданий вище матеріал дозволяє сформувати основні положення, які виділяють особливості побудови та функціонування сучасної РЕА. Їх треба запам`ятати, розуміти та користуватись при вивчені та засвоєнні подальшого матеріалу.
Отже:
- найбільш досконалими та поширеними є електронні системи обробки та відображення інформації;
- виявлення та ідентифікація різноманітних фізичних процесів, явищ та їх зміни в часі і просторі фіксуються за допомогою відповідної зміни електричних параметрів (струму, напруги, ємності, опору, індуктивності), тобто шляхом формування електричних інформаційних сигналів;
- формування, обробка, передача та відображення інформації відбувається за допомогою майже без інерційного керування електронними потоками;
- реалізація запрограмованих шляхів переміщення носіїв зарядів в просторі та часі відбувається побудовою різноманітних принципових електричних схем, які складаються з пасивних та активних компонентів;
- підсилення потужності електричних інформаційних сигналів та формування незгасаючих електричних коливань відбуваються за рахунок потужності джерел живлення;
- з метою оцінки спроможності передачі ЕІС з допустимими спотвореннями, компоненти, пристрої та радіоелектронні системи розраховуються та аналізуються за постійним струмом, в частотній та часовій областях, для чого використовують ВАХ, АЧХ та ПХ.
1.8.2. Наноелектроніка
Навчальні дисципліни радіоелектронного спрямовування вивчаються студентами на перших курсах навчальних закладів. Навіть до кінця навчання слід чекати суттєвих кроків по вдосконаленню РЕА, розробці досконалих програмних та апаратних методів обробки ЕІС.
Багато років суспільство сповідувало принцип: краще те, що найбільше в світі. Досягнення та широке впровадження приладів, пристроїв та систем радіоелектороніки свідчать щодо домінування нової філософії сучасної техніки: реалізація максимальних функцій в мінімальному обсязі. Вершинним проявом досягнення таких задач виявляється нанотехнологія.
Традиційна електроніка створюється завдяки мікротехнології, яка дозволяє формувати елементи мікроелектронних розмірів. Впроваджується також нанотехнологія (від грец. нанос – карликовий), за якою виготовляють деталі розмірами близько нанометра. У той час, як деталі мікроелектроніки являють собою масиви з міліардів атомів, нанотехнологія синтезує речовини або прилади впорядкованим складанням “деталей” з окремих атомів.
Розвивались та продовжують вдосконалюватись мікробіологія, мікроелектроніка, мікроприладобудування, але піднявшись в дослідженнях сходинкою вверх, в наносвіт, учені зрозуміли – там існує зовсім інший світ із можливостями, що значно перевищують усе те, про що тільки могли мріяти вчені та інженери. Часточки 1...10 нанометрів мають унікальні хімічні, фізико-технічні та фізичні властивості. Уже тепер можна стверджувати: розвиток техніки управління нанорозмірами дозволить змінити світ.
На межі двох тисячоліть людство вступило в нову епоху – в епоху нанотехнологій, наноматеріалів та нанопристроїв.
Не нівелюючи жодним чином сьогоднішні результати, пов`язані з впровадженням нанокомпозицій у медицині, харчовій промисловості, широкому застосуванню надтонких шарів, можна стверджувати, що магістральна лінія розвитку нанотехнологій – створення наноелектронних приладів, насамперед транзисторів та інтегральних схем, із багатоплановою номенклатурою використання в обчислювальній і мікрохвильовій техніці, метрології, вимірювальній техніці, сонячних батареях, дисплеях, великих екранах. Такі прилади дозволяють освоювати хвилі терагерцового діапазону, які охоплюють частоти від 100 ГГц до 10 ТГц, а відтак - створювати принципово нові системи радіозв`язку, радіолокації, радіонавігації, біології, медицини, контролю навколишнього середовища та криміналістики. Створюються теравізори для виявлення вибухових речовин та різноманітних сторонніх предметів. Завдяки освоєнню терагерцових хвиль стає можливим в практиці медицинської діагностики замінити небезпечні рентгенівські апарати
Теоретично вважається, що нанотехнологія дозволить створювати будь–які вироби: від обчислювальних машин надвисокої продуктивності – до штучних органів людини, від конструкційних матеріалів з недоступними сьогодні властивостями до високоякісних продуктів харчування та одягу. Як перший етап становлення та розвитку нанотехнології розглядається сучасна біотехнологія.
Поданий вище матеріал дає всі підстави вважати, що студент, вивчивши сучасну компонентну базу та принципи побудови РЕА, в період досягнення творчого підйому (тобто через 10 – 15 років), буде експлуатувати та створювати принципово нову апаратуру і системи обробки інформації. В той же час можна стверджувати: - електронні системи залишаться найбільш досконалими; - базою для створення нових компонентів та РЕА зостануться принципи керування електронними потоками, принципи, які реалізуються за допомогою сучасних активних компонентів. Щоб бути готовим для подальшої творчої роботи, пропоную ретельно вивчити прилади твердотілої електроніки, описані нижче. В той же час раджу повернутись до матеріалу цього розділу, який необхідно не тільки вивчити але осмислити, зробити зручним інструментом для поглибленого вивчення сучасних активних компонент
