- •Частина і. Базові визначення, параметри та характеристики електронних систем
- •Електричні інформаційні сигнали та типові системи їх обробки
- •Частина іі. Активні компоненти електронних систем
- •Електронно-дірковий перехід - базова напівпровідникова структура твердотілих компонентів
- •Напівпровідникові діоди та їх використання
- •Біполярні транзистори
- •Польові транзистори
- •Інтегральні мікросхеми
- •Оптоелектронні напівпровідникові прилади
- •Частина ііі. Функціональні пристрої електронних систем
- •Електронні підсилювачі
- •Генератори незатухаючих електричних коливань та формувачі імпульсів
- •Вторинні джерела живлення
- •Передмова
- •1.2 Компоненти електронних систем
- •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,
- •1.5 Відносні та логарифмічні коефіцієнти підсилення
- •1.6 Типові схемні елементи електронних систем
- •1.6.1 Класифікація
- •1.6.2 Подільники напруги
- •1.6.3 Генератори напруги та струму
- •1.6.4 Моделювання електронних пристроїв
- •1.6.5 Дослідження диференціюючих rc-схем
- •1.6.5.2 Амплітудно-частотна характеристика диференціюючих схем
- •6.6 Дослідження інтегруючих rc-схем
- •1.6.6.2 Амплітудно-частотна характеристика інтегруючих схем
- •1.7 Радіотехніка, електроніка та радіоелектроніка
- •1.8 Аналогові та цифрові системи
- •1.9 Нова філософія сучасної техніки
- •1.10 Початкові засади електроніки та схемотехніки
- •1.11 Поточний самоконтроль
- •1.11.1 Завдання для дослідження схем в ms
- •1.11.2 Контрольні запитання
- •Частина іі. Активні компоненти електронних систем Розділ 2. Електронно-дірковий перехід – базова напівпровідникова структура твердотілих компонентів
- •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 компонентів електронних систем
- •2.12 Поточний самоконтроль
- •2.12.1 Тестові контрольні запитання.
- •Розділ 3. Напівпровідникові діоди та їх використання
- •3.1 Визначення, структура та класифікація
- •3.2 Вольт-амперна характеристика нд
- •3.3 Параметри нд
- •3.4 Електрична модель та частотні властивості нд
- •3.5 Основні види пробою нд
- •3.6 Основні типи діодів та електронні пристрої на їх основі
- •3.6.1 Випрямні діоди та випрямлячі
- •3.6.2 Високочастотні діоди
- •3.6.3 Імпульсні діоди та ключі
- •3.6.4 Напівпровідникові стабілітрони
- •3.6.5 Обмежувачі амплітуди
- •3.6.6 Варикапи та пристрої електронного регулювання частоти
- •3.8 Діоди Шотткі
- •3.8 Поточний самоконтроль
- •3.8.1 Завдання для моделювання та дослідження схем в ms
- •3.8.2 Контрольні запитання
- •Розділ 4. Біполярні транзистори
- •4.1 Структури, режими та схеми вмикання
- •4.2 Фізичні процеси в бт
- •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 потужності еіс за допомогою бт
- •4.6 Графоаналітичний метод аналізу та розрахунку
- •4.7 Динамічні властивості бт
- •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 бт
- •4.13 Поточний самоконтроль
- •4.13.1 Завдання для моделювання та дослідження схем
- •4.13.2 Контрольні запитання
- •Розділ 5. Польові транзистори
- •5.1 Типи польових транзисторів
- •5.2 Польовий транзистор з керувальним p-n‑переходом
- •5.3 Підсилювач з автоматичним зміщенням на пт
- •5.4 Польові транзистори з ізольованими затворами
- •5.5 Ключовий режим мдн-транзисторів
- •5.6 Температурні залежності та шуми пт
- •5.7 Класифікація та особливості використання пт
- •5.8 Порівняння польових та біполярних транзисторів
- •5.9 Поточний самоконтроль
- •5.9.2 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 а іс
- •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
- •6.6.2 Інвертувальна схема вмикання оп
- •6.6.3 Неінвертувальна схема вмикання оп
- •6.6.4 Імпульсний режим оп
- •6.7 Поточний самоконтроль
- •6.7.1 Завдання для моделювання та дослідження схем в ms
- •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
- •7.3.1 Внутрішній фотоефект
- •7.3.2 Фоторезистори
- •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 ms
- •7.5.2 Контрольні запитання
- •Частина ііі. Функціональні пристрої електронних систем Розділ 8. Електронні підсилювачі
- •8.1 Визначення, структурні схеми
- •8.2 Основні характеристики та параметри еп
- •8.3 Підсилювачі з резистивно-ємнісним зв`язком
- •8.3.1 Особливості підсилювачів з резистивно-ємнісним зв`язком
- •8.2.2 Амплітудно-частотна та перехідна характеристики
- •8.3.3 Корекція лінійних та нелінійних спотворень
- •8.4 Зворотний зв`язок та його використання
- •8.4.1 Визначення та класифікація
- •8.4.2 Вплив зворотного зв`язку на основні параметри еп
- •8.4.3 Паразитні зворотні звязки в підсилювачах
- •8.5 Підсилювачі постійного струму
- •8.5.1 Визначення та класифікація
- •8.5.2 Підсилювачі постійного струму з безпосереднім зв`язком
- •8.5.3 Підсилювачі постійного струму
- •8.6 Вибірні (селективні) підсилювачі
- •8.6.1 Визначення та класифікація
- •8.6.2 Резонансні підсилювачі
- •8.6.3 Підсилювачі з частотно–залежним зворотним зв'язком
- •8.7 Підсилювачі потужності
- •8.7.1 Особливості побудови та класифікація
- •8.7.2 Безтрансформаторні підсилювачі потужності
- •8.8 Завдання для самоконтролю
- •8.8.1 Завдання для моделювання та дослідження схем в ms
- •8 .8.2 Контрольні запитання
- •Розділ 9. Генератори незатухачих електичних коливань та формувачі імпульсів
- •9.1 Визначення, умови самозбудження
- •9.2 Генератори гармонічних коливань
- •9.2.2 Низькочастотні rс –генератори
- •9.2.3 Стабілізація частоти коливань в автогенераторах
- •9.3 Автоколивальні мультивібратори
- •9.4 Загальмовані мультивібратори
- •9.5 Формувачі лінійно-змінної напруги
- •9.6 Завдання для самоконтролю
- •9.6.1 Завдання для моделювання та дослідження схем в ms
- •9.6.2 Контрольні запитання
- •Розділ 10. Вторинні джерела живлення електронних систем
- •10.1 Особливості енергетичної (силової) електроніки
- •10.2 Основні типи випрямлячів
- •10.3 Згладжувальні фільтри
- •10.3.1 Пасивні фільтри
- •10.3.2 Активні фільтри
- •10.4 Стабілізатори напруги
- •10.4.1 Параметричні стабілізатори напруги
- •10.4.2 Компенсаційні стабілізатори напруги
- •10.5 Завдання для самоконтролю
- •10.5.1 Завдання для моделювання та дослідження схем в ms
- •10.5.2 Контрольні запинтання
- •Список рекомендованої літератури
6.3 Аналогові інтегральні мікросхеми
6.3.1 Основні типи аіс
В АІС сигнал на виході є неперервною функцією сигналу, що діє на вході. Іх відносять до лінійних схем. Аналогові інтегральні схеми за виконуваними функціями поділяють на такі підгрупи: підсилювачі,генератори, детектори, комутатори, модулятори, перетворювачі, вторинні джерела живлення, пристрої порівняння, фільтри, формувачі, багатофункціональні ІМС. Такі схеми широко використовують в апаратурі зв’язку, телебачення та телекерування, інформаційнодіагностичних системах, аналогових обчислювальних машинах, магнітофонах, радіоприймачах, вимірювальних приладах, системах контролю тощо.
Завдяки удосконаленню технології, схемотехніки та методів проектування номенклатура АІС постійно розширюється, помітно поліпшуються їхні якості. Аналогові ІМС універсальні і багатофункціональні. Це дозволяє виготовляти їх в масовому виробництві. Високоспеціалізовані ІМС мають обмежену кількість споживачів, а тому – значну вартість.
Підсилювальні ІМС складають численну та універсальну підгруппу АІС. Особливістю таких ІС є: переважне використання п-р-п структур, заміна високоомних резисторів активними транзисторними, яким притаманні великі динамічні внутрішні опори, відмова від використання міжкаскадних роздільних конденсаторів, широке використання складених транзисторів, керованих джерелами струму, параметричних стабілізаторів струму, комплементарних стуктур, диференціальних транзисторних пар, багатоелектродних транзисторів , різних термостабілізуючих кіл і т. ін.
Інтегральні підсилювачі, які випускаються промисловістю, суттєво відрізняються від подібних функціональних вузлів, побудованих на дискретних компонентах, за основним призначенням, функціональними можливостями, схемотехнічній складності та ін.
Аналогові пристрої відрізняються від цифрових більшою різноманітністю сигналів, виконуваних функцій, призначень, а також внутрішньою структурою. Тому уніфікація інтегральних функціональних компонентів для аналогових пристроїв можлива тільки на основі багатофункціональних вузлів.
Основними аналоговими функціями є: підсилення, генерування, порівняння, обмеження, змішування та частотна селекція сигналів, додавання, віднімання, диференціювання, інтегрування сигналів тощо. Кожна із цих функцій виконується відповідним класом аналогових ІМС. Такі схеми відносять до спеціалізованих, а тому не мають масового споживача, що робить їх економічно невигідними при використанні напівпровідникової технології. Для вирішення цієї суперечності в інтегральній схемотехніці були створені і знайшли широке використання універсальні та багатофункціональні ІМС: однокаскадні багатоцільові підсилювачі; диференціальні підсилювачі (ДП); операційні підсилювачі( ОП ); АІС широкого вжитку;
В аналогових ІМС, особливо в напівпровідникових, між окремими підсилювальними каскадами відсутні роздільні конденсатори, тому для з’єднання окремих каскадів підсилення використовується лише гальванічний (омічний) зв’язок (зв’язок за постійним струмом). Таким чином, розширюється межа частотної характеристики підсилювача до fн = 0. Тобто АІС є підсилювачами постійного струму. В той же час омічний зв’язок між каскадами обумовлює необхідність додаткових схемних рішень. Найбільш вагомими є задачі стабілізації режиму підсилювального каскаду та зсуву рівнів напруг.