ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

Коммерциялық емес акционерлік қоғамы

«Алматы энергетика және байланыс университеті»

 

 

А.Т.Ибраев, Т.М. Жолшараева, А.Б.Нусибалиева

Схемотехника 1

Оқу құралы

 

Алматы 2013

 

ӘОЖ 621.38.(075.8)

ББК 32.844я73

И 15 Схемотехника1

Оқу құралы / А.Т.Ибраев, Т.М. Жолшараева, А.Б. Нусибалиева

АЭжБУ. Алматы, 2013.− 82 б.

  

ISBN 978-601-7327-49-1

  

Электрондық аспаптар туралы негізгі мәліметтер, аналогты-сандық және сандық-аналогты аспаптардың жұмысы жайлы  қарастырылған. Құрылымдық және ұстанымдық  сұлбалар, уақыт диаграммалары келтірілген және қарастырылған аспаптың жұмыс істеу қағидалары келтірілген.

 Оқу құралы 5B070300 –Ақпараттық жүйелер мамандығы бойынша оқитын студенттерге арналған.

Кест.13, Без.102, әдеб.көрсеткіш  – 15 атау.

  

ПІКІР БЕРУШІЛЕР: КазҰТУ, техн. ғылым. д-ры, проф. Н.Исембергенов

                          АЭжБУ, техн. ғылым. д-ры,  проф. Ш.А.Бахтаев 

 

                                                                                                   ББК 32.844я73

  

Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігінің баспа жоспары бойынша 2012 ж. шығарылады

 

ISBN 978-601-7327-49-1

 

 © «Алматы энергетика және байланыс  университеті» КЕАҚ, 2013 ж.

 

Мазмұны

 

1  Электрондық аспаптар жайлы жалпы түсінік	4
1.1 Жартылай өткізгіштік аспаптар	5
1.2 Металл-жартылай өткізгіш байланыстары	6
1.3 Жартылайөткізгіш диодтар	7
1.4 Биполярлы транзисторлар	8
1.5 Транзистор көмегімен күшейту	12
1.6 Өрістік транзисторлар	13
2  Аналогты аспаптар схемотехникасы	15
2.1 Дифференциалды күшейткіш	15
2.2 Күшейткіштің шығыс каскадтары	20
2.3 Операциялық күшейткіш	22
3 Цифрлық аспаптар сұлбатехникасы	28
3.1Негізгі қисындық амалдар мен қисындық элементтер	28
3.2Қисындық интегралды сұлбалар	31
3.3 Комбинациялы қисындық сұлбалар	44
3.4 Тізбектелген қисындық сұлбалар	52
3.5 Цифрлық есте сақтау құрылғысы	70
4  Аналогты-цифрлық және  цифрлы-аналогтық аспаптар	72
4.1 Параллельді  АЦТ	73
4.2 Тізбектелген АЦТ	74
4.3 Тізбекті –параллельді АЦТ	75
4.4 Цифрлық-аналогты түрлендіргіштер	76
Әдебиеттер тізімі	79

 

1 Электронды аспаптар жайлы жалпы түсінік

 

Электронды аспаптар (ЭА) - деп еркін немесе байланысқан заряд тасымалдаушылардың электрлі, магнитті және айнымалы электромагниттік өріспен әсерлесу нәтижесінде ақпараттық сигналдардың немесе энергия түрінің түрленуінің қамтамасыз ететін аспаптарды атайды.

         Әсер ету қағидаларына, қолданылуына, дайындалу технологиясына, қасиеттері мен параметрлеріне қарай оларды кластарға бөлуге болады: сигналды түрлендіру түрі, жұмыстың орта түрі, жұмыстың ортасының түрі және заряд тасымалдаушылар типі; құрылымы (құрылғы) және электродтар саны, басқару тәсілі.

         Сигналды түрлендіру түріне қарай барлық ЭА екі топқа бөлуге болады. ЭА бірінші тобына энергияның бір түрін басқа түріне түрлендіретін ЭА жатады.  Бұл топқа электржарықтың ЭА (электрлік сигнал типін жарыққа айналдыратын), электромеханикалық (электрлік сигналды механикалыққа айналдыратын), механоэлектрлік ЭА (механикалық сигналды электрлікке) оптожұптар (электрлік сигналды жарықтық содан соң электрлікке) айналдыратын т.б.

Екінші топқа көбінесе электрқыздырғыш құралдар жатады, оларда электрлік сигналдың параметрлері (мысалы, амплитудасы, фазасы, жиілігі және т.б.) өзгереді.

         Жұмыстық  ортаның түрі мен заряд тасымалдаушылар тегіне байланысты электрондық аспаптарды төмендегідей кластарға бөледі: электрлівакуумдық, газдыразрядтық (сызылған газ, электрондар және иондар), шалаөткізгіштік (шалаөткізгіш, электрондар және кемтіктер), хемотрондық (сұйық, иондар және электрондар).

         Электронды аспаптардың электродтары - жұмыстық ортасын қалыптастыру үшін және оның сыртқы тізбектермен байланысын қамтамасыз ететін оның құрылымының элементтері. Электродтар санын және оның потенциалдарын аспаптағы физикалық үрдістер анықтайды.

         Электрондық аспаптың күйін немесе жұмысын анықтайтын талаптар жиынтығын электрондық аспаптың режимі деп атау қабылдаған, ал осы режимдік сипаттайтын кез келген шамалар (мысалы, ток немесе кернеу) –режим параметрлері деп аталады. Оған күшейткіштік, импульстік, жиіліктік, шулық, температуралық және механикалық қасиеттері, сенімділігі тағы басқалары жатады. Осы қасиеттер туралы мәліметтерді аспап параметрлері деп аталады. Оларға мысалы, ток жеткізу коэффициенттері, сипаттамалық жиіліктер, шу коэфициенттері, кері қайту қарқындылығы, соққының беріктілік және тағы басқалар жатқызылады.

         Аспаптың статистикалық және динамикалық режим түсініктеріне тоқталып өтелік. Аспаптың статистикалық режимі деп оның электродтардағы тұрақты (статистикалық) кернеулерде жұмыс істеуін айтады. Бұл режимде электродтар тізбектерінде токтар уақыт бойынша өзгермейді және құралдағы зарядтар мен токтардың өзгерісі де уақыт бойынша тұрақты болып  қалады.  Бірақ егер де режимнің ең кем дегенде бір параметрі, мысалы, кейбір электродтардағы кернеу уақыт бойынша  өзгертетін болса, онда режимді динамикалық деп атайды. Динамикалық режимде құралдың жұмысы әсердің (мысалы, кернеу) жылдамдығы  немесе өзгеру жиілігіне толық тәуелді болады.

         Көптеген құралдарды бұл тәуелділік құралдардағы физикалық үрдістердің инерттілігімен түсіндіріледі, мысалы, заряд тасымалдаушылардың жұмыс кеңістігі арқылы ұшып өтуінің соңғы уақытымен немесе тасымалдаушылардың өмір сүру уақытының шектілігімен анықталады. Сонымен, динамикалық режимдегі ток пен кернеудің лездік мәндерінің байланысы статикалық режимдегі ток пен кернеудің тұрақты мәндерінің байланысынан өзгеше болуы керек. Егер ұшу уақыты айнымалы кернеудің өзгеру периодынан әлдеқайда аз болса, онда бұл айырмашылықты өзара байланыста ескермеуге болады, яғни лездік мәндердің байланысы іс-жүзінде статикалық режимдегі тұрақты мәндердегіндей болып қалады. Осы келтірілген динамикалық режимнің түрі квазистатикалық режим («квази»-«қалай да»  немесе сол сияқты деп аталады).

         Негізінде динамикалық режим сыртқы әсердің нәтижесінен алынады. Мысалы, кіріс сигналы. Кіріс сигналы синусоидалы немесе импульстік болуы мүмкін. Кіріс және шығыс сигналдары амплитудаларының арасында сызықтық байланыс (тура пропорционалдық) болатын сигналды аз сигнал деп атайды.