В.П. Золотов
В.С. Семёнов
А.В. ЧУВАКОВ
ЭЛЕКТРОНИКА: КУРС ЛЕКЦИЙ
Учебное пособие
Самара
Самарский государственный технический университет
2011
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» |
В.П. ЗОЛОТОВ
В.С. Семёнов
А.В. ЧУВАКОВ
ЭЛЕКТРОНИКА: КУРС ЛЕКЦИЙ
Учебное пособие
Самара
Самарский государственный технический университет
2011
Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ
УДК 621.38 (075.8)
З-81
Золотов В.П.
З-81 Электроника: курс лекций: учеб. пособие / В.П. Золотов, В.С. Семёнов, А.В. Чуваков. – Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2011. – 273 с.: ил.
ISBN 978-5-7964-1474-3
Курс лекций по электронике соответствует программам дисциплин «Электроника», «Электротехника и основы электроники», «Основы электроники», «Электронная техника». Предлагаемый курс в течение ряда лет читался в Самарском государственном техническом университете. Курс состоит из 17 лекций и рассчитан на изучение дисциплины в течение одного семестра.
Рассматривается элементная база устройств полупроводниковой электроники, диоды, транзисторы: приведена классификация, вольт-амперные и частотные характеристики, основные схемы включения и особенности применения конкретных приборов в различных режимах работы. Излагаются принципы построения некоторых типовых аналоговых и цифровых устройств. Материал может служить в качестве справочного пособия для студентов различных специальностей.
Рецензент зав. кафедрой «Автоматика и управление технических систем» СамГТУ, д-р техн. наук, профессор В.Н. Митрошин
УДК 621.38 (075.8)
З-81
ISBN 978-5-7964-1474-3 © В.П. Золотов, В.С. Семёнов,
А.В. Чуваков, 2011
© Самарский государственный
технический университет, 2011
Введение
Электроника имеет короткую, но богатую событиями историю. Первый её период связан с простейшими передатчиками ключевого типа и способными воспринимать их сигналы приёмниками, которые появились в конце 19 века (Попов А.С. – 1895 г. – изобретатель радио). Затем наступила эпоха вакуумных ламп, которая ознаменовала собой возможность претворения в жизнь смелых идей. В 1904 г. англичанин Д. Флеминг создал первую электронную лампу – диод. В 1907 г. американец Л. Форест, введя в диод управляющий электрод, получил триод, способный генерировать и усиливать электрические колебания. В России первую электронную лампу изготовил в 1914 г. Н.Д. Папалекси.
В 30-х годах 20-го века началось активное изучение полупроводниковых материалов с целью их использования в электронике. В 1948 г. американскими учёными был изобретён первый полупроводниковый усилительный прибор-транзистор. Аналогичные приборы несколько позже разработали советские учёные А.В. Красилов и С.Г. Мадоян. Сейчас мы являемся свидетелями нового этапа развития электроники, связанного с появлением элементов в твёрдом теле и характеризующегося потоком новых достижений. Технология изготовления больших интегральных схем (БИС) даёт возможность производить такие кристаллы кремния, на основе которых создают калькуляторы, вычислительные машины и даже «говорящие машины» со словарным запасом в несколько сотен слов.
Следует отметить, что успехи развития цивилизации человеческого общества во многом связаны с достижениями электроники. В настоящее время наиболее значимыми факторами в жизни общества можно считать телевидение (изобретатель телевизора – русский инженер В.К. Зворыкин, реализовавший свои идеи в США в конце тридцатых годов), сотовую связь и средства вычислительной техники. А эти технические средства напрямую связаны с успехами в электронике. Если первые сеансы связи по сотовому телефону в начале пятидесятых годов 20-го века реализовывались с помощью аппаратуры, размещаемой в легковом автомобиле, то теперь сотовый телефон умещается на ладони человека. А персональная вычислительная машина становится необходимым атрибутом любой офисной деятельности, главным элементом управления технологическими процессами, находит применение во всех областях деятельности человека.
Стоит сказать и о том, что в истории развития электроники наблюдается постоянная тенденция уменьшения стоимости изготовления электронных устройств при увеличении объёма их производства. Стоимость электронной микросхемы, например, по мере совершенствования процесса производства постоянно уменьшается по отношению к единице её первоначальной стоимости. Зачастую панель управления и корпус прибора стоят дороже, чем его электронная часть.