- •Силовая электроника
- •1. Полупроводниковые приборы
- •1.1. Электропроводность полупроводников
- •1.1.1. Образование носителей заряда в собственных полупроводниках
- •1.1.2. Образование носителей заряда в примесных полупроводниках
- •1.1.3.Дрейфовое и диффузионное движение носителей заряда
- •1.2.Полупроводниковые диоды
- •1.2.1.Принцип действия и вольтамперная характеристика (вах) диода
- •1.2.2. Виды диодов
- •1.3. Биполярные транзисторы
- •1.3.1. Принцип действия транзистора.
- •1.3.2.Статические вах транзистора
- •1.4. Униполярные (полевые) транзисторы.
- •1.4.1. Полевые транзисторы с p-n переходом.
- •1.4.2. Мдп - транзисторы.
- •1.5. Тиристоры
- •1.5.1. Классификация тиристоров
- •1.5.2. Принцип работы диодного тиристора
- •1.5.3. Принцип работы триодного тиристора.
- •2. Усилители
- •2.1.Назначение и классификация усилителей
- •2.2. Принцип построения усилительных каскадов.
- •2.3. Усилительный каскад с общим эмиттером.
- •2.4. Многокаскадные усилители с конденсаторной связью.
- •2.5. Усилители мощности.
- •2.5.1 Усилитель мощности класса а с трансформаторным включением нагрузки (рисунок 2.6)
- •2.5.2. Двухтактный усилитель мощности (рисунок 2.7)
- •2.6. Усилители с обратной связью
- •2.7.Усилители постоянного тока (упт)
- •2.8. Операционные усилители (оу).
- •2.8.1. Инвертирующий усилитель (рисунок 2.19)
- •2.9.1. Компараторы. Триггер Шмитта
- •2.9.2. Мультивибраторы
- •2.9.3. Одновибраторы
- •3. Выпрямители
- •3.1. Структурная схема источника питания постоянного напряжения
- •3.1. Однофазный двухполупериодный неуправляемый выпрямитель с нулевым выводом.
- •3.2.1. Работа выпрямителя при активно-индуктивной нагрузке.
- •3.2.2. Работа выпрямителя при активно-ёмкостной нагрузке
- •3.3. Однофазный мостовой выпрямитель
- •3.4. Мостовой выпрямитель с нулевой точкой трансформатора
- •3.5. Трёхфазный выпрямитель с нулевым выводом
- •3.6. Трёхфазный мостовой выпрямитель
- •3.6. Управляемый выпрямитель однофазного тока
- •4. Коммутация однооперационных тиристоров
- •4.1. Узлы параллельной коммутации.
- •4.2. Узлы последовательной коммутации
- •5. Импульсные преобразователи постоянного напряжения
- •5.1. Методы импульсного регулирования постоянного напряжения
- •5.2. Иппн с параллельной коммутацией и коммутирующим контуром, подключаемым параллельно силовому тиристору
- •5.3. Иппн с последовательной коммутацией
- •6. Инверторы.
- •6.1. Автономные инверторы тока (аит)
- •6.1.1. Однофазный параллельный инвертор тока.
- •6.1.2. Трехфазный параллельный аит
- •6.2. Автономные резонансные инверторы (аир).
- •6.2.1. Последовательный аир
- •6.2.2. Последовательный аир со встречными диодами.
- •6.3. Автономные инверторы напряжения.
- •6.3.1. Способ формирования выходного напряжения инвертора в виде импульсов чередующейся полярности и одинаковой длительности.
- •6.3.2. Широтно-импульсный способ формирования и регулирования выходного напряжения инвертора.
- •6.3.2.1. Шир с зависящей от параметров нагрузки формой кривой выходного напряжения.
- •6.3.2.2. Шир с не зависящей от параметров нагрузки формой кривой выходного напряжения.
- •6.3.3. Формирование кривой выходного напряжения инвертора с уменьшенным содержанием гармонических.
- •7. Оптоэлектроника
- •7.1. Управляемые источники света
- •7.2. Фотоприёмники.
- •2.Фотодиоды.
- •3. Фототранзисторы (рисунок 7.8).
- •4. Фототиристоры.
- •7.3. Световоды и простейшие оптроны
- •8. Цифровая техника
- •8.1.Аксиомы, законы, тождества и теоремы алгебры логики
- •8.2. Логические элементы на диодах и биполярных транзисторах.
- •8.2.1. Логический элемент или.
- •8.2.2. Логический элемент и.
- •8.2.3. Логический элемент не.
- •8.2.4. Логический элемент или-не.
- •8.2.5. Логический элемент и-не.
- •8.3. Параметры логических элементов.
- •8.4.Логические элементы на полевых транзисторах.
- •8.4.1. Логический элемент не.
- •8.4.2. Логический элемент или-не.
- •8.4.3.Логический элемент и-не.
8. Цифровая техника
В настоящее время для построения систем обработки и преобразования информации широко применяются цифровые методы. Используемые при этом сигналы близки по форме к прямоугольным и имеют два фиксированных уровня напряжения. Уровню низкого напряжения обычно приписывается символ (состояние) «0», а уровню высокого напряжения символ «1». Математическим аппаратом анализа и синтеза цифровых систем служит алгебра логики (булева алгебра), которая изучает связь между переменными (сигналами), принимающими только два значения «0» и «1». Алгебра логики является алгеброй состояний, а не алгеброй чисел, и для нее характерны основные действия, отличные от принятых в обычной алгебре действий над числами.
8.1.Аксиомы, законы, тождества и теоремы алгебры логики
В алгебре логики любая переменная может иметь состояние «0» или «1». Поэтому в алгебре логики каждой двоичной переменной, например х, ставится в соответствие обратная или инверсная переменная .
Например: если х = 0, то = 1; если х = 1, то = 0.
Переменная читается как НЕ х.
В алгебре логики в случае одной переменной х действуют следующие правила (аксиомы)
1) х + 0 = х 2) х + 1 + 1 3) х + х = х 4) х + = 1
5) () = 6) х · 0 = 0 7) х · 1 = х 8) х · х = х
9) х · = 0 10) () = х
Правила 1 ÷ 4 характеризует операцию логического сложения (дизъюнкции), правила 6 ÷ 9 – операцию логического умножения (конъюнкции) и правила 5, 10 – операцию инверсии.
Знак логического сложения «+» читается ИЛИ (например, правило 1 : «х» или «0» равен «х»). Знак логического умножения читается И (например «х» и «0» равен «0»).
Правила 1-4 и 6-9 можно пояснить электрическими схемами на двух ключах. Положению « Ключ замкнут» соответствует состояние «1», а положению «Ключ разомкнут» - состояние «0». Для логического сложения (правила 1-4) ключи в схемах соединены параллельно (рисунок 8.1). Уровень высокого напряжения на выходе (F=1) будет иметь место, если хотя бы один из ключей находится в состоянии «1».
рисунок 8.1
Для логического умножения ключи в схемах соединены последовательно (рисунок 8.2). Уровень высокого напряжения на выходе F=1 будет только в том случае, если оба сомножителя равны единице (оба ключа включены). В противном случае результат умножения равен «0».
рисунок 8.2
Для алгебры логики, как и для обычной алгебры действительны следующие законы:
Переместительный закон (закон коммутативности) для логического сложения и умножения:
х + у = у + х
х · у = у · х
Сочетательный закон (закон ассоциативности) для логического сложения и умножения:
х + у + z = (х + у) + z = х + (у + z)
х · у · z = (x · y) z = x (y · z)
Распределительный закон (закон дистрибутивности и логического умножения по отношению к сложению):
х (y + z) = xy + xz
Законы инверсии для логического сложения и умножения (теоремы де Моргана)
Инверсия суммы переменных есть произведение их инверсий:
Инверсия произведения переменных есть сумма их инверсий: