- •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.
8.2.3. Логический элемент не.
X1 |
F |
0 |
1 |
1 |
0 |
рисунок 8.5
Логический элемент НЕ имеет один вход и один выход. Он выполняет операцию инверсия (отрицание), в связи с чем, его часто называют логическим инвертором.
Логический элемент НЕ представляет собой ключевую схему на транзисторе (рисунок 8.5). При Х=0 транзистор закрыт, напряжение Uкэ ≈ Ек, то есть F=1. При Х=1 транзистор открыт, Uкэ =0; F=0. Открытое состояние транзистора обеспечивается заданием тока базы, вводящего транзистор в режим насыщения.
8.2.4. Логический элемент или-не.
X1 |
X2 |
X3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
а) б) в)
г)
рисунок 8.6
Условное обозначение логического элемента ИЛИ-НЕ на рисунок 8.6.а. Он объединяет элементы ИЛИ и НЕ с последовательностью, указанной на рисунок 8.6.б. Входным сигналом, равным «1», соответствует на выходе логический «0», а при нулевых сигналах на всех входах F=1. F=х1+х2+х3+…+хn.
Схема логического элемента ИЛИ-НЕ (рисунок 8.6.г) представляет собой последовательное соединение элемента ИЛИ на диодах и элемента НЕ на транзисторе. Логические схемы подобного сочетания называются диодно-транзисторной логикой (ДТЛ).
8.2.5. Логический элемент и-не.
X1 |
X2 |
X3 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
рисунок 8.7
Логическая функция И-НЕ отвечает выражению: F=х1·х2·х3·…·хn
Схема (рисунок 8.7) работает следующим образом. При «0» на одном из входов, например х1, открывается VD1 и ток протекает по цепи Ек – Rб – VD1 – X1. Ток базы транзистора равен нулю, он закрыт и F=1. Поскольку напряжение на открытом диоде входной цепи и напряжение входа логического «0» реально больше нуля, то точка F имеет положительный потенциал относительно элиттера транзистора. В отсутствии VD3 и VD4 это может привести к отпиранию транзистора. При их введении, напряжение между точкой F и элиттером транзистора будет приложено к диодам, а напряжение Uбэ транзистора ≈ 0.
На рисунок 8.8 приведена схема элемента И-НЕ на транзисторно-транзисторной логике. Основой этих элементов является использование многоэмиттерного транзистора VT2, который заменяет диодную часть элемента И-НЕ.
рисунок 8.8
Подобная замена технологически выгодна, т.к. изготовление многоэмиттерного транзистора в микросхемах не на много сложнее, чем изготовление обычного транзистора, а площадь, занимаемая многоэмиттерным транзистором в кристалле полупроводника меньше диодной части элемента И-НЕ ДТЛ. От обычного многоэмиттерный транзистор отличается наличием нескольких эмиттерных областей с общими для всего транзистора базовым и коллекторным слоями. Если, например, на входе х1 нулевое напряжение, то ток замыкается по цепи Ек – R – VТ2 – X1. Ток базы VT1 равен нулю и транзистор VT1 закрыт, F=1. Так будет и при нулевом сигнале, и на большем количестве входов. При наличии на всех входах логической «1» (напряжения, близкого к Ек) все эмиттерные переходы VT2 будут находиться под обратным напряжением, а коллекторный переход – под прямым. Через VT1 по цепи Ек–R–VТ2-VT1 – земля протекает базовый ток, VT1 открывается, F=0.
В общем корпусе выпускаемых микросхем обычно содержится несколько элементов одного типа.