- •Содержание
- •14 Устройства преобразования сигналов……………………...68
- •23 Последовательностные логические устройства……..102
- •Модуль 1. Элементная база электронных устройств
- •1 Современные методы проектирования электронных устройств и пассивные элементы
- •1.1 Основные этапы проектирования электронных устройств и параметры электрических сигналов
- •Частота сигнала будет
- •Резисторы, варисторы и конденсаторы. Условное графическое обозначение, виды, параметры и маркировка
- •1.3 Катушки индуктивности, трансформаторы и электромеханические элементы (переключатели, разъемы и т.Д.)
- •2 Полупроводниковые диоды
- •2.1 Принцип действия полупроводникового диода, его условное обозначения, характеристики и параметры
- •2.2 Математические модели диодов и их применение для анализа электрических схем
- •Обратное включение
- •Для расчета схем с диодами применяют часто графо – аналитический метод который представляет графическое решение систем уравнений. Пример образованный параметрами схемы графо-аналитическим методом.
- •2.3 Разновидности полупроводниковых диодов, их классификация и система обозначений
- •3 Биполярные транзисторы
- •3.1 Устройство и принцип действия биполярных транзисторов различного типа проводимости. Условные графические обозначения, классификация и маркировка
- •Структура биполярных транзисторов
- •3.2 Схемы включения биполярного транзистора
- •3.3 Математические модели биполярного транзистора для различных схем включения
- •Свойства
- •4 Полевые транзисторы и приборы с отрицательным сопротивлением.
- •4.1 Устройство и принцип действия полевых транзисторов с p-n переходом и с изолированным затвором
- •4.2 Схемы включения и математические модели полевых транзисторов
- •4.3 Тиристоры. Принцип действия, параметры и маркировка
- •4.4 Однопереходные транзисторы и туннельные диоды
- •5 Полупроводниковые датчики и индикаторные приборы
- •5.1 Полупроводниковые датчики температуры и усилия
- •5.2 Магнитно-полупроводниковые приборы
- •5.3 Источники и приёмники оптического излучения
- •Полупроводниковые лазерные диоды(аналогичны излучающим диодам, только после Iпр.Граничное происходит излучение когерентное и значительно увеличивается его мощность.)
- •5.4 Индикаторные приборы и их применения
- •Модуль 2. Схемотехника аналоговых и импульсных электронных устройств
- •6 Электронные усилители
- •6.1 Назначения усилителей, их параметры и характеристики
- •6.2 Обратная связь в усилителях и её разновидности
- •7 Усилительный каскад на биполярном транзисторе по схеме с общим эмиттером
- •7.1 Анализ работы усилительного каскада в режиме покоя
- •7.2 Эквивалентная схема замещения каскада. Расчет параметров усиления
- •8 Схемотехнические усилители каскадов на биполярных и полевых транзисторов
- •8.1 Усилительные каскады с общими коллектором и базой
- •8.2 Особенности применения полевых транзисторов усилительных каскадов
- •8.3 Пути повышения коэффициента усиления усилительных каскадов
- •9 Схемотехника Усилителей постоянного тока
- •9.1 Усилители постоянного тока на транзисторах с непосредственной связью и особенности его проектирования
- •9.2 Дифференциальные каскады на полевых и биполярных транзисторах
- •10 Усилители мощности
- •10.1 Общая характеристика и основные параметры
- •10.2 Двухтактный усилитель
- •11 Операционные усилители (оу)
- •11.1 Назначение, структура и основные характеристики операционного усилителя
- •11.2 Схемотехника усилителей на оу
- •12 Активные фильтры
- •12.1 Общие математические описания и классификация фильтров. Пассивные фильтры
- •12.2 Схемотехника активных фильтров
- •13 Работа полупроводниковых приборов в ключевом режиме
- •13.1 Ключевой режим
- •14 Устройства преобразования сигналов
- •14.1 Схемы положительных и отрицательных сигналов
- •14.2 Схемотехника нелинейных преобразователей аналоговых сигналов
- •15 Источники вторичного электропитания
- •15.1 Структурные схемы
- •15.2 Однофазные выпрямители
- •16 Непрерывные стабилизаторы постоянного тока
- •16.1 Общие положения
- •16.2 Компенсационные стабилизаторы
- •17 Импульсные и ключевые регуляторы и стабилизаторы постоянного напряжения
- •17.1 Основные требования ир. Статические и динамические потери
- •17.2 Режимы импульсного регулирования мощности и схемы импульсных усилителей
- •17.3 Схемотехника ключевых стабилизаторов им методика их расчёта
- •Квыпр c1
- •18 Многофазовые выпрямители и сглаживающие фильтры
- •18.1 Трёхфазные выпрямители и их схемотехника
- •18.2 Сглаживающие фильтры и особенности работы выпрямителя на ёмкостную нагрузку
- •18.3 Внешние характеристики и методика расчётов выпрямителя
- •19 Электронные регуляторы переменного напряжения
- •19.1 Способы изменения переменного напряжения
- •19.2 Схемотехника электронных регуляторов переменного напряжения
- •19.3 Энергетические характеристики вентильных преобразователей и их влияние на питающую сеть
- •20 Транзисторные преобразователи напряжения
- •20.1 Схемы преобразователей
- •20.2 Расчет преобразователей
- •22 Комбинационные логические устройства
- •22.1 Синтез логических устройств
- •22.2 Типовые комбинационные устройства
- •23 Последовательностные логические устройства
- •23.1 Триггеры
- •23.2 Регистры
- •23.3 Счетчики
- •24 Аналого – цифровые и цифро – аналоговые схемы
- •24.1 Компаратор
- •24.2 Интегральный таймер
- •24.3 Цифро – аналоговые преобразователи (цап)
- •24.4. Аналого – цифровые преобразователи (ацп)
- •Литература
5.4 Индикаторные приборы и их применения
Индикаторные приборы применяются для отображения информации. Простейшим является светодиод. Может выполняться матрица светодиодов, которая индицирует либо букву, либо цифру. В качестве индикаторов применяются вакуумные индикаторы.
Особое место занимают жидкокристаллические индикаторы. Жидкокристаллические индикаторы потребляют очень большую мощность, являясь экономичным. Для их питания требуется переменное напряжение без постоянной составляющей.
Основной недостаток: невысокое быстродействие и ограниченныйдиапазон рабочих температур.
Широкое применение в качестве индикаторов получили электронно-лучевые трубки (телевизоры).
Литература: [1].– стр.70-108. [2][.– стр.124-139. [3].- стр.133-167
Модуль 2. Схемотехника аналоговых и импульсных электронных устройств
6 Электронные усилители
6.1 Назначения усилителей, их параметры и характеристики
Усилитель – устройство, преобразующее энергию источника сигнала в сигнал, параметры которого определяются параметрами входного сигнала, параметры выходного сигнала значительно больше параметров входного сигнала.
Делятся на:
-
усилители напряжения (Zвх.усил.>>Zист.сигн.; Zвых.усил.<<Zнагрузки);
-
усилители тока (Zвх.усил.<<Zист.сигн.; Zвых.усил.>>Zнагр.);
-
усилители мощности (Zвх.усил.Zист.сигн.; Zвых.усил.Zнагр.).
В качестве нагрузки усилителя может быть исполнительный элемент (приёмник энергии) или другой усилитель.
Отдельная ступень усилителя называется усилительным каскадом.
В общем случае усилитель представляет собой 4-х полюсник:
Параметры усилителей:
а) Коэффициент усиления (в общем случае)
Указанные коэффициенты могут выражаться в логарифмических единицах(дБ):
Ku[дБ]=20lgKu; Ki[дБ]=20lgKi; Kp[дБ]=10lgKp.
Для многокаскадных усилителей
К=К1К2…Кn
К[дБ]=К1[дБ]+К2[дБ]+…+Кn[дБ].
б) Коэффициент нелинейного искажения (за счёт нелинейности амплитудной характеристики)
n – гармоники.
Для многокаскадных усилителей
=1+2+…+n.
в) Коэффициент частотных искажений (изменение Кусил. на граничных частотах работы усилителя)
Ко – модуль на средней частоте;
Кf – модуль на заданной частоте.
г) Коэффициент полезного действия
д) входное и выходное сопротивления.
Характеристики усилителей:
а) АЧХ Кu(i,p)=F(f), или Uвых=F(f), при Uвх=const.
fв – fн = f – полоса пропускания (усиления).
б) Амплитудная характеристика
Uвых=F(Uвх), при f=const. или Umвых=F(Umвх).
– диапазон.
Классификация усилителей (по виду АЧХ)
УПТ усил. ~U(I) избирательные
6.2 Обратная связь в усилителях и её разновидности
Обратная связь – подача части выходного сигнала на вход усилителя. При совпадении фаз указанных сигналов будет положительная обратная связь (ПОС), если фазы отличаются – будет отриц. обр. связь (ООС).
При ПОС U=Uвх+Uос (i=iвх+iос).
При ООС U=Uвх - Uос (i=iвх - iос).
Есть 4 вида ОС:
1) Последовательная по напряжению.
- коэффициент обр. связи.
- глубина обр. связи.
Если - ПОС;
- условие самовозбуждения;
- ООС;
- ОС нет.
Для усилителей должна быть ООС.
В этом случае
Для рассматриваемой схемы
Для рассматриваемого случая при ООС
2) Последовательная по току.
3) Параллельная по напряжению.
4) Параллельная по току.
В случае глубокой ООС и при условии, что усилителя без ООС очень большой, получим
- определяется только и не зависит от характеристик собственно усилителя.
ООС существенно улучшает линейность характеристик усилителя и расширяет их полосу пропускания.
Кu(i,p)
К
0.707Кo
Кoос
0.707Кoос
f
0
fноос
fв
fвоос
fн
Коэффициент нелинейного искажения
Уменьшение коэффициента усиления при ООС компенсируется введением дополнительных каскадов усиления.
Литература: [1]. – стр.135- 179 [2]. - стр.157-178