14 Устройства преобразования сигналов……………………...68
14.1 Схемы положительных и отрицательных сигналов…………………..68
14.2 Схемотехника нелинейных преобразователей аналоговых
сигналов………………………………………………………………….69
15 Источники вторичного электропитания…………………...70
15.1 Структурные схемы……………………………………………………70
15.2 Однофазные выпрямители…………………………………………….70
16 Непрерывные стабилизаторы постоянного тока……….73
16.1 Общие положения……………………………………………………...73
16.2 Компенсационные стабилизаторы……………………………………75
17 Импульсные и ключевые регуляторы и
стабилизаторы постоянного напряжения……………….76
17.1 Основные требования ИР. Статические и динамические потери…..76
17.2 Режимы импульсного регулирования мощности и схемы
импульсных усилителей………………………………………………...78
17.3 Схемотехника ключевых стабилизаторов им методика их расчёта...80
18 Многофазовые выпрямители и сглаживающие
фильтры………………………………………………………………….82
18.1 Трёхфазные выпрямители и их схемотехника……………………….82
18.2 Сглаживающие фильтры и особенности работы выпрямителя
на ёмкостную нагрузку………………………………………………..84
18.3 Внешние характеристики и методика расчётов выпрямителя……...85
19 Электронные регуляторы переменного
напряжения…………………………………………………………….87
19.1 Способы изменения переменного напряжения………………………87
19.2 Схемотехника электронных регуляторов переменного напряжения.89
19.3 Энергетические характеристики вентильных преобразователей
и их влияние на питающую сеть……………………………………...91
20 ТРАНЗИСТОРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ……………92
20.1 Схемы преобразователей………………………………………………92
20.2 Расчет преобразователей……………………………………………...94
МОДУЛЬ 3. Схемотехника цифровых электронных
устройств…………………………………………………………………...96
21 теоретические основы синтеза цифровых
устройств……………………………………………………………….96
21.1 Элементы алгебры логики……………………………………………..96
22 Комбинационные логические устройств………………….99
22.1 Синтез логических устройств…………………………………………99
22.2 Типовые комбинационные устройства……………………………...100
23 Последовательностные логические устройства……..102
23.1 Триггеры………………………………………………………………102
23.2 Регистры……………………………………………………………….104
23.3 Счетчики………………………………………………………………104
24 АНАЛОГО – ЦИФРОВЫЕ И ЦИФРО – АНАЛОГОВЫЕ СХЕМЫ…..106
24.1 Компаратор……………………………………………………………106
24.2 Интегральный таймер………………………………………………...106
24.3 Цифро – аналоговые преобразователи (ЦАП)……………………...109
24.4. Аналого – цифровые преобразователи (АЦП) …………………….111
ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………...112
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
Любое электронное устройство может быть спроектировано исходя из технических требований (по исходным данным), при этом, как правило, решается обратная задача, то есть проектирование начинается из “конца”. Сначала составляется структурная схема. На структурной схеме основные узлы устройства показывают в виде прямоугольников, внутри которых помещается поясняющая надпись. Связи между узлами представляются в виде стрелок (под углом 60О). Структурные схемы вычерчиваются на листах установленных форматов. Код схемы электрической структурной - Э1.
Пример: Исходя из технического задания необходимо разработать устройство подключения к сети напряжением 220 В электроплитки, рассчитанной на напряжение 110 В.
С
труктурная
схема подключения будет иметь следующий
вид (рис.1.1):
Рисунок 1.1 – Схема электрическая структурная подключения
электроплитки
После
структурной схемы обычно составляется
функциональная схема, имеющая код Э2.
На функциональной схеме отдельные узлы
могут быть представлены в виде условных
графических обозначений. Из функциональной
схемы должна быть понятна работа
устройства. Для нашего примера
функциональная схема представлена на
рис.1.2.
Рисунок 1.2 – Схема электрическая функциональная подключения
электроплитки
По функциональной схеме разрабатывается принципиальная схема, на которой указываются все элементы и все соединения. Её код Э3. Принципиальная схема обязательно должна иметь перечень элементов, буквенно-позиционные обозначения которых должны соответствовать обозначениям на функциональной схеме. Перечень элементов выполняется по соответствующей форме и может быть размещён над основной надписью на чертеже принципиальной схемы. Если нет места на чертеже, то перечень элементов выполняется в виде отдельного документа формата А4.
Д
ля
рассматриваемого примера схема
электрическая принципиальная может
иметь следующий вид (рис.1.3):
Рисунок 1.3 – Схема электрическая принципиальная подключения
электроплитки
Перечень элементов приведен в таблице 1.1.
Таблица 1.1
|
Поз. обознач. |
Наименование |
Кол. |
Примечание |
|
FU1 |
Предохранитель (тип и ГОСТ) |
1 |
|
|
R1 |
Нагревательный элемент (тип и ГОСТ) |
1 |
|
|
S1 |
Тумблер (тип и ГОСТ) |
1 |
|
|
TV1 |
Трансформатор (тип и ГОСТ) |
1 |
|
|
Х1 |
Вилка ВД-1 ГОСТ 7.02565-95 |
1 |
|
Схемы электрические принципиальные при наладке могут быть смоделированы при помощи специальных моделирующих программ, например программы Electronics Workbench.
На схеме допускается показывать некоторые характеристики напряжения или тока. В электронных устройствах напряжение или ток заменяется термином электрический сигнал. Электрические сигналы делятся на непрерывные (аналоговые) и дискретные (импульсные).
Непрерывные электрические сигналы бывают гармоническими и несинусоидальными.
Пример непрерывного сигнала показан на рис. 1.4.
Рисунок 1.4 – Непрерывный электрический сигнал
Данный сигнал описывается выражением
.