- •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
20.2 Расчет преобразователей
Исходные данные: напряжение питания U0, В; выходное напряжение преобразователя U2, В; максимальный ток вторичной обмотки 12, А; частота генерации преобразователя f, Гц. Необходимо знать также вид нагрузки (активная, мостовой выпрямитель, выпрямитель со средней точкой, удвоение напряжения).
1. Определяем ток открытого транзистора
Принимаем т| = 0,72 ... 0,9. Амплитуда тока вторичной обмотки I2 max = 12, если преобразователь работает на активную нагрузку, на мостовой выпрямитель и цепь удвоения. Если нагрузкой является двухполупериодный выпрямитель со средней точкой, то
-
Максимальное напряжение на закрытом транзисторе равно
UK3inai = 2,4 U0.
-
По максимальному току 1Кт„ и макси мальному напряжению UK3nlu выбираем тип транзисторов VT1, VT2:
-
Ток базы транзистора равен 1Би,„ = (1,3 -1.5) lK«.c/h2i3min. где плэп.|„-минимальное значение коэффициента передачи тока VT1, VT2 в схеме с ОЭ.
-
Напряжения базовых обмоток UB = 2,5 ...3,5В.
-
Сопротивления резисторов Rl, R2, КБ равны:
Расчет параметров трансформатора. Магнитопровод трансформатора у преобразователя с самовозбуждением изготавливается из материала с прямоугольной петлей гистерезиса (50НП34НКМП, 79НМ). У преобразователя с усилителем мощности сердечник трансформатора изготавливается из материалов с высокой магнитной проницаемостью (34НКМП, 40НКМП, ферритов 2000НМ1, 2000НМЗ).
Магнитопровод трансформатора выбирается по произведению:
Sr = 1,3U2I2 (активная нагрузка преобразователя или мостовой выпрямитель); Sr = 2,lU2I2 (нагрузка - двухполупериодный выпрямитель со средней точкой): В = 1,5 Т для сплава 50НП; В = 0,85 Т для 79НМ; В = 1,5 для сплава 34НКМП.
В преобразователях с самовозбуждением В = Bs, а в преобразователях с усилителем мощности В = (0,7 ... 0,8) Bs.
При использовании ферритов 2000НМ В = = (0,15 ... 0,2) Т.
Величина j, ku, к. определяют так же, как в § 9.4. г) = 0,8 ... 0,95.
Число витков вторичной, первичной и базовой обмоток преобразователя равно
Определяем токи в обмотках трансформатора
МОДУЛЬ 3. Схемотехника цифровых электронных
устройств
21 теоретические основы синтеза цифровых
устройств
21.1 Элементы алгебры логики
Цифровые устройства используют ключевой режим работы активных элементов. В таких устройствах сигналы принимают 2 значения («есть» - «нет» «1» - «0»).
Для описания работы логического устройства применяется функция алгебры логики (ФАЛ). Все действия логического устройства осуществляются на основе следующих логических операций.
1). Логическое сложение
F=X1+X2+…, где X1, X2 – логические сигналы.
Таблица состояний
2). Логическое умножение
F=X1∙X2∙…, где X1, X2 – логические сигналы.
Таблица состояний
3). Исключающее «ИЛИ»
F=X1X2…, где X1, X2 – логические сигналы.
4). Инверсия
Указанные функции могут выполнять логические элементы.
Виды логических элементов – положительные и отрицательные.
К р – коэффициент разветвления, указывает какое маx. число входов можно подключить к одному выходу логического элемента.
Реализация логических элементов:
Логические элементы, выполненные на диодных ключах ~ диодной логики (ДЛ).
Современные логические элементы выпускаются в виде отдельных микросхем. Строятся на биполярных либо полевых транзисторах. Если логика на биполярных транзисторах, то логика ТТЛ. Для увеличения быстродействия применяют переходы Шотки (ТТЛШ).
Эмитерносвязанная логика (ЭСЛ).
КМОП – комплементарно полевые транзисторы.
3) Логика работы представлена в виде функции алгебры – логики (ФАЛ).
Для минимизации ФАЛ, в которой не более 4 переменных, можно использовать парты Карно.
x1x
x3x4 00 01 11 10
1
00
01 1 1
11 1 1 1
10