- •Введение
- •Тема 5. Электронные приборы
- •Лекция 18. Физические свойства полупроводниковых материалов. Диоды
- •1. Электропроводность металлов и диэлектриков
- •2. Электропроводность полупроводников
- •Электропроводность примесных
- •4. Электронно-дырочный переход
- •4.1. Электронно-дырочный переход при отсутствии внешнего электрического поля
- •Электронно-дырочный переход под воздействием внешнего электрического поля
- •5. Основные параметры и типы
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Лекция 19. Транзисторы.
- •Классификация транзисторов
- •Биполярные транзисторы
- •Модуль коэффициента передачи определяется выражением
- •3. Полевые транзисторы
- •Общие сведения об igbt транзисторах
- •Интегральные микросхемы
- •Лекция 20. Силовые полупроводниковые приборы
- •Динисторы
- •Тиристоры
- •3. Симисторы
- •4. Статический индукционный транзистор
- •Тема 6. Электронные устройства лекция 21. Резистивные усилители сигналов низкой частоты
- •Классификация усилителей
- •Принцип работы резистивного усилителя
- •2.1 Схемы смещения и температурной стабилизации
- •Модуль коэффициента усиления определяется выражением:
- •Обозначим
- •4. Дифференциальный усилитель
- •При кu → ∞ коэффициент усиления схемы с оос определяется простым отношением
- •Частотные свойства оу
- •Электрические фильтры
- •Фильтр нижних частот
- •2.2.Фильтр верхних частот
- •Ачх фильтра приведена на рис. 22.5, б.
- •2.3 Полосовой фильтр
- •Избирательные усилители
- •Коэффициент передачи моста Вина в цепи пос определяется выражением
- •Лекция 23. Усилители мощности
- •Однотактный усилитель мощности
- •2. Двухтактный усилитель мощности
- •Лекция 24. Генераторы электрических сигналов
- •1. Назначение и классификация генераторов
- •2. Принципы построения генераторов
- •3. Генераторы гармонических колебаний
- •Трехточечные схемы генераторов
- •Лекция 25. Импульсные устройства
- •1. Общие сведения об импульсных сигналах
- •2. Электронные ключи
- •3. Компараторы
- •4. Формирующие цепи
- •Триггеры
- •Лекция 26. Генераторы импульсных сигналов
- •Мультивибраторы
- •2. Генераторы линейно изменяющегося напряжения
- •Если напряжение на входе оу постоянное, то на его выходе формируется линейно изменяющееся напряжение
- •Линейно убывает и в момент t3 принимает значение:
- •Далее значение uглин периодически изменяется от –0,79 в до 3,2 в, а uос от –2,32 в до 4,31 в.
- •Лекция 27. Источники питания электронных устройств
- •Общая характеристика вторичных
- •2. Однофазные выпрямители тока
- •2.1 Однофазные выпрямители
- •Трехфазные выпрямители
- •Управляемые выпрямители
- •3. Сглаживающие фильтры
- •3. Стабилизаторы напряжения
- •Лекция 28. Применение электронных устройств в технике птм
- •Электронные регуляторы напряжения
- •Электронные схемы управления стартером
- •3. Электронные системы зажигания
- •3.1. Основные этапы развития электронных систем зажигания
- •3.2. Датчики углового положения коленчатого вала двс
- •3.3. Коммутаторы
- •3.3.1. Коммутаторы с нормируемой скважностью
- •Тема 7. Цифровые устройства лекция 29. Введение в цифровую электронику
- •Общие сведения о цифровых сигналах
- •Основные операции и элементы
- •Основные теоремы алгебры логики
- •Булевы функции (функции логики)
- •Для элемента "или-не"
- •Для элемента "и-не"
- •Минимизация булевых функций
- •Лекция 30. Комбинационные устройства
- •1. Шифраторы
- •Дешифраторы, преобразователи кодов,
- •Сумматоры
- •Цифровые компараторы
- •Арифметико – логические устройства
- •Лекция 31. Триггеры
- •Общие сведения и классификация триггеров
- •Rs триггер на элементах “или – не”
- •Rs триггер на элементах “и – не”
- •Синхронные rs-триггеры
- •5. Универсальные триггеры
- •Лекция 32. Последовательностные устройства
- •1. Счетчики импульсов
- •Регистры
- •Цифровые запоминающие устройства
- •Лекция 33. Цифро-аналоговые и аналого- цифровые преобразователи
- •Цифро-аналоговые преобразователи
- •2. Аналого-цифровые преобразователи
- •2.1. Ацп последовательного счета.
- •2.1. Ацп поразрядного уравновешивания
- •Ацп одновременного считывания
- •Лекция 34. Микропроцессоры
- •Общие сведения
- •Структура микропроцессора
- •Секционированные микропроцессоры
- •Заключение
- •Тема 5. Электронные приборы 5
- •Тема 6. Электронные устройства 47
- •Тема 7. Цифровые устройства 169
Заключение
В соответствии с учебной программой в курсе лекций ЭЛЕКТРОНИКА рассмотрены типовые полупроводниковые приборы, аналоговые и цифровые устройства, программируемые устройства. К сожалению, очень кратко рассмотрены свойства специальных типов полупроводниковых приборов, а такие вопросы, как аналоговые преобразователи и умножители напряжений, коммутаторы аналоговых сигналов, модуляторы и демодуляторы электрических сигналов, активные преобразователи сопротивлений и ряд других вопросов остались за рамками учебной программы.
Курс построен так, что студент, усвоивший материал лекций, становится подготовленным к самостоятельному усвоению упомянутых вопросов. Большую помощь в этом ему окажет рекомендованная литература.
При работе с рекомендованной литературой основное внимание следует уделить наиболее перспективному направлению – микропроцессорной технике. Применение современных микропроцессоров, контроллеров и микроконтроллеров позволяет совершенствовать и автоматизировать практически любые технологические процессы без отключения технологического оборудования и без затрат на изменение проекта систем управления. Именно применение микропроцессорной техники наиболее наглядно реализует тезис о том, что электроника – это ключ к автоматизации процессов производства.
Знания, полученные как в процессе изучения лекций, так и в процессе самостоятельной работы с литературой, будут неоднократно востребованы в учебном процессе (при освоении прикладных дисциплин, при выполнении курсовых и дипломных проектов) и в практической деятельности выпускника.
ОТВЕТЫ К ЗАДАЧАМ
18.7. nn / n = 2,4·108. 18.8. ∆φ0 = 0,445 В.
18.9. ∆φ2 = 0,298 В, Iдиф = 0,32 мА, I ≈ 0,219 мА. 18.10. U = 0,178 В.
19.11. а), режим насыщения, б), активный режим, в), режим отсечки.
19.12. Uкб = 9,6 В.
19.13. α = 0,990099, Iэ = 1,00495 мА, Iб = 4,95·10-6 А, Iкэо = 505·10-6 А.
19.14. а), А – коллектор, В – база, С – эмиттер, б), β = 50.
21.6. Rб ≈ 202 кОм. 21.7. R1 ≈ 18,1 кОм, R2 ≈ 262 Ом.
21.8. Rвх ≈ 238 Ом, Rвых ≈ 166 Ом, КU ≈ 70.
21.9. Rвх ≈ 12,7 кОм, КU ≈ 0,79. 21.10. КU = 307. 21.13. fв ≈ 16 кГц.
22.7. ωс ≈ 12, 98 р-1, Кф0 = 1,41, Кф(ωс) = 1,0. 22.8. Са = Св ≈ 0,38·10-6 Ф.
22.10. f0 = 1,0 кГц, Кф0 = 0,33.
23.6. Рн = 0,035 Вт, η = 0,28. 23.10. Рн = 0,25, η = 0,786.
25. 4. R1 ≤ 8,3 кОм, R2 ≤ 30 кОм, Rк ≈ 1,0 кОм.
25.5. U0 = 0. 25.6. С = 0,1·10-6 Ф. 25.7. С = 10-9 Ф.
25.9. |Iвх| > |Iб|, τи ≥ τр + τп + τрег.
26.3. τи = 69·10-6 С, τп = 138·10-6 С, Т = 207·10-6 С, Q = 3, F = 4,83 Гц.
26.4. R1 ≈ 4,3 кОм. 26.9. R4. 26.10. Не влияет. 26.11. Rвх → .
26.13. R3 увеличить, R4 уменьшить.
27.6. n21 ≈ 0,54. 27.7. I0 = ≈ 11,1 мА. 27.12. СФ = 200·10-6 Ф, S = 1,57.
27.15. Rогр = 162 Ом. 27.16. Uвх. макс = 30 В, Uвх мин = 16,5 В.
29.3. а), 1011110001, б), 0111 0101 0011. 29.7. F = ВС + АС.
29.8. 29.9.
30.2. Q1 = х1х3х5х7х9, Q2 = х2х3х6х7, Q3 = х4х5х6х7, Q4 = х8х9.
30.3.
30.4.
30.5.
30.6.
31.5. Первая строка.
31.9. Исключает воздействие помех на интервале синхроимпульса.
31.10. Функции Т триггера.
32.3. 0, 1, 2, 3, 12, 13, 14, 15, 8, 9, 10, 11, 4, 5, 6, 7.
32.5. Делитель на 12.
32.6. Можно, если увеличить в n раз частоту СС при считывании.
32.8. и – низкий, – высокий.
33.3. Uкв = 0,0625 В, Uвых = 0,625 В. 33.4. Iвых = 10 мА.
33.5. m = ent n/2, M = . 33.8. fд = ∆U / Uкв.
РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
Бахтиаров Г. Д., Малинин В. В., Школин В. П. Аналого – цифровые преобразователи. М. Советское радио, 1980 г.
Бобровников Л. Электроника. Издательство: Питер, 2004 г.
Бондарь И. М. Электротехника и электроника. Издательство “Март”, 2005 г.
Гельман М. В. Преобразовательная техника. Уч. Пособие. Челябинск. Изд. ЮУрГУ, 2002 г.
Гивоне Д., Россер Р. Микропроцессоры и микрокомпьютеры. М. “Мир”, 1983 г.
Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. М. Энергоатомиздат, 1988 г.
Жаворонков М. А., Кузин А. В. Электропривод и электроника. М.: Издательский центр “Академия”, 2005 г.
Забродин Ю. С. Промышленная электроника. М. Высшая школа, 1982 г.
Источники электропитания РЭА. Под редакцией Конева Ю. И. М. “Радио и связь”, 1983 г.
Кристиан Тавернье. PIC- микроконтроллеры. Практика применения. М. ДМК Пресс, 2002 г.
Кузин А. В. Жаворонков М.А. Микропроцессорная техника. Издательский центр «Академия», 2004 г.
Мальцев П.П., Долидзе Н.С., Критенко М.И. и др. Цифровые интегральные микросхемы. Справочник. М. “Радио и связь”, 1994 г.
Микросхемы АЦП и ЦАП. Справочник. М. Издательский дом «Додэка-ХХI», 2005 г.
Нейман Л. Р., Демирчан К. С. Теоретические основы электротехники. Л.: Энергия, 1981 г.
Немцов М. В. Электротехника и электроника. Издательство МЭИ, 2003 г.
Новиков Ю. Н. Электротехника и электроника. Теория цепей и сигналов, методы анализа. Учебное пособие. Издательство “Питер”, 2005 г.
Опадчий Ю.Ф., Глудкин О. П., Гуров А. И. Аналоговая и цифровая электроника. Издательство: Горячая Линия – Телеком, 2002 г.
ПрянишниковВ.А. Электроника. Курс лекций. С. Петербург. КОРОНА принт, 1998 г.
Семейство микроконтроллеров MSP430х1хх. Руководство пользователя. М. ЗАО «Компэл», 2004 г.
Соловьев В. В. Проектирование цифровых систем на основе программируемых логических интегральных схем. М. «Горячая линия- Телеком», 2001 г.
Электротехника. Уч. пособие для ВУЗов в трех частях. Книга II. Электрические машины. Промышленная электроника. Теория автоматического управления. / Под редакцией Бутырина П.А., Гасиятуллина Р.Х., Шестакова А.Л. – Челябинск. Изд. ЮУрГУ, 2004 г.
Шило В. Л. Популярные цифровые микросхемы. М. Советское радио, 1983 г.
Щука А. А. Электроника. Издательство СПб: БХВ- Петербург, 2005 г.
ЮТТ В. Е. Электрооборудование автомобилей. М.: Транспорт, 1989 г.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3