- •Лекции по электротехнике и электронике
- •Содержание
- •Предисловие
- •Лекция 1 основные понятия электротехники Электрические заряды
- •Электрический ток
- •Электрическая цепь
- •Источники электрической энергии
- •Потребители электрической энергии
- •Электрическая схема и её элементы
- •Закон Ома
- •Закон Ома для участка цепи
- •Закон Ома для активного участка цепи
- •Закон Ома в дифференциальной форме
- •Параллельное соединение резисторов
- •Соединение треугольником и звездой
- •Лекция 3 Законы токораспределения в электрических цепях Распределение тока в параллельных ветвях
- •Законы Кирхгофа в электротехнике
- •Первый закон Кирхгофа
- •Второй закон Кирхгофа
- •Применение законов Кирхгофа для расчета электрических цепей
- •Электрическая мощность и баланс мощностей
- •Баланс мощностей
- •Лекция 4 электрические цепи синусоидального тока Принцип получения гармонически изменяющегося тока
- •Представление гармонических колебаний вращением вектора на комплексной плоскости
- •Опережение и отставание гармонических колебаний
- •Понятие комплексных амплитуд
- •Принцип расчета цепей переменного тока
- •Индуктивность и ёмкость в цепи переменного тока
- •Закон Ома для цепей переменного тока
- •Переход от алгебраической формы к показательной для производства деления был рассмотрен в разделе «Представление гармонических колебаний вращением вектора на комплексной плоскости»
- •Векторная диаграмма напряжений
- •Мощности в цепи переменного тока
- •Активная мощность
- •Реактивная мощность
- •Полная мощность
- •Треугольник мощностей
- •Баланс мощностей
- •Заключение
- •Лекция 5 Основные понятия радиоэлектроники Диэлектрики, полупроводники и проводники
- •Энергетические состояния электронов в твёрдых телах
- •Электропроводность полупроводников
- •Полупроводниковый p-n- переход
- •Лекция 6 полупроводниковые диоды
- •Выпрямительные диоды
- •Стабилитроны
- •Туннельные диоды
- •Диоды Шоттки
- •Варикапы
- •Фотодиоды
- •Светодиоды
- •Другие типы диодов
- •Лекция 7 транзисторы
- •Биполярные транзисторы
- •Устройство и принцип действия биполярного транзистора
- •Схемы включения биполярного транзистора
- •Статические характеристики транзистора
- •Полевые транзисторы
- •Полевые транзисторы с управляющим р-n- переходом
- •Вольт-амперные характеристики полевого транзистора с р-п- переходом и каналом п- типа
- •Полевые транзисторы с изолированным затвором
- •Статические характеристики мдп - транзисторов
- •Область применения
- •Основные схемы включения полевых транзисторов
- •Лекция 8 нелинейные цепи и их расчет
- •Расчет электрических цепей с полупроводниковыми диодами.
- •Лекция 9 Аналоговые устройства электроники
- •Источники питания электронных устройств. Выпрямители переменного тока и стабилизаторы
- •Двухполупериодная схема выпрямления.
- •Частотные электрические фильтры
- •Усилители электрических сигналов
- •Специальные виды усилителей
- •Генераторы сигналов Генераторы гармонических колебаний
- •Генераторы сигналов специальной формы
- •Переходные процессы в электрических цепях
- •Закон коммутации
- •Характеристики переходного процесса
- •Интегрирующие и дифференцирующие цепи
- •Мультивибратор
- •Переходные процессы в цепи, содержащей rlc
- •Лекция 10 резонанс в электрических цепях и беспроводная связь
- •Принципы беспроводной связи
- •Лекция 11 Цифровая электроника
- •Электронные ключи
- •Логические схемы
- •Счётчики
- •Регистры
- •Делители числа входных импульсов
- •Генераторы и формирователи импульсов
- •Лекция 12 пакетная передача даных Структура пакета
- •Передача данных в сети интернет
- •Сотовая связь
- •Методы обнаружения ошибок
- •Проверка на четность/нечетность
- •Метод полиномиальных кодов
- •Заключение
- •Дополнительная литература
Специальные виды усилителей
Дифференциальный усилитель — усилитель, выходной сигнал которого пропорционален разности двух входных сигналов, имеет два входа.
Операционный усилитель — многокаскадный усилитель постоянного тока с большими коэффициентом усиления и входным сопротивлением, дифференциальным входом и несимметричным выходом с малым выходным сопротивлением, предназначенный для работы в устройствах с глубокой отрицательной обратной связью.
Инструментальный усилитель — предназначен для задач, требующих прецизионного усиления с высокой точностью передачи сигнала.
Масштабный усилитель — усилитель, изменяющий уровень аналового сигнала в заданное число раз с высокой точностью.
Логарифмический усилитель — усилитель, выходной сигнал которого приблизительно пропорционален логарифму входного сигнала
Квадратичный усилитель — усилитель, выходной сигнал которого приблизительно пропорционален квадрату входного сигнала
Интегрирующий усилитель — усилитель, сигнал на выходе которого пропорционален интегралу от входного сигнала
Инвертирующий усилитель — усилитель, изменяющий фазу гармонического сигнала на 180° или полярность импульсного сигнала на противоположную (инвертор)
Парафазный (фазоинверсный) усилитель — усилитель, применяемый для формирования двух противофазных напряжений
Малошумящий усилитель — усилитель, в котором приняты специальные меры для снижения уровня собственных шумов, способных вуалировать усиливаемый слабый сигнал
Генераторы сигналов Генераторы гармонических колебаний
Для получения гармонических колебаний (синусоидальных) необходим первичный источник таких колебаний. Например, им может служить колебательный контур, в котором возникают из-за обмена энергией между индуктивностью и ёмкостью затухающие гармонические колебания. Скорость затухания зависит от сопротивления R, сопротивления потерь в контуре (см. рис. 55). Чтобы получить незатухающие колебания, то есть генератор гармонических колебаний, в контур нужно от внешнего источника добавлять энергию, причём ровно столько сколько теряется (рассеивается на сопротивлении). Это условие называется баланс амплитуд. Добавлять энергию нужно строго в такт колебаниям. Это условие называется баланс фаз. Реализуются эти условия с помощью обратных связей. Таким образом, генераторы можно считать усилителями, охваченными положительной обратной связью, сигнал которой подается с выхода на вход в фазе с входным, то есть увеличивает входной сигнал. Существует множество схем генераторов гармонических колебаний.
Генераторы сигналов специальной формы
Здесь под специальной формой сигнала понимаются часто используемые сигналы прямоугольной формы или разного вида треугольной формы. Такие формы можно получить, если устройство, генератор, работает в специальном режиме, называемом переходный режим. Переходный режим – это режим, во время которого любая система переходит из одного установившегося (принуждённого) режима в другой новый, который должен установиться. Такой переход по законам инерции не может произойти мгновенно.
Кратко рассмотрим.