Теория и основные компоненты электронной аппаратуры.

Грабовски Б. "Краткий справочник по электронике" ДМК Пресс, 2004 год, 416 стр. перевод с фр. - Хаванов А. В. 2-е изд. (8,27 мб. djvu)

Справочник по электронике содержит информацию по основным её разделам, приводятся сведения по теории: физические единицы измерения системы СИ, основные законы и определения, теория электромагнитного поля и др. В практической части справочника дается информация о усилителях, генераторах, счетчиках, программируемой логике, силовой электронике, типовым микроконтроллерам и микропроцессорам, а также аналогово цифровой обработке сигналов, СВЧ-усилителям, логическим комбинационным схемам.

Обширный справочный материал дополняется рисунками, таблицами, формулами, графиками и расчетами. Данная книга во Франции выдержала четыре издания, при переводе на русский язык текст книги был переработан, исправлены ошибки, используемые термины приведены к российским стандартам. В справочнике по электронике охвачено большинство вопросов, с которыми часто приходится соприкасаться как самодеятельным конструкторам электроники, автоматики и вычислительной техники, так и специалистам - профессионалам, разрабатывающим электронные устройства, также им могут воспользоваться и студенты технических вузов и колледжей.ISBN 5-94074-222-Х

Оглавление.

Глава 1. Единицы измерения физических величин 17
1.1. Основные законы и определения 17
1.1.1. Краткая историческая справка 17
1.1.2. Геометрические, кинетические и механические величины 17
1.1.3. Единицы измерения магнитных величин 19
1.1.4. Основные законы электричества 20
1.1.5. Температура. Тепловые цепи 25
1.1.6. Фотометрия 27
1.1.7. Неметрические единицы, применяемые в США и Великобритании.28
1.2. Математические понятия 28
1.2.1. Комплексные числа 28
1.2.2. Периодический сигнал. Ряды Фурье 32
1.2.3. Операционное исчисление 36
1.2.4. Погрешности 40
1.2.5. Распределение Гаусса 45

Глава 2. Электрорадиоматериалы и пассивные элементы 47
2.1. Проводники, диэлектрики и полупроводники 47
2.1.1. Электрон в вакууме 47
2.1.2. Проводники и диэлектрики 49
2.1.3. Полупроводники 50
2.1.4. Магнитные материалы 54
2.1.5. Проводники 55
2.2. Надежность компонентов. Общие положения 59
2.2.1. Определения 59
2.2.2. Основные соотношения 60
2.2.3. Корытообразная кривая 61
2.3. Линейное сопротивление 62
2.3.1. Общие характеристики 62
2 3.2. Типы резисторов 65
2.3.3. Сравнительные характеристики 66
2.3.4. Стандарты и коды для постоянных резисторов 67
2.4. Потенциометры 69
2.4.1. Общие характеристики 69
2.4 2 Применяемые типы и стандарты потенциометров 71
2.5. Нелинейные резисторы 72
2.5.1. Термистор 72
2.5.2. Варистор 73
2.6. Конденсаторы постоянной и переменной емкости 74
2.6.1. Общие характеристики 74
2.6.2. Различные технологии. Неполярные конденсаторы 75
2.6.3. Различные технологии. Полярные конденсаторы 76
2.6.4. Применение конденсаторов в микроэлектронике 77
2.6.5. Конденсаторы переменной емкости 78
2.6.6. Стандарты и рекомендации 78
2.7. Катушки индуктивности 80
2.7.1. Общие характеристики 80
2.7.2. Расчет индуктивности простых обмоток 81
2.7.3. Добротность Q и потери в обмотках 82
2.7.4. Разновидности ферритовых сердечников 83
2.7.5. Спецификации и стандарты 84
2.8. Кварц 85
2.8.1. Кристалл 85
2.8.2. Эквивалентная схема 86
2.8.3. Основные технологии и стандарты 87

Глава 3. Электрические цепи и фильтры 89
3.1. Элементарные электрические цели 89
3.1.1. Источники тока и напряжения 89
3.1.2. Элементарные схемы фильтров низких и высоких частот 9 1
3.1.3. Асимптотические приближения 95
3.1.4. Полуинтегратор и полудифференциатор 97
3.1.5. Простейшие резонаторы 97
3.2. Анализ схем 100
3.2.1. Основные теоремы 100
3.2.2. Элементы электрических цепей и определения 104
3.2.3. Составление уравнений для замкнутой цепи 106
3.2.4. Построение матрицы проводимостей 108
3.2.5. Построение матрицы импедансов 108
3.2.6. Составление уравнений открытой цепи 108
3.3. Пассивные четырехполюсники 109
3.3.1. Матрицы импедансов и проводимостей 109
3.3.2. Матрицы (h) и (g) 112
3.3.3. Матрица цепи 113
3.3.4. Соединение четырехполюсников 114
3.3.5. Постоянная передачи 115
3.4. Резистивные цепи 116
3.4.1. Цепь R/2R 116
3.4.2. Схемы несогласованных аттенюаторов 118
3.4.3. Схемы согласованных аттенюаторов 119
3.4.4. Допуски на величину погрешности параметров элементов 119
3.4.5. Резистивный мост (мостик Уинстона) 120
3.5. Фильтры второго и более высокого порядка 120
3.5.1. Типичные коэффициенты передачи и отклики 120
3.5.2. Операционный анализ фильтров 123
3.5.3. Пассивные фильтры 125
3.6. Связанные контуры 129
3.6.1. Индуктивная связь 129
3.6.2. Связь в общем случае 131

Глава 4. Нелинейные двухполюсники 132
4.1. Различные модели нелинейных двухполюсников 132
4.1.1. Основные разновидности 132
4.1.2. Соединение двухполюсника-источника и нагрузочного двухполюсника 133
4.2. Плоскостной диод 134
4.2.1. Упрощенная модель. Статический режим 134
4.2.2. Диод в динамическом режиме. Емкость p-n перехода 135
4.2.3. Переходный режим 137
4.2.4. Частично линейные характеристики 138
4.2.5. Используемые эквивалентные схемы 138
4.3. Диоды, чувствительные к различным физическим эффектам 139
4.3.1. Фотогальванический эффект 139
4.3.2. Температурный эффект 141
4.4. Технологические разновидности 141
4.4.1. Общая таблица разновидностей диодов 141
4.4.2. Предельные характеристики и основные параметры 142
4.4.3. Стандарты и рекомендации 146
4.5. Элементы с отрицательным сопротивлением и управляемые двухполюсники 146
4.5.1. Туннельный диод 146
4.5.2. Тиристоры 147
4.5.3. Симистор и симметричный динистор 149
4.5.4. Специальные и высокочастотные диоды 150

Глава 5. Активные трехполюсники 152
5.1. Идеальные модели активных трехполюсников 152
5.1.1. биполярный транзистор 152
5.1.2. Режим постоянного тока 154
5.1.3. Входная и выходная характеристики 155
5.1.4. Разновидности активных трехполюсников 157
5.1.5. Динамический режим (малосигнальная модель) 158
5.1.6. Три схемы включения транзисторов 159
51.7. Схема включения (ОЭ) 159
5.2. Реальные модели 160
5.2.1. Статические модели 160
5.2.2. Динамический режим 161
5.2.3. Неопределенная матрица для транзисторов различных типов 163
5.3. Предельные величины и параметры 164
5.3.1. Статический режим. Биполярный транзистор 164
5.3.2. Статический режим. Полевой транзистор 165
5.3.3. Динамический режим. Биполярный транзистор 165
5.3.4. Динамический режим. Полевой транзистор 166
5.3.5. Параметры в переходном режиме 166
5.4. Стандарты и рекомендации 167
5.5. Статические характеристики полевых транзисторов 167
5.5.1. Полевые транзисторы с каналом п-типа 167
5.5.2. Полевые транзисторы с каналом р-типа 170
5.5.3. Стандарты и рекомендации 171
5.6. Транзисторы на арсениде галлия 171

Глава 6. Диодные схемы 172
6.1. Выпрямление 172
6.1.1. Последовательное и параллельное соединения 172
6.1.2. Тепловой пробой 173
6.1.3. Однополупериодный выпрямитель 174
61.4. Двухполупериодные выпрямители 176
6.1.5. Перегрузка по току и обратному напряжению 177
6.2. Пороговые устройства 178
6.2.1. Диодные логические схемы 178
6.2.2. Диодные ограничители 182
6.2.3. Нелинейные ограничители 184
6.3. Схемы стабилизаторов и их применение в термометрии 186
6.3.1. Простые стабилизаторы 186
6.3.2. Стабилизатор с температурной компенсацией 187
6.3.3. Температурный датчик 188
6.4. Детектирование и сглаживание сигнала 189
6.4.1. Диодные детекторы 189
6.4.2. Сглаживание 189
6.4.3. Выбор постоянной времени 190

Глава 7. Усилительные каскады 191
7.1. Типы усилителей 191
7.1.1. Классификация 191
7.1.2. Каскадирование усилителей 199
7.2. Элементарные схемы транзисторных усилителей 204
7.2.1. Питающие напряжения активного трехполюсника 204
7.2.2. Влияние температуры на параметры усилительного каскада 209
7.2.3. Схема типа G 211
7.2.4. Схемы типа R или схемы с проходным сопротивлением 213
7.2.5. Усилители-повторители 215
7.2.6. Источник тока и активная нагрузка 217
7.2.7. Дифференциальные усилители 219
7.3. Соединение элементарных схем 222
7.3.1. Схема усилителя типа V 222
7.3.2. Схема усилителя тока 226
7.3.3. Каскодная схема 229
7.3.4. Двойная дифференциальная схема каскодной структуры, использующая каскодную конфигурацию 231

Глава 8. Обратная связь 233
8.1. Общие сведения 233
8.1.1. Составные элементы 233
8.1.2. Сигнальный граф 234
8.2. Отрицательная обратная связь 235
8.2.1. Принцип 235
8.2.2. Сложение сигналов 236
8.3. Четыре разновидности отрицательной обратной связи 239
8.3.1. Базовые схемы 239
8.3.2. Основные формулы 240
8.4. Четырехполюсники в цепи ОС 242
8.4.1. Преобразования четырехполюсников 242
8.4.2. Пассивные цепи 242
8.4.3. Цепь напряжение-ток 244

Глава 9. Операционные усилители 247
9.1. Характеристики при разомкнутой ОС и замкнутой ОС 247
9.1.1. Характеристики при разомкнутой петле ОС 247
9.1.2. Характеристики при замкнутой петле ОС 251
9.2. Схемы усилителей 253
9.2.1. Усилитель типа (R) и типа (V) 253
9.2.2. Активная проходная проводимость 255
9.2.3. Дифференциальная схема 256
9.2.4. Динамический режим при замкнутой петле ОС 257
9.3. Преобразователи импеданса 259
9.3.1. Преобразователи отрицательного импеданса NIC 259
9.3.2. Обобщенный преобразователь импеданса 260
9.3.3. Гиратор 261
9.4. Активные фильтры 265
9.4.1. Схема Рауха 265
9.4.2. Схема Саллена-Ки 267
9.4.3. Режекторный фильтр 268
9.4.4. Фазовый фильтр или фазовращатель 268
9.4.5. Корректирующие фильтры и интеграторы 270
9.5. Стандарты 271
9.5.1. Стандарты NFC 271
9.5.2. Сравнительные характеристики некоторых ОУ 272
9.5 3. Назначение выводов и типы корпусов 273
9.6. Характеристики ОУ при высоком уровне сигнала 273
9.6.1. Измерительная схема 273
9.6.2. Измеряемые параметры 274
9.6.3. Микромощные ОУ 275

Глава 10. Пороговые устройства 276
10.1. Основные разновидности 276
10.2. Симметричный ограничитель 277
10.2.1. Характеристики. Ограничитель с выходным током 277
10.2.2. Схемы пороговых устройств 278
10.3. Компаратор 280
10.3.1. Принципиальные схемы компараторов 280
10.3.2. Характеристики и разновидности компараторов 281
10.3.3. Применение 282
10.4. Соединение операционных усилителей и диодов 283
10.4.1. Использование отрицательного проходного сопротивления 283
10.4.2. Идеальный выпрямитель 284
10.4.3. Пиковый детектор 284

Глава 11. Умножители и потенциирующие схемы 286
11.1. Основные характеристики 286
11.1.1. Разновидности умножителей 286
11.1.2. Схемы умножителей 287
11.2. Применение умножителей. Модуляторы и смесители 288
11.2.1. Модулятор Motorola МС-1496-В 288
11.2.2. Аналоговая амплитудная модуляция 290
11.2.3. Смеситель 291
11.2.4. Угловая модуляция 292
11.3. Детекторы 294
11.3.1. Амплитудные детекторы 294
11.3.2. Фазовый детектор 295
11.3.3. Частотный дискриминатор 296
11.4. Использование умножителей в аналоговых ЭВМ 297
11.4.1. Обратная функция 297
11.4.2. Вычисление квадратного корня 297
11.4.3. Деление 298
11.5. Автоматическая регулировка усиления 298
11.5.1. Схема 298
11.5.2. Математическая модель схемы АРУ 299
11.5.3. Использование дифференциальных схем 300

Глава 12. Генераторы сигналов 301
12.1. Общие сведения и базовая схема 301
12.1.1. Основные характеристики 301
12.1.2. Метод первой гармоники 301
12.1.3. Схема с положительной обратной связью 302
12.1.4. Генератор на элементе с отрицательным сопротивлением 303
12.2. Схемы генераторов с резистивно-емкостными связями 304
12.2.1. Генератор с мостом Вина 304
12 2.2. Генератор с фазосдвигающей цепью обратной связи 306
12.3. Схемы генераторов с индуктивно-емкостными связями 306
12.3.1. Схемы Колпитца и Хартли 306
12.3.2. Схема Клаппа 306
12.4. Генератор, управляемый напряжением 307
12.5. Пример микросхемы для генератора, управляемого напряжением 308

Глава 13. Реле постоянного тока и аналоговые ключи 310
13.1. Реле постоянного тока на биполярных транзисторах 310
13.1.1. Режим насыщения 310
13.1.2. Запуск по току и по напряжению 311
13.1.3. Логическая схема 312
13.1.4. Включение светового индикатора 313
13.1.5. Включение напряжения 313
13.2. Аналоговые ключи на полевых транзисторах 314
13.2.1. Переключатель на полевом плоскостном транзисторе 314
13.2.2. Переключатель на полевом МОП транзисторе 315
13.2.3. Мультиплексор на МОП транзисторе. Мультиплексирование по напряжению 315
13.2.4. Мультиплексирование по току 316
13.2.5. Схема «выборки-хранения» 317

Глава 14. Силовая электроника, стабилизаторы напряжения, усилители мощности 318
14.1. Стабилизатор напряжения 318
14.1.1. Общие сведения 318
14.1.2. Основные характеристики 318
14.1.3. Основные параметры 320
14.1.4. Принципиальная схема 320
14.1.5. Стандарты 324
14.2. Усилители мощности 326
14.2.1. Классы усиления 326
14.2.2. Полезная мощность и КПД 327
14.2.3. Оптимальный КПД 328
14 2.4. НЧ усилители мощности класса В 329
14.2.5. Схема класса В на операционном усилителе 331
14.2.б. Рассеиваемая мощность 332

Глава 15. Транзисторы на арсениде галлия. Применение в области СВЧ 333
15.1. Введение 333
15.2. Линии передачи 333
15.2.1. Основные параметры 333
15.2.2. Коэффициенты отражения 335
15.2.3. Матрица распределения 336
15.2.4. Усиление по мощности активного четырехполюсника 337
15.2.5. Стабильность 338
15.2.6. Соотношения между параметрами S1 и Y1 339
15.3. GaAs-транзисторы 339
15.3.1. Полевой транзистор с барьером Шотки основные сведения 339
15.3.2. MESFET Статические характеристики 340
15.3.3. Упрощенная эквивалентная схема 341
15.3.4. Усиление по мощности 342
15.3.5. Согласование 343
15.3.6. Усилитель с распределенным усилением 345
15.3.7. Коэффициент шума 346
15.4. Различные типы и характеристики полевых транзисторов 347
15.4.1. TEGFET и его разновидности 347
15.4.2. Примеры СВЧ транзисторов 348
15.5. Литература 350

Глава 16. Элементы логических схем 351
16.1. Комбинационные логические схемы 351
16.1.1. Основные определения Булева алгебра 351
16.1.2. Основные логические операции 352
16.1.3. Дополнительные логические операции 352
16.1.4. Операция Исключающее ИЛИ 353
16.1.5. Специальные логические элементы 353
16.2. Последовательностные логические схемы 355
16.2.1. Определения 355
16.2.2. Логический ключ Элементарная бистабильная ячейка 355
16.2.3. Последовательностные логические микросхемы 356
16.2.4. Запоминающие устройства 360
16.3. Логические семейства 361
16.3.1. Статические параметры 361
16.3.2. Динамические параметры 362
16.3.3. Стандарты 364
16.3.4. Логические микросхемы для коммерческого использования 364

Глава 17. Введение в цифровую обработку сигналов 367
17.1. Представление числовой информации и основные операции 367
17.1.1.Системы счисления 367
17.1.2. Сложение двоичных чисел 368
17.1.3. Вычитание двоичных чисел 368
17.2. Методы кодирования чисел 369
17.2.1. Двоичные коды 369
17.2.2. Двоично десятичный код 369
17.2.3. Код DCB с избытком 3 369
17.2.4. Десятичные сбалансированные самодополняющиеся коды 369
17.2.5. Циклические коды Код Грея 369
17.2.6. Код ASCII 370
17.2.7. Помехоустойчивые коды с обнаружением ошибок 370
17.3. Синтез комбинационных логических схем 371
17.3.1. Нахождение аналитического вида функции 371
17.3.2. Упрощение логических выражений 371
17.3.3. Логическая схема 373
17.3.4. Двоично десятичные кодеры и декодеры 374
17.4. Последовательностные логические схемы 375
17.4.1. Регистры 375
17.4.2. Сдвиговый регистр 376
17.4.3. Счетчик по модулю п или делитель частоты 377
17.4.4. Реверсивный счетчик 378
17.4.5. Применение счетчиков 379
17.5. Аналого-цифровое преобразование 380
17.5.1. Синхронизация 380
17.5.2. АЦП последовательного приближения 381
17.5.3. Параллельный преобразователь 381
17.5.4. Характеристики ЦАП и АЦП 382
17.6. Специализированные СБИС 383
17.6.1. Общие сведения 383
17.6.2. FPGA фирмы XILINX 383
17.б.3. Функциональное описание схемы FPGA семейства 4000 385
17.7. Микропроцессор и микроконтроллер 386
17.7.1. Электронно вычислительная машина 386
17.7.2. Микропроцессор 393
17.7.3. Микроконтроллеры 396
17.7.4. Процессоры цифровой обработки сигналов 397
17.8. Техническая литература 398

Приложения 399
Примеры корпусов 399
Цилиндрический корпус 399
Плоский корпус 399
Безвыводный корпус 400
Выдержка из документа 60748-5.
Полупроводниковые устройства - интегральные схемы 400
Основные стандарты 402
Условные обозначения и терминология 402
Предметный указатель 404

Скачать книгу бесплатно8,27 мб. djvu